人教版高中物理选修3-3第七章第三节分子间的作用力课件

(共28张PPT)
第3节 分子间的作用力
人教版高二年级 物理3-3第七章
分子间存在空隙的几个事实
思考：哪些现象说明分子间有空隙？

一、分子间有间隙
1、酒精和水混合; 水中滴墨水。

液体分子间有间隙!
2、碳原子结构图;压在一起的铅片和金片,各自的分子能扩散到对方的内部。
3、空气容易被压缩。

固体分子间有间隙!

气体分子间有间隙!
思考：分子在运动,分子间是否有作用力?
观察下面两个实验，给出解释。
实验2：把一块洗净的玻璃板吊在橡皮筋的下端，先使玻璃板水平地接触水面，然后向上拉玻璃板，使它离开水面，感觉水对玻璃板有很大的吸引力。
实验1：取两段直径为2cm左右的铅柱，把它们的断面切平磨光，然后立即用力把两个光滑的面对齐压紧，这两段铅柱就连接在一起了，而且下端可以吊起1kg的物体。说明了什么？

铅
块
铅
块







两个实验
结论：分子之间存在着相互作用的引力
引力和斥力的合力称为分子力
二、分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力
问题：液体和固体都很难被压缩，这又说明了什么？
分子之间还存在着相互作用的斥力
注意：压缩气体也需要力，不说明分子间存在斥力作用，压缩气体时需要的力是用来反抗大量气体分子频繁撞击容器壁（活塞）时对容器壁（活塞）产生的压力。
分子间同时存在引力和斥力，某些情况下表现为引力，在某些情况下表现为斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关。
问题：分子间的引力、斥力随分子间的距离如何变化？
三、分子力与分子间距离的关系




F
F斥
F引
0
r
分子力和分子间距的变化图

纵轴表示分子间的作用力
正值表示F斥

横轴表示分子间的距离

负值表示F引







F
F斥
F引
F分
r0
0
r
分子力和分子间距的变化图








从图中你能得到哪些信息？






F
F斥
F引
F分
r0
0
r








F斥= F引
F斥> F引
F斥< F引
分子力和分子间距的变化图
1．当 r＝r0 时，F引=F斥，分子处于平衡位置。其中 r0 为分子直径，约为10-10m．






F
F斥
F引
F合
r0
0
r














F引
F引
F斥
F斥


r0


F＝0

2．当 r＜ r0 时， F引＜ F斥，对外表现的分子力F为斥力．






F
F斥
F引
F合
r0
0
r














F引
F引
F斥
F斥


r＜r0



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
3．当 r＞r0时， F引>F斥，对外表现的分子力F为引力．






F
F斥
F引
F合
r0
0
r














F引
F引
F斥
F斥


r＞r0



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
4.当r＞10r0时，分子力Ｆ＝0，分子力是短程力.







F
F斥
F引
F合
r0
0
r









F引、F斥都增大, F分(表现为引力)先增大到某一值然后减小到零, 再反向增大(表现为斥力).
当r逐渐减小时
思考：弹簧弹力与分子力之间有无相似之处？
结论
两块纯净的铅稍用压力就能合在一起；而打碎的玻璃用再大的力也不能合在一起？
铅块切口很平时，稍用压力就能使两断面分子间距达到吸引力作用的距离，从而使两段铅块重新结合在起来；玻璃断面凹凸不平，即使用再大的力也不能使两断面间距接近分子引力作用的距离，则不能重新接合．
问题（1）
为什么用粉笔在黑板上写字，黑板上会留下字迹？
由于摩擦,粉笔的一些分子与粉笔间的距离大到引力不再发生作用.而在摩擦的过程中,它们与黑板间的距离小到可以发生分子引力,因此被黑板吸引,从而在黑板上留下字迹.
问题（2）
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．
问题（3）
四、分子间相互作用力的原因
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．
分子动理论的基本内容
1、物体是有大量分子组成
2、分子在做永不停息的无规则热运动
3、分子间存在着相互作用的引力和斥力
统计规律
对于单个的分子而言，分子运动方向和速率大小都具有偶然性，但是对于大量的分子却表现出规律性。这种由大量偶然事件的整体表现出来的规律，叫做统计规律。
小 结
它们都随距离 r 增大而减小；斥力变化得更快。
当r＝r0 （ r0约为10-10m ）时，分子力 F 为零；
当r＞r0时，分子力 F 表现为引力；
当r＜r0时，分子力 F 表现为斥力．
一、分子间有间隙
二、分子之间同时存在着相互作用的引力和斥力
三、分子力与分子间距离的关系
四、引起分子间相互作用力的原因
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．
解析:分子间的引力和斥力是同时存在的,当r>r0时,它们的合力表现为引力;当r答案:D
例1、关于分子间的作用力,以下说法正确的是(其中r0为分子处于平衡位置时分子之间的距离)( )
A.两个分子间距离小于r0时,分子间只有斥力
B.两个分子间距离大于r0时,分子间只有引力
C.压缩物体时,分子间斥力增大,引力减小
D.拉伸物体时,分子斥力和引力都减小
例2、对下列现象的解释正确的是( )
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.电焊能把二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：A、两块铁块经过高温加压连成一体后，由于分子间存在相互的吸引力而使铁块连成一体；故A正确；
B、气体分子间距离较大，故一般情况下，分子间的作用力很微弱，气体可以充满整个容器；故B正确；
C、电焊可以将两个金属块接成一个整体，是因为可以将分子距离减小到可以形成分子相互作用的范围内，故使两块金属块连成一个整体；故C正确；
D、破碎的玻璃不能连在一起是因为分子间无法达到分子作用力的范围，不是因为分子斥力的作用；故D错误；答案：ABC．
例3、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 .
A B
解析：分子力是引力和斥力合力．
　　　 F引和F斥都随r增大而减小．
例4、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.
C D

r



F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CD．
例5、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rＢ．两分子间的距离rＣ．两分子间的距离rＤ．两分子间的距离等于2r0时，它们之间既有引力又有斥力作用，而且引力大于斥力
CD
例6、下列现象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

分子间存在引力


磁场力
分子间存在引力

ACD
例7、玻璃打碎后，不能把它们再拼在一起，其原因是（ ）
A．玻璃分子间的斥力比引力大
B．玻璃分子间不存在分子力的作用
C．一块玻璃内部分子间的引力大于斥力；而两块碎玻璃之间，分子引力和斥力大小相等合力为零
D．两块碎玻璃之间绝大多数玻璃分子间距离太大，分子引力和斥力都可忽略，总的分子作用力为零
D