《高中物理 第七章 分子動理論 課時3 分子間的作用力學(xué)案 新人教版選修33》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第七章 分子動理論 課時3 分子間的作用力學(xué)案 新人教版選修33（8頁珍藏版）》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、學(xué)案3分子間的作用力目標(biāo)定位 1.通過實(shí)驗(yàn)知道分子間存在著空隙和相互作用力.2.通過圖象分析知道分子力與分子間距離的關(guān)系.3.明確分子動理論的內(nèi)容.一、分子間的作用力問題設(shè)計(jì) 圖1如圖1所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測力計(jì)下面，使玻璃板水平地接觸水面，若想使玻璃板離開水面，在拉出玻璃板時，彈簧測力計(jì)的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？答案不相等；因?yàn)椴ＡО搴鸵好嬷g有分子引力，所以在使玻璃板拉出水面時彈簧測力計(jì)的示數(shù)要大于玻璃板的重力.要點(diǎn)提煉1.在任何情況下，分子間總是同時存在著引力和斥力，而實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力.2.分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，隨

2、分子間距離r的減小而增大，但斥力變化得快.3.分子力與分子間距離變化的關(guān)系(1)分子間距離rr0(平衡距離)時，F(xiàn)引F斥，分子力為零，所以分子間距離等于r0的位置叫平衡位置.(2)當(dāng)rF引，分子力F表現(xiàn)為斥力.(3)當(dāng)rr0時，F(xiàn)斥F引，分子力F表現(xiàn)為引力.當(dāng)r10r0時，F(xiàn)引和F斥都十分微弱，可認(rèn)為分子力F0.(4)分子力隨分子間距離變化的圖象如圖2所示，當(dāng)rr0時，合力隨分子間距離的增大先增大后減小.圖2二、分子動理論問題設(shè)計(jì)參與熱運(yùn)動的某一個分子的運(yùn)動有規(guī)律可循嗎？大量分子的運(yùn)動呢？答案以氣體為例，氣體分子在無序運(yùn)動中不斷發(fā)生碰撞，每個分子的運(yùn)動速率不斷地發(fā)生變化.在某一特定時刻，某個特

3、定分子究竟做怎樣的運(yùn)動完全是偶然的，不能預(yù)知.但對大量分子的整體，在一定條件下，實(shí)驗(yàn)和理論都證明，它們遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律.要點(diǎn)提煉1.分子動理論的內(nèi)容(1)物體是由大量分子組成的；(2)分子在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動；(3)分子之間存在著引力和斥力.2.分子動理論是熱現(xiàn)象微觀理論的基礎(chǔ)，大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配.3.分子間相互作用的宏觀表現(xiàn)(1)當(dāng)外力欲使物體拉伸時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為引力，以抗拒外界對它的拉伸.(2)當(dāng)外力欲使物體壓縮時，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為斥力，以抗拒外界對它的壓縮.一、分子力的宏觀表現(xiàn)例1下列說法正確的是()A.水的體積很難被壓縮，這是分子間存

4、在斥力的宏觀表現(xiàn)B.氣體總是很容易充滿容器，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C.兩個相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)D.用力拉鐵棒的兩端，鐵棒沒有斷，這是分子間存在吸引力的宏觀表現(xiàn)解析水是液體、鐵是固體，正常情況下它們分子之間的距離都為r0，分子間的引力和斥力恰好平衡.當(dāng)水被壓縮時，分子間距離由r0略微減小，分子間斥力大于引力，分子力的宏觀表現(xiàn)為斥力，其效果是水的體積很難被壓縮；當(dāng)用力拉鐵棒兩端時，鐵棒發(fā)生很小的形變，分子間距離由r0略微增大，分子間引力大于斥力，分子力的宏觀表現(xiàn)為引力，其效果為鐵棒沒有斷，所以選項(xiàng)A、D正確.氣體分子由

5、于永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，能夠到達(dá)容器內(nèi)的任何空間，所以很容易就充滿容器，由于氣體分子間距離遠(yuǎn)大于r0，分子間幾乎無作用力，就是有作用力，也表現(xiàn)為引力，所以B錯.抽成真空的馬德堡半球，之所以很難拉開，是由于球外大氣壓力對球的作用，所以C錯.故正確答案為A、D.答案AD二、分子力的特點(diǎn)例2關(guān)于分子間的相互作用力，下列說法中正確的是()A.分子力隨分子間距的增大而減小B.分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而減小C.分子間同時存在引力和斥力D.當(dāng)分子間距rr0時，分子間只有引力解析分子間同時存在引力和斥力，這兩個力都隨分子間距的變化而變化，變化情況如圖所示.引力、斥力都隨分子間距的增大而減小，但分

6、子力(引力與斥力的合力)卻不是這樣.當(dāng)分子間距rr0時，引力比斥力大，分子力表現(xiàn)為引力，在某階段逐漸增大，然后又逐漸減小.通過上面的分析可知，B、C項(xiàng)是正確的，A、D項(xiàng)是不正確的.故正確答案為B、C.答案BC針對訓(xùn)練甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于r軸上，甲、乙兩分子間作用力與分子間距離關(guān)系圖象如圖3所示.現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放，則()圖3A.乙分子從r3到r1一直加速B.乙分子從r3到r2過程中呈現(xiàn)引力，從r2到r1過程中呈現(xiàn)斥力C.乙分子從r3到r1過程中，兩分子間的分子力先增大后減小D.乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先減小后增大答案AC解析乙分子從r3到r

7、1一直受甲分子的引力作用，且分子間作用力先增大后減小，故乙分子做加速運(yùn)動，A、C正確；乙分子從r3到r1過程中一直呈現(xiàn)引力，B錯誤；乙分子從r3到距離甲最近的位置過程中，兩分子間的分子力先增大后減小再增大，D錯誤.三、分子力的功例3分子甲和乙距離較遠(yuǎn)，設(shè)甲固定不動，乙分子逐漸向甲分子靠近，直到不能再近的這一過程中()A.分子力總是對乙做功B.乙分子總是克服分子力做功C.先是乙分子克服分子力做功，然后分子力對乙分子做正功D.先是分子力對乙分子做正功，然后乙分子克服分子力做功解析如圖所示，由于開始時分子間距大于r0時，分子力表現(xiàn)為引力，因此分子乙從遠(yuǎn)處移到距分子甲r0處的過程中，分子力做正功；由于

8、分子間距離小于r0時，分子力表現(xiàn)為斥力，因此分子乙從距分子甲r0處繼續(xù)向甲移近時要克服分子力做功.故正確答案為D.答案D1.(分子力的宏觀表現(xiàn))如圖4所示，兩個接觸面平滑的鉛柱壓緊后懸掛起來，下面的鉛柱不脫落，主要原因是()圖4A.鉛分子做無規(guī)則熱運(yùn)動B.鉛柱受到大氣壓力作用C.鉛柱間存在萬有引力作用D.鉛柱間存在分子引力作用答案D解析擠壓后的鉛分子之間的距離可以達(dá)到分子之間存在相互作用力的距離范圍，故不脫落的主要原因是分子之間存在引力，故D正確，A、B、C錯誤.2.(分子力的特點(diǎn))兩個分子之間的距離為r，當(dāng)r增大時，這兩個分子之間的分子力()A.一定增大 B.一定減小C.可能增大 D.可能減

9、小答案CD解析分子間同時存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，題設(shè)的r是大于r0(平衡距離)還是小于r0未知，增大多少也未知.由圖可知，分子間距離r在從無限小到無限大的區(qū)間內(nèi)，分子力隨r的增大是先減小后增大，再減小.3.(分子力的特點(diǎn))如圖5所示，設(shè)有一分子位于圖中的坐標(biāo)系原點(diǎn)O處不動，另一分子可位于x軸正半軸上不同位置處，圖中縱坐標(biāo)表示這兩個分子間分子力的大小，兩條曲線分別表示斥力或引力的大小隨兩分子間距離變化的關(guān)系，e為兩曲線的交點(diǎn)，則()圖5A.ab線表示引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為1015 mB.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為1010 mC.ab線表示

10、引力，cd線表示斥力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為1010 mD.ab線表示斥力，cd線表示引力，e點(diǎn)的橫坐標(biāo)約為1015 m答案B解析由于分子間斥力的大小隨兩分子間距離的變化比引力快，所以題圖中曲線ab表示斥力，cd表示引力，e點(diǎn)引力和斥力平衡，分子間距離的數(shù)量級為1010 m，所以B選項(xiàng)正確.4.(分子力的功)如圖6所示，甲分子固定于坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子從無窮遠(yuǎn)處靜止釋放，在分子力的作用下靠近甲.圖中d點(diǎn)是分子靠得最近的位置，則乙分子速度最大處可能是()圖6A.a點(diǎn) B.b點(diǎn)C.c點(diǎn) D.d點(diǎn)答案C解析從a點(diǎn)到c點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為引力，分子間的作用力做正功，速度增加；從c點(diǎn)到d點(diǎn)分子間的作用力表現(xiàn)為

11、斥力，分子間的作用力做負(fù)功，速度減小，所以在c點(diǎn)速度最大.題組一分子力的宏觀表現(xiàn)1.固體和液體很難被壓縮，其原因是()A.分子已占據(jù)了整個空間，分子間沒有空隙B.分子間的空隙太小，分子間只有斥力C.壓縮時，分子斥力大于分子引力D.分子都被固定在平衡位置不動答案C解析擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子在做無規(guī)則的熱運(yùn)動，且分子間存在著空隙，故A、D選項(xiàng)錯誤.壓縮固體和液體時，分子間的引力和斥力是同時存在的，只不過是斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力，故選項(xiàng)B錯誤，選項(xiàng)C正確.2.對下列現(xiàn)象的解釋正確的是()A.兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將連成一整塊，這說明鐵分子間有吸引力B.一定質(zhì)量的氣體能充滿整個容器，這說明在一般情況下

12、，氣體分子間的作用力很微弱C.電焊能把兩塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用D.破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因?yàn)槠浞肿娱g斥力作用的結(jié)果答案ABC解析高溫下鐵分子運(yùn)動非常激烈，兩鐵塊上的鐵分子間距很容易接近到分子力起作用的距離內(nèi)，所以兩塊鐵經(jīng)過高溫加壓將很容易連成一整塊，電焊也是相同的原理，所以A、C項(xiàng)正確；通常情況下，氣體分子間的距離大約為分子直徑的10多倍，此種情況下分子力非常微弱，氣體分子可以無拘無束地運(yùn)動，從而充滿整個容器，所以B項(xiàng)正確；玻璃斷面凹凸不平，即使用很大的力也不能使兩斷面間距接近到分子引力作用的距離，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加熱，玻璃變軟，則可重新接合，所以D項(xiàng)錯誤

13、.3.表面平滑的太空飛行器在太空中飛行與灰塵相互摩擦?xí)r，很容易發(fā)生“黏合”現(xiàn)象，這是由于()A.摩擦生熱的作用 B.化學(xué)反應(yīng)的作用C.分子力的作用 D.萬有引力的作用答案C解析當(dāng)表面平滑的飛行器在太空中與灰塵相互摩擦?xí)r，可以使飛行器表面與灰塵的距離達(dá)到分子力作用的范圍內(nèi)，而發(fā)生“黏合”，因此是分子力的作用，C項(xiàng)正確.題組二分子力的特點(diǎn)4.分子間同時存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時，分子間的()A.引力增加，斥力減小 B.引力增加，斥力增加C.引力減小，斥力減小 D.引力減小，斥力增加答案C解析分子間同時存在著引力和斥力，當(dāng)分子間距增加時，分子間的作用力都減小，即引力和斥力都減小，但斥力變化的

14、快，故C正確.5.清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠，這一物理過程中，水分子間的()A.引力消失，斥力增大 B.斥力消失，引力增大C.引力、斥力都減小 D.引力、斥力都增大答案D解析因?yàn)榭諝庵械乃Y(jié)成水珠時，分子間的距離變小，而分子引力和分子斥力均隨著分子間距離的減小而增大，故D選項(xiàng)正確.6.分子間的相互作用力由引力F引和斥力F斥兩部分組成，則()A.F斥和F引是同時存在的B.F引總是大于F斥，其合力總是表現(xiàn)為引力C.分子之間的距離越小，F(xiàn)引越小，F(xiàn)斥越大D.分子之間的距離越小，F(xiàn)引越大，F(xiàn)斥越小答案A解析分子間的引力和斥力是同時存在的，它們的大小都是隨分子間距離的增大而減小，

15、隨分子間距離的減小而增大，但斥力變化得更快一些.當(dāng)rr0時，合力表現(xiàn)為斥力，隨分子間距離的增大而減小.當(dāng)rr0時，合力表現(xiàn)為引力，引力的大小隨分子間距離的增大表現(xiàn)為先增大后減小.正確選項(xiàng)是A.題組三分子力的功7.兩個分子從遠(yuǎn)處(r109 m)以相等的初速度v相向運(yùn)動，在靠近到不能再靠近的過程中，其動能的變化情況為()A.一直增加 B.一直減小C.先減小后增加 D.先增加后減小答案D解析從r109 m到r0時，分子間作用力表現(xiàn)為引力，隨距離的減小，分子力做正功，分子動能增加；當(dāng)分子間距離由r0減小時，分子間作用力表現(xiàn)為斥力，隨距離減小，分子間作用力做負(fù)功，分子動能減小，D正確，A、B、C錯誤.8

16、.有甲、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無窮遠(yuǎn)處向甲靠近，直到不能再靠近為止，此過程中：(1)若不考慮其他作用力，則整個過程中乙分子的加速度怎么變化？(2)不考慮其他作用力，乙分子的動能怎么變化？答案(1)由于乙分子只受分子力作用，根據(jù)牛頓第二定律，乙分子的加速度與它所受的分子力成正比，也就是乙的加速度的變化與分子力的變化一致，即在整個過程中，乙分子的加速度大小是先增大后減小再增大，加速度的方向先是指向甲，后是沿甲、乙連線指向乙.(2)根據(jù)動能定理，乙分子的動能變化量等于合力即分子力對乙分子所做的功，由于分子力對乙分子先做正功后做負(fù)功，所以乙分子的動能先增大后減小.6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375