第七章分子动理论人教版物理（高中）7.4、分子间的相互作用力（高二下）\n数亿年来,八大行星能够按照自己的轨道运稳定的行着,是因为有万有引力的作用.大到天体小到微粒,分子之间是否也有类似的力的作用呢？【课程引入】：分子间存在相互作用力\n演示实验取一支长约1m的玻璃管,注入半管清水,再注入酒精,使液面几乎达到管用手指按住管ロ,上下几次颠倒玻璃管,观察管中液体体积的变化.这个实验说明了什么?加点颜色易于观察体积减少,说明液体分子间是存在空隙的.\n一、分子间的作用力扩散现象表明分子永不停息的无规则运动,同时反映了分子间存在着间隙.①气体很容易被压缩气体分子之间存在着很大的空隙②水和酒精混合后总体积会减小液体分子之间存在着空隙③压在一起的金片和铅片固体分子之间也存在着空隙金块铅块实验结论1、分子间存在着间隙.演示实验与实验结论\n分子间虽然有空隙,大量分子却能聚集在一起形成固体或液体说明分子之间存在着引力.用力拉伸物体,物体内要产生反抗拉伸的弹力,说明分子间存在着引力.把两块纯净的铅压紧,它们会“粘”在一起,基至下面吊一个重物也不能把它们拉开,这也说明分子间存在引力.演示实验与实验结论实验结论1、分子间存在着引力.\n压缩物体用力固体和液体的体积很难被压缩总结：分子间的作用力：表现为存在着相互作用的引力和斥力,且引力和斥力是同时存在的.实验结论3、分子间存在着引力.实验结论4、分子间同时存在着斥力和引力.\n深入的研究表明,两个邻近的分子之间的确同时存在着引力和斥カ,引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关,它们随分子间距离的变化而变化.【思考】：分子之间同时存在着引力和斥力大小和什么有关呢？\n①当没有外力作用于弹簧时,它处于自然长度,原长便相当于r0,没有作用力.弹力和分子间相互作用力是完全不同的,但是微观作用力很难让人理解,我们就拿弹力做例子,简单解释一下分子作用力.将相邻的两个分子想象成弹簧连接的两个小球.r0【思考】：分子之间同时存在着引力和斥力大小和什么有关呢？\n②当有外力压缩它们时,弹簧缩短,它们的距离小于原长,相当于r<r0,这时他们相互排斥,表现为斥力.③当有外力拉伸它们时,弹簧伸长,它们的距离大于原长,相当于r>r0,这时他们相互吸引,表现为引力.r<r0r>r0【思考】：分子之间同时存在着引力和斥力大小和什么有关呢？\n分子力是随分子间距离变化的,而且有一定的规律.分子间的相互作用力与分子间距离的关系,我们可以用图像来表示.FF斥F引or分子间的作用力与距离的关系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【结论】：\n（1）F引、F斥随r增大而减小,但F斥减小得更快些.（2）当r＝r0时,F引=F斥,分子处于平衡位置.（3）当r＜r0时,F引＜F斥,对外表现的分子力F为斥力.（4）当r＞r0时,F引>F斥,对外表现的分子力F为引力.（5）当r＞10r0时,分子力Ｆ＝0.r<r0压缩r>r0拉伸【结论】：\n请在图中作出一个分子所受另一个分子的斥カ与引力的合力随分子间距离r变化的图象.例如,当r＝OP时,这个分子所受斥力的大小可以用线段PC的长度表示,所受引力的大小用PD的长度表示.从C向下作CQ＝PD,于是线段PQ的长度就代表了合力F的大小:F＝F引-F斥.再作出r取其他大约10个值时代表合力的点,连成平滑曲线.这条曲线将在本章第5节用到,因此作图时要尽可能准确.讨论这条曲线的含义.思考\n当分子间的距离在r0附近时,它们之间的作用力的合力有些像弹簧连接着的两个小球间的作用力：拉伸时表现为引力,压缩时表现为斥力.①当r＜r0时,F合一直在增大②当r＞r0时,F合先增大在减小\n1、请描述：当两个分子间的距离由小于r0逐渐増大,直至远大于r0时,分子间的引力如何变化?分子间的斥力如何变化?分子间引力与斥力的合力又如加何变化?第三阶段,由合力为引力最大值时两分子间的距离到10r0的过程,斥力和引力均减小,斥力仍比引力减小得快,斥力小于引力,斥力和引力的合力为引力但合力值逐渐减小.第一个阶段,由小于r0逐渐增大到等于r0的过程,引力和斥力均减小,斥力比引力减小的快.由于斥力大于引力,斥力和引力的合力表现为斥力.第二阶段,由r0逐渐增大到合力中引力最大所对应的分子间距离的过程,引力和斥力均减小,斥力小于引力,斥力和引力的合力表现为引力而且合力值逐渐增大.【提高训练一】\n2、当两个分子间的距离由r0逐渐増大时,分子间相互作用力的合力会出现一个极大值.你能否用实际生活中宏观现象的例子说明分子间相互作用的合力的确存在着这样的极大值?在拉断一根铅丝的过程中,所用的力必须达到一定限度,小于这个限度就不能把铅丝拉断.解：\n3、为什么物体能够被压缩,但压缩得越小,进一步压编就越困难?组成物体的分子之间是有空隙的,用力压物体,物体内分子间的距离缩小,表现出物体具有可压缩性.随着分子间距离的缩小,分子间的斥力会迅速增大,当压缩到一定程度时,斥力与外力平衡,进一步压缩就很困难了.【提高训练三】\n4、把一块洗净的玻璃板予在橡皮筋的下端,使玻璃板水平地接触水面.如果你想使玻璃板离开水面,向上拉橡皮筋的力必须大于玻璃板的重量.动手做一做,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.【提高训练四】\n课堂小结分子间存在相互作用的引力和斥力①分子间引力和斥力一定同时存在,且都随分子间距离的增大而减小,随分子间距离的减小而增大,但斥力变化快,实际表现出的分子力是分子引力和分子斥力的合力②分子力的表现及变化,对于曲线注意两个距离,即平衡距离r0（约10－10m）与10r0.（ⅰ）当分子间距离为r0时,引力等于斥力,分子力为零.（ⅱ）当分子间距r＞r0时,引力大于斥力,分子力表现为引力.当分子间距离由r0增大时,分子力先增大后减小（ⅲ）当分子间距r＜r0时,斥力大于引力,分子力表现为斥力.当分子间距离由r0减小时,分子力不断增大