高中物理 1.4 分子間的相互作用力課件 粵教版選修3-3.ppt

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1、目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,一、分子間同時存在著相互作用的引力和斥力,在某些情況下表現(xiàn)為引力,在某些情況下表現(xiàn)為斥力.,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,二、分子間相互作用的引力與斥力都隨分子間距離的增大而 減小,只是斥力減小得更快一些,如圖所示.,目標(biāo)導(dǎo)航,預(yù)習(xí)導(dǎo)引,一,二,三,三、分子間的作用力與分子間的距離r有關(guān),分子間距離為r0(數(shù)量級為10-10m)的位置叫做平衡位置. 1.當(dāng)r=r0時,F引=F斥,此時兩力的合力為零. 2.當(dāng)rr0時,F引F斥,分子間呈現(xiàn)出引力. 3.當(dāng)r10r0時,分子間的作用力十分微小,已經(jīng)可以忽略不計. 把一塊洗凈的玻璃片吊起,使玻璃片

2、水平地接觸水面,發(fā)現(xiàn)需用較大的力才能將玻璃片提起,為什么會這樣呢? 將兩塊鉛塊用力擠壓,撤去力后,兩塊鉛塊“粘”在一起,可以用來提很重的物體,這又該怎樣解釋呢? 答案:兩種現(xiàn)象均說明分子間有引力.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一、分子間的間隙及作用力的證明 1.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. 大量的分子能聚在一起形成固體或液體,說明分子間存在引力.固體有一定形狀,液體有一定體積,而固、液體分子間有空隙,卻沒有緊

3、緊地吸在一起,說明分子間還同時存在著斥力.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,2.分子力與物體三態(tài)不同的宏觀特征 分子間的距離不同,分子間的作用力表現(xiàn)也不一樣,物體的狀態(tài)特征也不相同.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,1.U形管兩臂內(nèi)盛有一定量的水(不注滿水),將右端用橡皮塞堵住,左管繼續(xù)注入水,右管水面上的空氣體積如何變化,說明什么問題? 答案:體積變小.說明氣體很容易被壓縮,說明氣體分子間有空隙. 2.有人用兩萬標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強壓縮鋼筒內(nèi)的油,發(fā)現(xiàn)油可以透過筒壁滲出.這種現(xiàn)象說明什么問題? 答案:說明鋼分子間存在

4、空隙. 油可以透過筒壁,一方面是因為高壓的作用,另一方面在于鋼分子間存在空隙,只有分子間存在空隙,在高壓作用下油才可能被壓出. 3.壓緊的兩塊鉛塊會“粘”在一起,說明什么問題? 答案:壓緊的鉛塊“粘”在了一起,是因為鉛塊分子間有引力.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,【例1】 (多選)下列證明分子間存在引力和斥力的實驗中,錯誤的是() A.兩塊鉛塊壓緊以后能連成一塊,說明存在引力 B.壓縮氣體也需要力,說明氣體分子間存在斥力 C.碎玻璃不能再拼成一整塊,說明分子間存在斥力 D.拉斷一根繩子需很大力氣說明存在引力 解析:兩塊鉛塊壓緊后能連成一塊、繩子很難被拉斷,說明分子間存在引力

5、,因此選項A、D說法都是符合事實的;壓縮氣體需要力,并不能說明分子間存在斥力,碎玻璃再拼在一起,分子間距離比10r0大得多,不能達到分子引力和斥力發(fā)生作用的范圍,或者說分子間作用力非常微弱,所以兩塊玻璃很難拼成一塊.因此,正確選項是B、C. 答案:BC,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,1.下列關(guān)于分子斥力的說法中,正確的是() A.破鏡難重圓,是由于分子間斥力造成 B.給自行車打氣時氣筒壓下后反彈,是由于分子間斥力造成 C.固體壓縮后撤力恢復(fù)原狀,是由于分子間斥力造成 D.將香水瓶打開滿室飄香,是由于香水分子間斥力造成 答案:C

6、解析:破鏡難重圓,是分子間距離大,分子引力太小,選項A錯誤;給自行車打氣時氣筒壓下后又反彈,是由于內(nèi)部壓強大于大氣壓造成的,選項B錯誤;固體壓縮后撤力恢復(fù)原狀,是由于分子間存在斥力造成的,選項C正確;將香水瓶打開滿室飄香,是由于香水分子的無規(guī)則運動造成的,選項D錯誤.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,2.如圖所示,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() A.鉛分子做無規(guī)則熱運動 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:由于分子間存在引力,使兩個鉛柱結(jié)合在一起而不脫落,選項D正確.,一,二,知

7、識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,二、分子間的作用力 1.分子間作用力隨分子間距離的變化,(2)分子力是短程力,分子間的距離超過分子直徑的10倍,即1 nm的數(shù)量級時,可以認為分子間作用力為零,氣體分子間的作用力可忽略不計.,(1)引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小,但斥力的變化比引力的變化要快,如圖中虛線所示,而實線表示作用力的合力與距離的變化關(guān)系.由此可知,當(dāng)r由r0增大的過程中,其合力為引力且先增大后減小;當(dāng)r由r0減小時,其合力為斥力且迅速增大.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,2.分子間作用力的模型 如圖所示,兩個小球中間連有一個彈簧,小球代表分子,彈簧的彈力代

8、表分子斥力和引力的合力. (1)當(dāng)彈簧處于原長時(r=r0),象征著分子力的合力表現(xiàn)為零; (2)當(dāng)彈簧壓縮時(rr0),象征著分子力的合力表現(xiàn)為引力.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,“破鏡不能重圓”指的是打碎的鏡片不能把它們拼在一起利用分子力使鏡子復(fù)原,你能解釋其中的原因嗎? 答案:因為只有當(dāng)分子間的距離小于10-10 m時,分子引力才比較顯著.破碎的玻璃放在一起,由于接觸面的錯落起伏,只有極少數(shù)分子能相互接近到距離很小的程度,絕大多數(shù)分子彼此間的距離遠大于10-10 m,因此,總的分子引力非常小,不足以使它們重新接在一起.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,

9、【例2】 (多選)關(guān)于分子間作用力,下列說法正確的是() (導(dǎo)學(xué)號51140007) A.分子之間的距離越小,F引越小,F斥越大 B.當(dāng)分子間距的數(shù)量級大于10-9 m時,分子力已微弱到可以忽略 C.兩個分子之間的距離從rr0開始增大距離,直至相距10r0的過程中,分子力先做正功,后做負功 D.碎玻璃不能拼在一起,是由于分子間距離太大,不存在作用力,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,解析:分子之間的距離越小,引力和斥力都增大,但是斥力增加得更快,選項A錯誤;當(dāng)分子間距的數(shù)量級大于10-9 m時,分子力已微弱到可以忽略,碎玻璃不能拼在一起,是由于分子間距離太大,不存在作用力,選項B

10、、D正確;兩個分子之間的距離從rr0開始增大距離,先是表現(xiàn)為斥力,斥力做正功,后是表現(xiàn)為引力,引力做負功,選項C正確. 答案:BCD,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,1.關(guān)于分子間的相互作用力,以下說法中正確的是() (導(dǎo)學(xué)號51140008) A.當(dāng)分子間的距離r=r0時,分子力為零,說明此時分子間不存在作用力 B.當(dāng)rr0時,隨著分子間距離的增大,分子間的引力和斥力都增大,但引力比斥力增加得快,故分子力表現(xiàn)為引力 C.當(dāng)r10r0時,分子間的作用力可以忽略不計 答案:D 解析:當(dāng)分子間的距離r=r0時,分子力為零,說明分子間的

11、引力和斥力相等,A錯誤;分子間同時存在引力和斥力,它們都隨距離的增大而減小,只是斥力變化更快,B、C錯誤;當(dāng)分子間的距離r10r0時,可以認為分子間的作用力為零,D正確.,一,二,知識精要,思考探究,典題例解,遷移應(yīng)用,2.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:露珠是由空氣中的水蒸氣凝結(jié)成的水珠,液化過程中,分子間的距離變小,引力與斥力都增大,選項D正確.,案例探究,方法規(guī)律,對“分子力為分子間引力和斥力的合力”的理解 (多選)當(dāng)兩個分子之間的距

12、離為r0時,正好處于平衡狀態(tài),下面關(guān)于分子間相互作用的引力和斥力的各種說法中,正確的是() A.兩分子間的距離rr0時,它們之間只有斥力作用 B.兩分子間的距離rr0時,它們之間只有引力作用 C.兩分子間的距離rr0時,它們之間既有引力又有斥力,而且斥力大于引力 D.兩分子間的距離等于2r0時,它們之間既有引力又有斥力,而且引力大于斥力 思路分析對分子力的理解不透徹,而誤認為當(dāng)分子力表現(xiàn)為斥力(或引力)時,只有斥力(或引力),而錯選為A.,案例探究,方法規(guī)律,解析:分子間既有相互作用的引力又有相互作用的斥力,引力和斥力是同時存在的,這跟分子間的距離r無關(guān),分子間的引力和斥力的大小及性質(zhì)跟分子間的距離r有關(guān).當(dāng)r=r0時,F引=F斥;當(dāng)rr0時,F引F斥;當(dāng)rr0時,F引F斥,所以D正確.當(dāng)r10r0時,F引=0,F斥=0,F合=0,此時分子間的相互作用力可以忽略不計,故應(yīng)選C、D. 答案:CD,案例探究,方法規(guī)律,(1)分子間的引力、斥力同時存在.引力大于斥力時分子力表現(xiàn)為引力,斥力大于引力時分子力表現(xiàn)為斥力. (2)分子間的引力和斥力都隨r的增大而減小.在rr0時,分子力隨r的增大先增大后減小. (3)當(dāng)r10r0時,分子力近似等于零.,