7.3分子间作用力

7.3《分子间的作用力》第七章《分子动理论》教学目标•(1)知道分子间存在空隙；且同时存在着引力和斥力，实际表现出来的分子力是引力和斥力的合力。•(2)了解分子力为零时，分子间距离r0的数量级。•(3)知道分子间的距离r＜r0时，实际表现的分子力为斥力，这个斥力随r的减小而迅速增大。•(4)知道分子间的距离r＞r0时，实际表现的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小。•(5)了解r增大到什么数量级时，分子引力已很微弱，可忽略不计。•(6)物理离不开生活，能用分子力解释日常生活中一些常见的现象。•教学重点、难点•重点:•分子间的作用力和分子间作用力的变化。•难点:•用分子动理论解释有关现象。•教学方法•讨论探究法、分析法、归纳法。•教具•多媒体教学课件•课型•新授课•课时计划•1课时带着下面问题仔细阅读课文包括插图、扉页角批及课后习题，思考后回答问题引入：前面我们已经学习了分子动理论的前两个内容，分别指出了本章的研究对象是大量的分子，研究对象的运动规律，今天我们来学习研究对象之间的受力情况。1、那些宏观现象实例能证明分子之间有空隙？2、那些宏观现象实例能证明分子之间存在引力？3、那些宏观现象实例能证明分子之间存在斥力？4、常说的分子力也就是分子对外表现出来的力实质指的是什么力？5、根据所学知识思考回答为什么说在任何情况下分子之间总同时存在着引力和斥力？为什么引力和斥力都随分子间距离的增大而减小？6、根据分子间的作用力与分子间距离r的关系图可以得出当分子间距离变化相同时，分子间的引力和斥力的变化量那一个的大？说明了什么？7、分子间引力和斥力的合力随分子间距离r的增大如何变化？需要分几个阶段来说明？（做出合力曲线后回答）2.压紧的铅块结合在一起，它们不易被拉开；用力拉伸物体，物体内要产生反抗拉伸的弹力等说明分子间存在相互作用的引力3．分子间有空隙但却固体和液体很难被压缩，是因压缩物体时，物体内会产生反抗压缩的弹力说明分子间存在相互作用的斥力1．气体容易被压缩、液体水和酒精混合后体积减小、固体金片和铅片压在一起各自分子能扩散到对方等实例说明分子间有空隙。4．常说的分子力，即分子对外表现出来的力是分子引力和斥力的合力．5、分子间在任何情况下都同时存在引力和斥力的原因因任何分子都是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成，而电荷之间有同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引，因此分子间相互作用力是由原子内带正电的原子核和带负电的电子间相互作用而引起的；所以分子之间在任何情况下都同时存在着引力与斥力；又因为电荷之间的相互作用力根据库伦定律可知与电荷之间的距离成反比，所以分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小。分子之间有相互作用的引力和斥力•当两个分子处于平衡位置时,•引力等于斥力.•当两个分子间的距离小于平衡位置间距离时,斥力大于引力.•当两个分子间的距离大于平衡位置间距离时,斥力小于引力.•当两个分子间的距离大于r0十倍以上时,引力和斥力均趋于零.r0引力引力斥力斥力(平衡位置)（1）当r=r0=10-10m时，F引＝F斥，分子力F分＝0，处于平衡状态r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0引力引力斥力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力r0引力引力斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时r0斥力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐减小时斥力引力引力r0(平衡位置)(对外表现为斥力)斥力引力引力斥力（2）当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力表现为斥力，r减小，分子力增大当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力斥力斥力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0引力引力(平衡位置)斥力斥力当两个分子之间的距离逐渐增大时r0(平衡位置)引力引力斥力斥力r0(平衡位置)(对外表现为引力)引力引力斥力斥力(3)当r＞r0时，随r的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力r10r0引力和斥力均趋于零.（4）当r＞10r0时，分子力等于0r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.r10r0（4）当r＞10r0时，分子力等于0,引力和斥力均趋于零.dF0r分子力和分子间距的变化图纵轴表示分子间的作用力横轴表示分子间的距离正值表示F斥负值表示F引F斥随分子间距变化的图像F引随分子间距变化的图像P0rDCQ6、两相邻分子间同时存在的引力与斥力随分子间距离变化的关系图像XF斥F引由图可知：分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小，但当分子间距离变化相同时，分子间的斥力的变化量比引力的变化量大，这说明了斥力随分子间距离的变化比引力随分子间距离的变化快。FFrr斥引说明斥力随分子间距离的变化比引力快F0r分子力和分子间距的变化图F斥随分子间距变化的图像PRA0rDCQF引随分子间距变化的图像7.根据课本第9页的思考与讨论中提供的方法做出分子间引力和斥力的合力随分子间距离r的变化而变化曲线。从分子间同时存在的引力与斥力的合力随分子间距离r的变化关系可以看出：（1）两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至到大于10r0的过程中，合力先减小后增大再减小，反过来由10r0逐渐减小到小于r0后到无法减小的过程中，分子力先增大后减小再增大。0r第一阶段：由小于r0逐渐增大到等于r0的过程，引力和斥力都减小，斥力比引力减小得快，由于斥力大于引力，合力表现为斥力，且随r的增大而减小。第二阶段：由r0逐渐增大到合力为引力最大值时两分子间距离的过程，引力和斥力都减小，斥力比引力减小得快，由于斥力小于引力，斥力和引力的合力表现为引力，且合力随r的增大而逐渐增大。第三阶段：由合力为引力最大值时两分子间的距离到大于10r0的过程，引力和斥力都减小，斥力仍比引力减小得快，由于斥力小于引力，合力表现为引力，且随r的增大而逐渐减小。（2）合力随分子间距离r的变化关系可分三个阶段来讨论：F引F引F斥F斥r＞r0(3)当r＞r0时，随r的增加，F引、F斥都减小，F斥比F引减小得快，F斥＜F引，分子力表现为引力F引F引F斥F斥r＜r0F引F引F斥F斥r0（1）当r=r0=10-10m时，F引＝F斥，分子力F合＝0，处于平衡状态（2）当r＜r0时，随r的减小，F引、F斥都增大，F斥比F引增大得快，F斥＞F引，分子力表现为斥力，r减小，分子力增大（4）当r＞10r0=10-9m=1nm时，分子间斥力接近于0，分子间引力接近于0，分子力接近于0，因此要记住分子力是短程力。69121101001000101010mdmcmmmmnmpm333110110110TGGMMk8.分子间存在相互作用的引力与斥力的合力随分子间距离r的变化关系有些类同于弹簧连接两个小球间的作用力分子间距离r为r0，分子力为零的平衡状态，相当于弹簧处于原长状态；分子间距离r大于r0表现为引力相当于于弹簧处于拉伸状态，分子间距离r小于r0表现为斥力相当于弹簧处于压缩状态。1、分子之间在任何情况下都同时存在引力和斥力；3、分子之间同时存在的引力和斥力都随分子之间距离的增大而减小，减小而增大。且斥力变化总比引力变化快。2、常说的分子力即物体分子对外表现出来的力是指分子间同时存在的引力和斥力的合力．4、两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至增大到大于10r0的过程中，合力先减小后增大再减小，反过来由10r0逐渐减小到小于r0后再无法减小的过程中，分子力先增大后减小再增大。关于分子之间相互作用力的总结：（理解记忆）FF斥F引F合r00r分子力和分子间距的变化图1、分子之间在任何情况下都同时存在引力和斥力；3、分子之间同时存在的引力和斥力都随分子之间距离的增大而减小，减小而增大。2、常说的分子力即物体分子对外表现出来的力是指分子间同时存在的引力和斥力的合力．4、两分子间的距离r由小于r0的位置逐渐增大，直至增大到大于10r0的过程中，合力先减小后增大再减小，反过来由10r0逐渐减小到小于r0后再无法减小的过程中，分子力先增大后减小再增大。关于分子之间相互作用力的总结：（理解记忆）把一块洗净的玻璃板吊在细线的下端,使玻璃板水平地接触水面(如图所示).如果你想使玻璃离开水面,必须用比玻璃板重量大的力向上拉细线.动手试一试,并解释为什么?玻璃板离开水面后，可以看到玻璃板下表面上仍有水，说明玻璃板离开水时，水层发生断裂．水分子发生分裂时，由于玻璃分子和水分子、水分子之间存在引力，外力要要克服这些分子引力，造成外界拉力大于玻璃板的重力．1、分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成，则()Ａ．F引和F斥同时存在；Ｂ．F引和F斥都随分子间距增大而减小；Ｃ．F引和F斥都随分子间距增大而增大；Ｄ．随分子间距增大，F斥减小，F引增大；E.当分子间距离为r0时，它们之间既无引力也无斥力；F.分子间距离大于r0时，分子间只存在引力；G.两块纯净的铅压紧后悬挂起来，下面铅块没掉下来说明接触面处引力大于斥力,表现为引力。ABG解析：分子之间在任何情况下都同时存在引力和斥力；分子力即分子之间表现出来的力是引力和斥力的合力．F引和F斥都随r增大而减小．2、有两个分子，设想它们之间相隔10倍直径以上的距离，逐渐被压缩到不能再靠近的距离，在这过程中，下面关于分子力变化的说法正确的是()Ａ．分子间的斥力增大，引力变小;Ｂ．分子间的斥力变小，引力变大;Ｃ．分子间的斥力和引力都变大，但斥力比引力变化快;Ｄ．分子力从零逐渐变大到某一数值后，逐渐减小到零，然后又从零逐渐增大到某一数值.CDrF斥F引F分F解析：根据图象的规律对比答案就可选出正确答案．3.设空间存在两个不受外界影响的分子，当它们间的距离等于r0时，分子间作用力为零，则固定一个分子，另一分子以一定初动能向它靠近的过程中（）A、当它们间的距离大于r0时，分子力做正功，分子速度变大B、当它们间的距离等于r0时，分子速度最大C、当它们间的距离小于r0时，分子力做负功，分子速度变小D、当它们间距离最小r0时，分子速度为零ABCD1：当两个分子间距离为r0时，正好处于平衡状态，下面关于分子间的引力和斥力的各种说法中，正确的应是：Ａ．两分子间的距离rr0时，它们之间只有斥力作用Ｂ．两分子间的距离rr0时，它们之间只有引力作用Ｃ．两分子间的距离rr0时，既有引力又有斥力作用，而且斥力大于引力Ｄ．两分子间的距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥