人教版高三物理上冊《分子間的作用力》知識點

　　一、教學目標

1．知道分子間同時存在着相互作用的引力和斥力，表現出的分子力是引力和斥力的合力。

2．知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規律，知道分子間距離是r0時分子力為零，知道r0的數量級。

　　二、重點分析

1．重點內容有兩個，一是通過分子之間存在間隙和分子之間有引力和斥力的一些演示實驗和事實，推理論證出分子之間存在着引力和斥力；二是分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化，而分子力是引力和斥力的合力，能正確理解分子間作用力與距離關係的曲線的物理意義。

　　三、教學講解

分子動理論是在堅實的實驗基礎上建立起來的。我們通過單分子油膜實驗、隧道掃描顯微鏡觀察碳原子的分佈等實驗，知道物質是由很小的分子組成的，分子大小在10-10數量級。我們又通過擴散現象和布朗運動等實驗知道了分子是永不停息地做無規則運動的。分子動理論還告訴我們分子之間有相互作用力。

（1）演示實驗：

①長玻璃管內，分別注入水和酒精，混合後總體積減小。

②U形管兩臂內盛有一定量的水（不注滿水），將右管上端用橡皮塞堵住，左管繼續注入水，右管水面上的空氣被壓縮。

上述實驗可以説明氣體、液體的內部分子之間是有空隙的。鋼鐵這樣堅固的固體的分子之間也有空隙，有人用兩萬標準大氣壓的壓強壓縮鋼筒內的油，發現油可以透過筒壁溢出。

布朗運動和擴散現象不但説明分子不停地做無規則運動，同時也説明分子間有空隙，否則分子便不能運動了。

（2）一方面分子間有空隙，另一方面，固體、液體內大量分子卻能聚集在一起形成固定的.形狀或固定的體積，這兩方面的事實，使我們推理得出分子之間一定存在着相互吸引力。

分子之間還存在着斥力

固體和液體很難被壓縮，即使氣體壓縮到了一定程度後再壓縮也是很困難的；用力壓縮固體（或液體、氣體）時，物體內會產生反抗壓縮的彈力。這些事實都是分子之間存在斥力的表現。

運用反證法推理，如果分子之間只存在着引力，分子之間又存在着空隙，那麼物體內部分子都吸引到一起，造成所有物體都是很緊密的物質。但事實並不是這樣的，説明必然還有斥力存在着。

分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關係

（1）經過研究發現分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離增大而減小得更快些，如圖1中兩條虛線所示。

（2）由於分子間同時存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實線曲線表示引力和斥力的合力（即分子力）隨距離變化的情況。當兩個分子間距在圖象橫座標r0距離時，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，r0的數量級為10-10，相當於距離為r0的位置叫做平衡位置。

　　【演示】當分子間距離r＜r0時，分子間引力和斥力都隨距離減小而增大，但斥力增加得更快，因此分子間作用力表現為斥力。

當r＞r0時，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現為引力，但它也隨距離增大而迅速減小，當分子距離的數量級大於10-9時，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計了。圖1表示分子間距離r不同的三種情況下，分子間引力斥力大小的情況。