高中物理分子间的作用力

[思路点拨] 判断分子力与分子间距离变化的关系时要 明确：
(1)分子间的引力和斥力同时存在； (2)分子力随分子间距离的变化同时增大或减小； (3)分子间作用力的合力随距离的变化如何变化要看在哪 个范围内。
[解析] 分子间相互作用的引力和斥力是同时存在的， 当r＝r0时，F引＝F斥，每个分子所受的合力为零，并非不受 力；当r＜r0，F斥＞F引，合力为斥力，并非只受斥力，故A、 B错误。当分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子 间的引力和斥力都减小，而且斥力比引力减小得快，分子间 作用力的合力先减小到零，再增大再减小到零，故C正确， D错误。
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。所以气体没有一定的体积，也没有一定 的形状，总是充满整个容器。
2．物质是由大量分子组成的，分子直径的数量级一般是 ________ m。能说明分子都在永不停息地做无规则运动 的实验事实有________(举一例即可)。在两分子间的距
[自学教材]
1．分子间有空隙 (1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的 空隙 。 (2)水和酒精混合后总体积 减小 ，说明液体分子之间有空隙。 (3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能 扩散 到对方的 内部，说明固体分子之间有空隙。 2．分子间的相互作用 分子间同时存在着相互作用的 引力和斥力 ；分子力是分子 间作用力的 合力 。
离 由r0(此时分子间的引力和斥力相互平衡，分子作用力为 零)逐渐增大的过程中，分子力的变化情况是________(
填 “逐渐增大”、“逐渐减小”、“先增大后减小”、
“先减小后增大”)。 答案：10－10 布朗运动(或扩散现象) 先增大后减小
[例1] 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 ( )
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[随堂基础巩固]
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[课时跟踪训练]
[答案] C
[借题发挥] 分子力问题的分析方法 (1)平衡位置时，引力与斥力大小相等合力为零。 (2)r>r0时，分子力表现为引力；r<r0时，分子力表现 为斥力。 (3)分子间引力、斥力均随分子间距离变大而变小，斥 力变化更快一些。
1.如图7－3－2所示，为分子力随分子间距
离变化图像，甲分子固定于坐标原点O，
第第 七3 章节
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把握 热点 考向
应用 创新 演练
知识点一 知识点二 考向一
考向二 随堂基础巩固 课时跟踪训练
1．分子间存在着相互作用的引力和斥力。 2．分子间的引力和斥力都随分子间距离
的增大而减少，随分子间距离的减小 而增大；斥力变化快。 3．分子动理论：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。
பைடு நூலகம்
解析：在平衡位置，分子间的引力等于斥力，分子力为零， A对；当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力 都减小，但斥力比引力减小得快，故分子力表现为引力，B 错；当r<r0时，随着分子间距离的减小分子间引力和斥力都 增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力。 答案：AD
[自学教材] 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 。
[例2] 下列说法正确的是
()
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，这是分子间存在引
力的宏观表现
2．分子间有相互作用的宏观表现 (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、 液体分子间有空隙，却没有紧紧地吸在一起，说明分子间还 同时存在着斥力。
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 图7－3－2
处，d点是分子靠得最近处，则乙分子速度最大处可能是
()
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。故分子由a点到d点是 先加速再减速，所以在c点速度最大，故C正确。 答案：C
3．分子力与物体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。 液体分子间的距离也很小，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。
[重点诠释]
分子力与分子间距离变化的关系 (1)r0的意义： 分子间距离r＝r0时，引力与斥力大小相等，分子力为 零，所以分子间距离等于r0(数量级为10－10 m)的位置叫平衡 位置。 (2)分子间的引力和斥力都随分子 间距离r的增大而减小，但斥力减小 得更快(如图7－3－1)。
图7－3－1
当r＝r0时，F引＝F斥，F＝0。 当r<r0时，F斥>F引，分子力F表现为斥力。 当r>r0时，F斥<F引，分子力F表现为引力。 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，所以分子力F＝0。
2．下列现象不能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．用绳子把两块铁捆在一起
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 的距离内也可发生，不是分子引力，B错误；斧子劈柴， 克服的是分子引力，C正确；两块铁不能分开是绳子起 的作用，不是因为两铁块间分子间的引力，D错误。 答案：BD
A．当分子间的距离r＜r0时，它们之间只有斥力作用 B．当分子间的距离r＝r0时，分子处于平衡状态，分子不受力 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
[思路点拨] 解答本题应把握以下三点： (1)气体分子运动特点决定气体体积特点。 (2)马德堡半球实验原理。 (3)分子间相互作用的常见表现。 [解析] 液体体积很难压缩，说明分子间存在斥力，固体 很难被拉断，说明分子间存在引力，故选项A、D正确。气体 容易充满容器是分子热运动的结果，抽成真空的马德堡半球 很难分开是大气压强作用的结果，故选项B、C错误。 [答案] AD
2．统计规律 (1)微观方面：各个分子的运动都是 不规则 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。大量分子的集体行为受 统计规律 的支配。
[重点诠释]
1．分子运动的统计规律 对大量偶发事件的整体起作用的规律。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。 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。
(3)当r<r0时，分子力随距离的增大而减小，当r>r0时， 分子力随距离的增大先增大后减小。
1．关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是 ( ) A．当分子间的距离r＝r0时，分子力为零 B．当r>r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力 C．当r<r0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都 增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力 D．当分子间的距离r>10－9 m时，分子间的作用力可以忽 略不计