1.4 分子间的相互作用力 课件-2023-2024学年高二下学期物理教科版（2019）选择性必修第三册

第一章 分子动理论 第4节 分子间的相互作用力 　　物体由大量分子组成，分子又不停地做无规则热运动，但许多物体在通常情况下以固体或液体状态存在，这是什么原因呢？ 一、分子间存在相互作用力 结论1:分子之间存在引力作用 2 结论2:分子之间存在斥力作用 一、分子间存在相互作用力 3 + 原子A所受引力：A原子核与B电子、 A电子与B原子核间的引力。 原子A所受斥力：A原子核与B原子核、A电子与B电子间的斥力。 原子A 原子B + 　　分子之间同时存在引力和斥力的作用，当引力大于斥力时，分子间作用力表现为引力，当引力小于斥力时，分子间作用力表现为斥力。 分子之间存在引力和斥力的作用 类比推理，理解分子间的相互作用 ▲ 弹簧对两小球的作用力 当r＝r0时，分子间的作用力F为零，这个位置称为平衡位置 当r < r0时，分子间的作用力F表现为斥力 当r > r0时，分子间的作用力F表现为引力 ▲分子间作用力与分子间距离的关系 (r0的数量级为10-10m) 二、分子间作用力与距离的关系 5 F F斥 F引 r0 O r F表示分子间作用力. 分子力随分子间距的变化示意图 　　根据图像，分组讨论，用语言总结归纳出分子间的相互作用力与距离的关系。 （1）当r＝r0时，分子间作用力F＝0。 （2）当r＜r0时，分子间作用力F＞0，即表现为斥力，并且r越小，F越大。 （3）当r＞r0时，分子间作用力F＜0，即表现为引力。r从r0处开始增大时，开始的一段，F增大；到某一距离处（图中的r‘处）F增至最大；接着，随着距离r的进一步增大，F将逐渐减小。 （4）当r增大到10r0左右时，F已经很小，一般可以忽略不计了。 二、分子间作用力与距离的关系 　　固体、液体分子间的距离通常在r0附近，多数情况下液体分子间的距离比固体分子间的距离略大。气体分子间的距离相对更大，一般达到10r0左右，所以气体分子间的作用力很小，通常可以忽略不计。 7 （1）类比重力势能、弹性势能和电势能，理解分子势能概念 地面上的物体,由于与地球相互作用 重力势能 发生弹性形变的弹簧, 相互作用 弹性势能 分子间相互作用 分子势能 三、内能 8 （2）通过分子力做功，探究分子势能大小 问题1：我们如何探究分子势能？ 问题2：这个过程中分子间的力做正功还是负功？ 问题3：分子势能怎样变化？ 问题4：何时分子势能最低？ 9 当分子间距为r0时，分子力为零。而当r>r0时，分子力为引力，若要增大分子间距必须要克服引力做功，即分子势能增加，因此在r>r0时,分子势能随分子间距离的增大而增大。 当分子间距r<r0时，分子力为斥力，若要减小分子间距，须克服斥力做功，即分子势能增加，因此在r<r0时，分子势能随着分子间距离的减小而增大。 其中r0处分子力F=0，而分子势能Ep最小。 分子动理论 1.物体是由大量分子组成的 2.分子在做永不停息的无规则运动 3.分子间有相互作用力 　　分子动理论是热力学的基础，用分子动理论可以解释很多热现象 和物质的性质。 四、分子动理论 11 1．关于分子间的作用力，下列说法正确的是 (　　) A．分子之间的斥力和引力同时存在 B．分子之间的斥力和引力大小都随分子间距离的增大而减小 C．分子之间的距离减小时，分子力一直做正功 D．分子之间的距离增大时，分子势能一直减小 E．分子之间的距离变化时，可能存在分子势能相等的两个点 ABC 2.两分子间的斥力和引力的合力F与分子间距离r的关系如图中曲线所示，曲线与r轴交点的横坐标为r0。相距很远的两分子在分子力作用下，由静止开始相互接近。若两分子相距无穷远时分子势能为零，下列说法正确的是(　　) A．分子力先增大，后一直减小 B．在r>r0阶段，F做正功，分子动能增加，势能减小 C．在r<r0阶段，F做负功，分子动能减小，势能也减小 D．在r＝r0时，分子势能最小，动能最大 E．在r＝r0时，分子势能为零 F．分子动能和势能之和在整个过程中不变 BDF $$