专题02：分子间的作用力-2023-2024学年九年级（全一册）物理同步培优方法题型讲义（人教版）

专题02 分子间的作用力 知识要点·梳理解读 一、分子间有空隙 （1）酒精与水混合实验证明了分子之间有空隙。混合液的体积小于水和酒精的体积之和。 酒精与水的混合 芝麻与黄豆的混合（类比） （2）固体分子之间.液体分子之间和气体分子之间有空隙，且固体.液体分子之间的空隙很小，而气体分子之间的空隙很大。 （3）冰融化成水后体积变小，说明冰分子间空隙大，水分子间空隙小。 二、分子间的作用力 两个邻近的分子间的确同时存在着引力和斥力。引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关，它们随分子间距离变化的关系如图所示。 图中的横坐标r表示两个分子间的距离，纵坐标F斥和F引的绝对值分别表示其中一个分子所受斥力和引力的大小。图中上面的曲线表示F斥随r变化的关系，下面的曲线表示F引随r变化的关系。 （2）从图7.3-2可以看到，F斥和F引都随着r的增大而减小。 （3）当两个分子的距离为r0时，其中一个分子所受的引力与斥力大小相等，那么这个分子所受的合力为0； 当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力; 当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。 当分子间的距离大于10r0时，F引和F斥都十分微弱，可认为分子力F＝0。 可见：分子力是短程力，分子间的距离超过分子直径的10倍，即1nm的数量级时，可以认为分子间作用力为零。 一般情况下，固体、液体的分子间距离约为r0，气体的分子间距离通常大于10r0，因此，气体分子间的作用力可忽略不计。 二、对分子间作用力的认识 1．无论分子间的距离如何，分子引力和分子斥力都是同时存在的，不会出现只有引力或只有斥力的情况； 2．分子力是分子引力和分子斥力的合力； 3．要注意“分子力表现为引力或斥力”与“分子引力”和“分子斥力”不是同一个概念。 三、分子动理论　分子力的宏观表现 1．分子力的宏观表现 （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，以抗拒外力对它的拉伸。 （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，以抗拒外力对它的压缩。 （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。 2．用分子动理论解释固态、液态和气态 分子间距离不同，分子间的作用力表现也就不一样，物体的状态特征也不相同。 物态 分子特点 宏观表现 固态 ①分子间的距离小 ②作用力明显 ③分子只能在平衡位置附近做无规则的振动 ①体积一定 ②形状一定 液态 ①分子间距离小 ②平衡位置不固定 ③可以较大范围做无规则运动 ①有一定体积 ②无固定形状 气态 ①分子间距离较大 ②分子力极为微小，可忽略 ③分子可以自由运动 ①无固定体积 ②无形状 ③充满整个容器 优选题型·深入解读 例1．在太空中用钢笔书写，墨水不会自动往下流，导致书写断断续续。为此，设计了出如图所示的“太空圆珠笔”，使用时利用压缩的氮气推动活塞使墨水由笔尖流出。关于“太空圆珠笔”下列说法正确的是（　　）    A．使用时，笔芯内的墨水质量不变 B．使用时，笔芯内氮气的密度变小 C．使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滑动摩擦 D．笔迹能留在纸上是因为分子间有斥力 【答案】B 【解析】A．使用时，笔芯内的墨水流出导致其质量变小，故A错误； B．由知，一定质量的气体体积变大，密度变小，使用时，笔芯中的氮气推动活塞，氮气的体积变大，其密度变小，故B正确； C．笔尖处装有滚珠，使用时，笔尖与纸张间的摩擦是滚动摩擦，故C错误； D．笔迹能留在纸上是因为墨水分子与纸张分子靠近时，分子间存在引力的缘故，故D错误。 故选B。 例2．把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数。如图让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在（　　） A．摩擦力 B．分子引力 C．分子斥力 D．大气压力 【答案】B 【解析】让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，因玻璃板与水面没有相对运动，也没有相对运动趋势，不可能存在摩擦力，因示数变大，不可能是分子斥力，只可能是分子引力，大气压强不仅作用在玻璃板上表面，通过水传递压强特点，也作用在玻璃板的下表面，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在分子引力，故选B。 例3．阅读下列文章，回答问题。 天宫上的“毛细” 2022年10月12日，“天宫课堂”第三课开讲。这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课，在微重力环境下的毛细效应实验，我们看到，将不同粗细的上下开口的直管插入液体，不论管子粗细，液体都能上升直至填满整个管子。 当把一根与液体“浸润”的