☆大庆英杰物理工作室☆2015-2016高二同步辅导资料
第三节 分子间的作用力
1.知道分子间存在空隙。
2.知道分子间同时存在引力和斥力,实际表现出来的是引力和斥力的合力。
3.知道分子间距的数量级,知道分子力随分子间距离的变化规律。
4.会用分子动理论解释简单现象。
理论知识一 分子间的作用力
一 分子间有空隙
1.气体分子的空隙:气体很容易被压缩,表明气体分子间有很大的空隙。
2.液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会变小,说明液体分子间有间隙。
3.固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片,各自的分子能彼此进入到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙。2·1·c·n·j·y
二 分子间的作用力
1.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力。
2.分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图所示):分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快。www-2-1-cnjy-com
(1) 当r=r0时,F斥=F引,此时分子所受合力为零。
(2) 当r<r0时,F斥>F引,作用力的合力表现为斥力。
三 对分子力的进一步理解
1.分子力的特点
(1) 分子间总是同时存在引力和斥力,实际表现出来的是它们的合力。
(2) 分子间作用力随分子间距离的改变而变化,引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力的变化比引力的变化要快。
(3) 分子力是短程力,分子间的距离超过分子直径的10倍,即1 nm的数量级时,可以认为分子间作用力为零,气体分子间的作用力可忽略不计。
2.分子力的规律
(1) 图象表示(如图所示)
① 当r=r0时,F引=F斥,F=0.
② 当r③ 当r>r0时,F引和F斥都随分子间距离的增大而减小,但F斥减小得更快,分子力表现为引力.
④ 当r≥10r0(10-9 m)时,F引和F斥都十分微弱,可认为分子间无相互作用力(F=0).
(2) 模型表示
分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子,弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如下表所示:
r=r0,F=0
rr>r0,F表现为引力
① 当弹簧处于原长时(r=r0),象征着分子力的合力为零。
② 当弹簧处于压缩状态时(r③ 当弹簧处于拉伸状态时(r>r0),象征着分子力的合力为引力。
★特别提醒★
(1) 分子间距离为r0时,引力与斥力大小相等,并不是无引力和斥力,且此时分子并不是静止不动,而是在平衡位置附近振动。 21*cnjy*com
(2)“小球—弹簧”模型用类比方法近似反映了分子在平衡位置附近分子合力的情景,它不能说明分子间既有引力又有斥力,更不能表示分子位置变化时斥力、引力及合力的复杂变化情况。
【例1】(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上,这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是( )
A.分子间的引力和斥力都在减小
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间相互作用的合力在逐渐减小
D.分子间相互作用的合力,先减小到零后增大,再减小到零
【变式训练】
1.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则( )
A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
B.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
C.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
D.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
【解析】 表示引力的线与表示斥力的线的交点,为引力与斥力相等,即平衡位置.横坐标表示分子间距r0,r0大约为10-10 m,由分子力特点可知r>r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力;r<r0时,引力小于斥力,分子力表现为斥力,斥力随距离变化快,由此可知ab线表示引力,cd线表示斥力,C对,A、B、D错.
【答案】 C
四 分子力做功问题
分析分子力做功问题要记住做正功和做负功的临界点,即分子间的距离为r0处.如果一个分子固定,另一个分子从无穷远处靠近它,在∞→r0的过程,分子力为引力,做正功;从r0处靠近至零的过程,分子力为斥力,分子力做负功。
【例2】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,纵轴表示分子间的相互作用力,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )
A.乙分子由a到c的过程中,分子力先做正功后做负功
B.乙分子由a到d的过程中,分子力一直做正功
C.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
D.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
【解析】 乙分子由a到c的过程中,分子引力使乙分子做加速运动,一直对乙分子做正功,从c到d过程中,分子斥力使乙分子做减速运动,对乙分子做负功,故A、B、C错误,D正确.
【答案】 D
【易错提示】 有些同学容易受图像变化影响,认为从a到b分子力在增大,分子做加速运动,从b到c分子力在减小,所以分子就做减速运动,忽略了力和运动的关系,从而错选C.
【变式训练】
2.分子甲和分子乙距离较远,设甲分子固定不动,乙分子逐渐向甲分子靠近,直到不能再近的这一过程中( )
A.分子力总是对乙分子做正功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功
【解析】 由于分子间距大于r0时,分子力表现为引力,因此分子乙从远处移到距分子甲r0处的过程如图所示,分子力做正功;由于分子间距离小于r0时,分子力表现为斥力,因此分子乙从距分子甲r0处继续移近分子甲时要克服分子力做功.21cnjy.com
【答案】 D
理论知识二 分子动理论
一 分子动理论
1.内容:物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的无规则运动,分子之间存在着引力和斥力。
2.统计规律
(1) 微观方面:各个分子的运动都是无规则的,带有偶然性。
(2) 宏观方面:大量分子的运动有一定的规律,叫做统计规律。大量分子的运动受统计规律的支配。
二 统计规律及分子间相互作用的宏观表现
1.统计规律
对大量的偶发事件整体起作用的规律。统计规律表现这些偶发事件整体的和必然的联系,而个别事件的特征和偶然联系已经不是重点了.例如气体在无序运动中不断发生碰撞,每个分子的运动速率不断地发生变化。在某一特定时刻,某个特定分子究竟具有多大的速度完全是偶然的,不能预知的。但对大量分子的整体,在一定条件下,实验和理论都证明它们的速率分布遵从一定的统计规律。
2.分子间有相互作用力的宏观表现
(1) 当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸。
(2) 当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩。
(3) 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力。固体有一定形状,液体有一定的体积,而固体、液体分子间有空隙,说明分子间还同时存在着斥力。【来源:21cnj*y.co*m】
3.分子力与物质三态不同的宏观特征
分子间的距离不同,分子间的作用力表现也就不一样.
固体分子间的距离小,分子之间的作用力表现明显,其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动。因此,固体不但具有一定的体积,还具有一定的形状。【版权所有:21教育】
液体分子间的距离也很小,分子之间的作用力较大,液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动,而且液体分子的平衡位置不是固定的,因而液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状。
气体分子间距离较大,彼此间的作用力极为微小,可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外,分子力可忽略。所以气体既没有一定的体积,也没有一定的形状,总是充满整个容器。
【例3】(多选)下列说法哪些是正确的( )
A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
【解析】
选项
个性分析
结论
A
固体和液体很难被压缩是因为分子间有斥力
正确
B
气体分子间距离很大,分子力近乎为零,气体很容易充满容器是因为分子运动
错误
C
马德堡半球很难拉开,是由于球外大气压对球的作用
错误
D
当用力拉棒时,铁棒发生微小形变,分子间距离比r0略微增大,宏观表现出的分子力为引力
正确
【答案】 AD
【方法归纳】 固体和液体分子间距离很大,在分子力作用范围,而气体分子间距离很大,超出了分子力作用范围,与气体有关的热现象均不能用分子力解释.
【变式训练】
3.对下列现象的解释不正确的是( )
A.两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间有吸引力
B.一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况下,气体分子间的作用力很微弱
C.电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用
D.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果
【解析】 高温下铁分子运动非常激烈,两铁块上的铁分子间距很容易充分接近到分子力起作用的距离内,所以两块铁经过高温加压将很容易连成一整块,电焊也是相同的原理,所以A、C项正确;通常情况下,气体分子间的距离大约为分子直径的10多倍,此种情况下分子力非常微弱,气体分子可以无拘无束地运动,从而充满整个容器,所以B项正确;玻璃断面凹凸不平,即使用很大的力也不能使两断面间距接近到分子引力作用的距离,所以碎玻璃不能接合,若把玻璃加热,玻璃变软,亦可重新接合,所以D项错误.综上所述,应选择D.
【答案】 D
1.关于分子动理论,下列说法错误的是( )
A.分子动理论是在一定实验基础上提出的
B.物质是由大量分子组成的
C.分子永不停息地做无规则运动
D.分子间有相互作用的引力或斥力
【解析】 由分子动理论可知B、C对,分子间有相互作用的引力和斥力,D错.分子动理论的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上提出的,A对.综上所述,应选择D.21·cn·jy·com
【答案】 D
2.分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成,则错误的是( )
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.分子力指F引和F斥的合力
D.随分子间距离增大,F斥减小,F引增大
【解析】 由分子动理论,可知A对,分子引力和分子斥力都随分子间距离增大而减小,分子力指分子引力和分子斥力的合力,可知B、C对,D错.由于题意是选错的选项,即只有D符合要求.【出处:21教育名师】
【答案】 D
3.下列现象可以说明分子之间有引力的是( )
A.水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和
B.用粉笔写字在黑板上留下字迹
C.正、负电荷相互吸引
D.两个磁体间相互吸引或排斥
【解析】 水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和,说明分子间有间隙,A错误;正、负电荷相互吸引,说明了电场力的存在,C错误;磁体间的相互排斥或吸引,是磁场力的作用,D错误.
【答案】 B
4.(多选)当物质分子间距离为r0时恰好分子间作用力为零,以下说法中正确的是( )
A.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的作用力逐渐变大
B.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的作用力逐渐减小
C.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的引力逐渐变小
D.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的斥力逐渐变小
5.下列说法中正确的是( )
A.给汽车轮胎充气时费力,说明分子间有斥力
B.液体很难压缩,说明液体分子间只存在斥力
C.向气球充气时,需要用力,这说明分子间有斥力
D.以上各项说法全错
【解析】 A、C选项中用力是需要克服气体的压强,A、C错.对于B选项,液体分子中引力和斥力同时存在,只不过在压缩时分子力表现为斥力,故B错,只能选D.2-1-c-n-j-y
【答案】 D
6.下列现象不可以说明分子间存在引力的是( )
A.打湿了的两张纸很难分开
B.磁铁吸引附近的小铁钉
C.用斧子劈柴,要用很大的力才能把柴劈开
D.用电焊把两块铁焊在一起
【解析】 只有分子间的距离小到一定程度时,才发生分子引力的作用,纸被打湿后,水分子填充了两纸之间的凹凸部分,使水分子与两张纸的分子接近到引力作用的范围而发生作用,故A正确;磁铁对小铁钉的吸引力在较大的距离内也发生,不是分子引力,B错;斧子劈柴,克服的是分子力,C正确;电焊的原理是两块铁熔化使铁分子达到引力作用范围而发生作用,D正确,故符合题意的为B选项.
【答案】 B
7.水很难被压缩,其原因是( )
A.水分子之间没有空隙
B.水分子之间有引力
C.水分子之间有斥力
D.水分子在不停的运动
【解析】 水很难被压缩,说明水分子之间有斥力,故C项正确.
【答案】 C
8.关于分子间的作用力,下列说法中不正确的是(r0为分子平衡位置之间的距离)( )
A.当分子间距离为r0时,它们之间既没有引力,也没有斥力
B.分子间的平衡距离r0可以看成分子直径的大小,其数量级为10-10 m
C.两个分子间距离由较大逐渐减小到r=r0的过程中,分子力先增大后减小,分子力为引力
D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0的过程中,引力和斥力都同时减小,分子力为斥力
【解析】 分子间距离为r0时,分子引力和分子斥力等大、反向,不是没有分子引力和斥力,故A错;分子直径的数量级为10-10m,B对;当分子间距离大于r0时,分子力表现为引力,分子间距离由较大距离减小到r0时,分子力先增大后减小,C对;分子间距离由极小逐渐增大到r0时分子力表现为斥力,分子引力和分子斥力都随距离的增大而减小,D对;符合题意的只有A项.
【答案】 A
9.有人说:用气筒给车胎打气越打越费力,这是因为气体分子之间有斥力的缘故,你认为对吗?如何解释?
【答案】 这种说法不对.气体分子间距离较大,r>10r0,分子间作用力表现为很微弱的引力,可认为无作用力,但由于气体分子永不停息地做无规则运动,气体分子间、气体分子与容器壁之间频繁碰撞对容器壁产生持续的压力作用,即气体压强.给车胎打气时,越打气,分子数目越多,车胎内气体压强就越大,气体对容器壁压力就越大,打气筒活塞受的压力也就越大,人越感到费力,不是克服气体分子斥力作用的缘故.21*cnjy*com
10.最近几年出现了许多新的焊接方式,如摩擦焊接、爆炸焊接等.摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力),瞬间就焊接成一个整体了,试用所学知识分析摩擦焊接的原理.
【解析】 摩擦焊接是利用分子引力的作用.当焊件的两个接触面高速地向相反方向旋转且加上很大的压力时,就可以使两个接触面上的大多数分子之间的距离达到或接近r0,从而使两个接触面焊接在一起,靠分子力的作用使这两个焊件成为一个整体.
【答案】 见解析
第七章 分子动理论
阶段性测试三
姓名: 分数:
1.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远处静止释放,在分子力的作用下靠近甲.图中b点是引力最大处,d点是分子靠得最近处,则乙分子加速度最大处可能是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
【解析】 a点和c点处分子间的作用力为零,乙分子的加速度为零.从a点到c点分子间的作用力表现为引力,分子间的作用力做正功,速度增加;从c点到d点分子间的作用力表现为斥力,分子间的作用力做负功.由于到d点分子的速度为零,因分子引力做的功与分子斥力做的功相等,即Fcd·Lcd=Fac·Lac,所以Fcd>Fac.故分子在d点加速度最大.正确选项为D.
【答案】 D
2.如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )
A.铅分子做无规则热运动
B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用
D.铅柱间存在分子引力作用
【解析】 由于分子间存在引力,使两个铅柱结合在一起而不脱落.选项D正确.
【答案】 D
3.当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )【来源:21·世纪·教育·网】
A.当分子间的距离r<r0时,它们之间只有斥力作用
B.当分子间距离r=r0时,分子处于平衡状态,不受力
C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,且斥力比引力减小得快
D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间相互作用力的合力在逐渐减小
4.表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时,很容易发生“黏合”现象,这是由于( )
A.摩擦生热的作用
B.化学反应的作用
C.分子力的作用
D.万有引力的作用
【解析】 当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘相互摩擦时,可以使飞行器表面与灰尘的距离达到分子力的作用范围,而发生“黏合”,因此是分子力的作用,C项正确.
【答案】 C
5.下列说法正确的是( )
A.气体总是很容易充满容器,这是气体分子间存在斥力的宏观表现
B.水的体积很难被压缩,这是水分子间存在斥力的宏观表现
C.气缸中的气体膨胀推动活塞,这是分子间的斥力对外做功的宏观表现
D.夏天轮胎容易爆裂,说明温度越高,气体分子间的斥力越大
【解析】 气体很容易充满容器是气体分子热运动的结果,气体推动活塞及轮胎爆裂,都是由于气体的压力产生的,并不是气体分子间的斥力,故A、C、D选项错误.
【答案】 B
6.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端,使玻璃板水平地接触水面,用手缓慢竖直向上拉测力计,则玻璃板在拉离水面的过程中( )
A.测力计示数始终等于玻璃板的重力
B.测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况
C.因为玻璃板与水分子间存在斥力,所以拉力小于玻璃板的重力
D.因为拉起时还需要克服水分子的吸引力,所以拉力大于玻璃板的重力
【解析】 玻璃板被拉起时,玻璃板受到水分子的引力大于水分子的斥力,所以拉力大于玻璃板的重力,所以选D.21世纪教育网版权所有
【答案】 D
7.某人用原子级显微镜观察高真空度的空间,发现有一对分子A和B环绕一个共同“中心”旋转,如图所示,从而形成一个“类双星”体系,并且发现此“中心”离A分子较近,这两个分子间的距离用r表示.已知当r=r0时两分子间的分子力为零.则在上述“类双星”体系中,A、B两分子间有( )21·世纪*教育网
A.间距r>r0
B.间距r<r0
C.A的质量小于B的质量
D.A的速率大于B的速率
【解析】 分子A和B环绕一个共同“中心”旋转,分子间引力提供向心力,故分子间距离r>r0;又F=mω2r,v=ωr,而它们的ω相同且rAmB、vA【答案】 A
8.下列现象能说明分子之间有相互作用力的是( )
A.一般固体难于拉伸,说明分子间有引力
B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有斥力
C.用气筒给自行车胎打气,越打越费力,说明气体分子间有斥力
D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出,这是钢分子对油分子的斥力
【解析】 固体难于拉伸,是分子间引力的表现,故A对;B中液体的流动性不能用引力、斥力来说明,它的原因是化学键的作用;C中越打越费力,是气体压强的原因;D中说明钢分子间有空隙,油从筒中溢出,是外力作用的结果,而不是钢分子对油分子的斥力.21教育网
【答案】 A
9.在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比,从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看,最能反映这种规律的是图中的( )
A.ab段 B.bc段 C.de段 D.ef段
【解析】 当r=r0时,分子间作用力为零;当r>r0时,分子间作用力表现为引力,对应弹簧被拉长;当r【答案】 B
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第三节 分子间的作用力
1.知道分子间存在空隙。
2.知道分子间同时存在引力和斥力,实际表现出来的是引力和斥力的合力。
3.知道分子间距的数量级,知道分子力随分子间距离的变化规律。
4.会用分子动理论解释简单现象。
理论知识一 分子间的作用力
一 分子间有空隙
1.气体分子的空隙:气体很容易被压缩,表明气体分子间有很大的空隙。
2.液体分子间的空隙:水和酒精混合后总体积会变小,说明液体分子间有间隙。
3.固体分子间的空隙:压在一起的金片和铅片,各自的分子能彼此进入到对方的内部说明固体分子间也存在着空隙。21cnjy.com
二 分子间的作用力
1.分子间同时存在着相互作用的引力和斥力,分子间实际表现出的作用力是引力和斥力的合力。
2.分子间作用力与分子间距离变化的关系(如图所示):分子间的引力和斥力都随分子间距离r的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力比引力变化得快。【来源:21cnj*y.co*m】
(1) 当r=r0时,F斥=F引,此时分子所受合力为零。
(2) 当r<r0时,F斥>F引,作用力的合力表现为斥力。
三 对分子力的进一步理解
1.分子力的特点
(1) 分子间总是同时存在引力和斥力,实际表现出来的是它们的合力。
(2) 分子间作用力随分子间距离的改变而变化,引力和斥力都随分子间距离的增大而减小,但斥力的变化比引力的变化要快。2·1·c·n·j·y
(3) 分子力是短程力,分子间的距离超过分子直径的10倍,即1 nm的数量级时,可以认为分子间作用力为零,气体分子间的作用力可忽略不计。
2.分子力的规律
(1) 图象表示(如图所示)
① 当r=r0时,F引=F斥,F=0.
② 当r③ 当r>r0时,F引和F斥都随分子间距离的增大而减小,但F斥减小得更快,分子力表现为引力.
④ 当r≥10r0(10-9 m)时,F引和F斥都十分微弱,可认为分子间无相互作用力(F=0).
(2) 模型表示
分子间的相互作用力像弹簧连接着的两个小球间的相互作用力。小球代表分子,弹簧的弹力代表分子斥力和引力的合力。如下表所示:
r=r0,F=0
rr>r0,F表现为引力
① 当弹簧处于原长时(r=r0),象征着分子力的合力为零。
② 当弹簧处于压缩状态时(r③ 当弹簧处于拉伸状态时(r>r0),象征着分子力的合力为引力。
★特别提醒★
(1) 分子间距离为r0时,引力与斥力大小相等,并不是无引力和斥力,且此时分子并不是静止不动,而是在平衡位置附近振动。21·cn·jy·com
(2)“小球—弹簧”模型用类比方法近似反映了分子在平衡位置附近分子合力的情景,它不能说明分子间既有引力又有斥力,更不能表示分子位置变化时斥力、引力及合力的复杂变化情况。【出处:21教育名师】
【例1】(多选)两个分子从靠近得不能再近的位置开始,使二者之间的距离逐渐增大,直到大于分子直径的10倍以上,这一过程中关于分子间的相互作用力的下述说法中正确的是( )21教育名师原创作品
A.分子间的引力和斥力都在减小
B.分子间的斥力在减小,引力在增大
C.分子间相互作用的合力在逐渐减小
D.分子间相互作用的合力,先减小到零后增大,再减小到零
【变式训练】
1.如图所示,设有一分子位于图中的坐标原点O处不动,另一分子可位于x轴上不同位置处,图中纵坐标表示这两个分子间分子力的大小,两条曲线分别表示斥力和引力的大小随两分子间距离变化的关系,e为两曲线的交点,则( )
A.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
B.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
C.ab线表示引力,cd线表示斥力,e点的横坐标数量级为
10-10 m
D.ab线表示斥力,cd线表示引力,e点的横坐标数量级为
10-15 m
四 分子力做功问题
分析分子力做功问题要记住做正功和做负功的临界点,即分子间的距离为r0处.如果一个分子固定,另一个分子从无穷远处靠近它,在∞→r0的过程,分子力为引力,做正功;从r0处靠近至零的过程,分子力为斥力,分子力做负功。
【例2】如图所示,甲分子固定在坐标原点O,乙分子位于x轴上,纵轴表示分子间的相互作用力,甲分子对乙分子的作用力与两分子间距离的关系如图中曲线所示,F>0为斥力,F<0为引力,a、b、c、d为x轴上四个特定的位置,现把乙分子从a处由静止释放,则( )21世纪教育网版权所有
A.乙分子由a到c的过程中,分子力先做正功后做负功
B.乙分子由a到d的过程中,分子力一直做正功
C.乙分子从a到b做加速运动,由b到c做减速运动
D.乙分子由a到c做加速运动,到达c时速度最大
【变式训练】
2.分子甲和分子乙距离较远,设甲分子固定不动,乙分子逐渐向甲分子靠近,直到不能再近的这一过程中( )2-1-c-n-j-y
A.分子力总是对乙分子做正功
B.乙分子总是克服分子力做功
C.先是乙分子克服分子力做功,然后分子力对乙分子做正功
D.先是分子力对乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功
理论知识二 分子动理论
一 分子动理论
1.内容:物体是由大量分子组成的,分子在做永不停息的无规则运动,分子之间存在着引力和斥力。
2.统计规律
(1) 微观方面:各个分子的运动都是无规则的,带有偶然性。
(2) 宏观方面:大量分子的运动有一定的规律,叫做统计规律。大量分子的运动受统计规律的支配。
二 统计规律及分子间相互作用的宏观表现
1.统计规律
对大量的偶发事件整体起作用的规律。统计规律表现这些偶发事件整体的和必然的联系,而个别事件的特征和偶然联系已经不是重点了.例如气体在无序运动中不断发生碰撞,每个分子的运动速率不断地发生变化。在某一特定时刻,某个特定分子究竟具有多大的速度完全是偶然的,不能预知的。但对大量分子的整体,在一定条件下,实验和理论都证明它们的速率分布遵从一定的统计规律。
2.分子间有相互作用力的宏观表现
(1) 当外力欲使物体拉伸时,组成物体的大量分子间将表现为引力以抗拒外界对它的拉伸。
(2) 当外力欲使物体压缩时,组成物体的大量分子间将表现为斥力以抗拒外界对它的压缩。
(3) 大量的分子能聚集在一起形成固体或液体,说明分子间存在引力。固体有一定形状,液体有一定的体积,而固体、液体分子间有空隙,说明分子间还同时存在着斥力。 21*cnjy*com
3.分子力与物质三态不同的宏观特征
分子间的距离不同,分子间的作用力表现也就不一样.
固体分子间的距离小,分子之间的作用力表现明显,其分子只能在平衡位置附近做范围很小的无规则振动。因此,固体不但具有一定的体积,还具有一定的形状。【版权所有:21教育】
液体分子间的距离也很小,分子之间的作用力较大,液体分子可以在平衡位置附近做范围较大的无规则振动,而且液体分子的平衡位置不是固定的,因而液体虽然具有一定的体积,却没有固定的形状。21*cnjy*com
气体分子间距离较大,彼此间的作用力极为微小,可认为分子除了与其他分子或器壁碰撞时有相互作用外,分子力可忽略。所以气体既没有一定的体积,也没有一定的形状,总是充满整个容器。
【例3】(多选)下列说法哪些是正确的( )
A.水的体积很难被压缩,这是分子间存在斥力的宏观表现
B.气体总是很容易充满容器,这是分子间存在斥力的宏观表现
C.两个相同的半球壳吻合接触,中间抽成真空(马德堡半球),用力很难拉开,这是分子间存在吸引力的宏观表现www.21-cn-jy.com
D.用力拉铁棒的两端,铁棒没有断,这是分子间存在吸引力的宏观表现
【变式训练】
3.对下列现象的解释不正确的是( )
A.两块铁经过高温加压将连成一整块,这说明铁分子间有吸引力
B.一定质量的气体能充满整个容器,这说明在一般情况下,气体分子间的作用力很微弱
C.电焊能把两块金属连接成一整块是分子间的引力起作用
D.破碎的玻璃不能把它们拼接在一起是因为其分子间斥力作用的结果
1.关于分子动理论,下列说法错误的是( )
A.分子动理论是在一定实验基础上提出的
B.物质是由大量分子组成的
C.分子永不停息地做无规则运动
D.分子间有相互作用的引力或斥力
2.分子间相互作用力由两部分F引和F斥组成,则错误的是( )
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.分子力指F引和F斥的合力
D.随分子间距离增大,F斥减小,F引增大
3.下列现象可以说明分子之间有引力的是( )
A.水和酒精混合后的体积小于两者原来体积之和
B.用粉笔写字在黑板上留下字迹
C.正、负电荷相互吸引
D.两个磁体间相互吸引或排斥
4.(多选)当物质分子间距离为r0时恰好分子间作用力为零,以下说法中正确的是( )
A.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的作用力逐渐变大
B.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的作用力逐渐减小
C.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的引力逐渐变小
D.当分子间距离由r0增大到10r0的过程中,分子间的斥力逐渐变小
5.下列说法中正确的是( )
A.给汽车轮胎充气时费力,说明分子间有斥力
B.液体很难压缩,说明液体分子间只存在斥力
C.向气球充气时,需要用力,这说明分子间有斥力
D.以上各项说法全错
6.下列现象不可以说明分子间存在引力的是( )
A.打湿了的两张纸很难分开
B.磁铁吸引附近的小铁钉
C.用斧子劈柴,要用很大的力才能把柴劈开
D.用电焊把两块铁焊在一起
7.水很难被压缩,其原因是( )
A.水分子之间没有空隙
B.水分子之间有引力
C.水分子之间有斥力
D.水分子在不停的运动
8.关于分子间的作用力,下列说法中不正确的是(r0为分子平衡位置之间的距离)( )
A.当分子间距离为r0时,它们之间既没有引力,也没有斥力
B.分子间的平衡距离r0可以看成分子直径的大小,其数量级为10-10 m
C.两个分子间距离由较大逐渐减小到r=r0的过程中,分子力先增大后减小,分子力为引力
D.两个分子间距离由极小逐渐增大到r=r0的过程中,引力和斥力都同时减小,分子力为斥力
9.有人说:用气筒给车胎打气越打越费力,这是因为气体分子之间有斥力的缘故,你认为对吗?如何解释?
10.最近几年出现了许多新的焊接方式,如摩擦焊接、爆炸焊接等.摩擦焊接是使焊件两个接触面高速地向相反方向旋转,同时加上很大的压力(约每平方厘米加几千到几万牛顿的力),瞬间就焊接成一个整体了,试用所学知识分析摩擦焊接的原理.【来源:21·世纪·教育·网】
第七章 分子动理论
阶段性测试三
姓名: 分数:
1.如图所示,甲分子固定于坐标原点O,乙分子从无穷远处静止释放,在分子力的作用下靠近甲.图中b点是引力最大处,d点是分子靠得最近处,则乙分子加速度最大处可能是( )21·世纪*教育网
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
2.如图所示,两个接触面平滑的铅柱压紧后悬挂起来,下面的铅柱不脱落,主要原因是( )
A.铅分子做无规则热运动
B.铅柱受到大气压力作用
C.铅柱间存在万有引力作用
D.铅柱间存在分子引力作用
3.当两个分子间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下列关于分子间作用力与分子间距离的关系的说法正确的是( )www-2-1-cnjy-com
A.当分子间的距离r<r0时,它们之间只有斥力作用
B.当分子间距离r=r0时,分子处于平衡状态,不受力
C.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间的引力和斥力都在减小,且斥力比引力减小得快21教育网
D.当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中,分子间相互作用力的合力在逐渐减小
4.表面平滑的太空飞行器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时,很容易发生“黏合”现象,这是由于( )
A.摩擦生热的作用
B.化学反应的作用
C.分子力的作用
D.万有引力的作用
5.下列说法正确的是( )
A.气体总是很容易充满容器,这是气体分子间存在斥力的宏观表现
B.水的体积很难被压缩,这是水分子间存在斥力的宏观表现
C.气缸中的气体膨胀推动活塞,这是分子间的斥力对外做功的宏观表现
D.夏天轮胎容易爆裂,说明温度越高,气体分子间的斥力越大
6.如图所示,把一块洗净的玻璃板吊在测力计的下端,使玻璃板水平地接触水面,用手缓慢竖直向上拉测力计,则玻璃板在拉离水面的过程中( )
A.测力计示数始终等于玻璃板的重力
B.测力计示数会出现小于玻璃板重力的情况
C.因为玻璃板与水分子间存在斥力,所以拉力小于玻璃板的重力
D.因为拉起时还需要克服水分子的吸引力,所以拉力大于玻璃板的重力
7.某人用原子级显微镜观察高真空度的空间,发现有一对分子A和B环绕一个共同“中心”旋转,如图所示,从而形成一个“类双星”体系,并且发现此“中心”离A分子较近,这两个分子间的距离用r表示.已知当r=r0时两分子间的分子力为零.则在上述“类双星”体系中,A、B两分子间有( )
A.间距r>r0
B.间距r<r0
C.A的质量小于B的质量
D.A的速率大于B的速率
8.下列现象能说明分子之间有相互作用力的是( )
A.一般固体难于拉伸,说明分子间有引力
B.一般液体易于流动和变成小液滴,说明液体分子间有斥力
C.用气筒给自行车胎打气,越打越费力,说明气体分子间有斥力
D.高压密闭的钢筒中的油沿筒壁溢出,这是钢分子对油分子的斥力
9.在弹性限度内,弹力的大小跟弹簧伸长或缩短的长度成正比,从分子间相互作用力跟分子间距离的关系图象来看,最能反映这种规律的是图中的( )
A.ab段 B.bc段 C.de段 D.ef段