第1章 4. 分子间的相互作用力-【金版教程】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册创新导学案课件PPT（教科版2019）

第一章　分子动理论 4. 分子间的相互作用力 [核心素养定位] 　1.通过实验知道分子间存在相互作用，知道分子间作用力与距离的关系。2.认识分子势能，知道什么是物体的内能，知道物体内能大小的影响因素。3.知道分子动理论的基本内容及其意义。 2 目录 1 2 3 课前自主学习 课后课时作业 课堂探究评价 课前自主学习 一　分子间作用力 1．分子间存在相互作用力 大量分子在一定条件下聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在着______；分子间有________，却难以被压缩，说明分子之间存在着________。 引力 间隙 斥力 课前自主学习 5 2．分子间作用力与距离的关系 如图所示是分子间作用力与距离关系的图像。 (1)当r＝r0时，分子间作用力F＝0，这个位置称为_______位置。 (2)当r<r0时，分子间作用力F>0，即表现为______，并且距离r越小，力F越___。 平衡 斥力 大 课前自主学习 6 (3)当r>r0时，分子间作用力F<0，即表现为______。当距离r从r0处开始增大时，开始的一段，引力F_______；到某一距离处(图中的r′处)，引力F增至_____；再往后，随着距离r的进一步增大，引力F将逐渐减小；当距离r增大到_______左右时，引力F已经很微弱，一般可以忽略不计了。 (4)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；气体分子间的距离更大，一般达到10r0以上，所以气体分子间的作用力很小，通常可以忽略不计。 引力 增大 最大 10r0 课前自主学习 7 二　内能 1．分子势能：把____________具有的势能叫作分子势能。分子势能的大小由分子间的____________决定。 2．内能 (1)定义：物体中所有分子的________________和____________的总和，称为物体的热力学能，也称为物体的内能。 (2)决定因素：与物体所处的状态(如_______、_________等)有关。物体的________发生变化，物体所具有的内能也发生变化。 分子系统 相对位置 热运动的动能 分子势能 温度 体积 状态 课前自主学习 8 3．内能与机械能的区别 (1)内能源自分子的_______运动，是大量分子热运动的动能与分子势能的总和，用_______、________等宏观物理量来表征。 (2)机械能是物体做_______运动的动能与势能的总和，与温度_______。 微观 温度 体积 宏观 无关 课前自主学习 9 三　分子动理论 1．内容 (1)物体是由______________组成的。 (2)分子永不停息地做_________运动。 (3)分子间存在着_______、________。 2．作用：是__________的基础，可以解释很多__________和物质的性质。 大量分子 无规则 引力 斥力 热力学 热现象 课前自主学习 10 判一判 (1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。(　　) (2)分子间作用力与距离有关，当分子力表现为引力时，它随距离的增大而减小。(　　) (3)当r＝r0时，分子力为零，分子势能一定也为零。(　　) (4)物体的温度越高，内能一定越大。(　　) (5)分子动理论是在一定实验基础上总结出来的。(　　) 提示：(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√ 课前自主学习 11 课堂探究评价 探究 　　分子间的作用力 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课堂探究评价 13 活动1：如图甲所示，将两块表面洁净、平整的铅压紧，它们会“粘连”在一起，挂上2 kg的重物都不能把它们拉开。这一现象说明了什么？ 提示：说明分子间存在引力。 课堂探究评价 14 活动2：我们知道分子间有间隙，却难以被压缩，这说明了什么？ 提示：说明分子间存在斥力。 课堂探究评价 15 活动3：如图乙所示，设想有两个分子，一个分子位于O点，另一个分子位于距离第一个分子r的地方，其中r0的数量级为10－10 m。根据图乙说说分子间作用力与分子间距r的关系。 提示：当r<r0时，分子间作用力表现为斥力；当r>r0时，分子间作用力表现为引力；当r＝r0时，处于平衡位置，两分子间相互作用力表现为零。 课堂探究评价 16 活动4：图丙是分子间作用力与距离关系的图像，从中你能得到什么信息？ 提示：从图丙所示的图像可以看出，分子间相互作用 力F与分子间距离r有关。当r＝r0时，分子间作用力F＝0， 这个位置称为平衡位置。当r<r0时，分子间作用力F>0，即 表现为斥力，并且距离r越小，力F越大。当r>r0时，分子间 作用力F<0，即表现为引力。引力与距离的关系比较复杂： 当距离r从r0处开始增大时，开始的一段，引力F增大；到某一距离处(图中的r′处)，引力F增至最大；再往后，随着距离r的进一步增大，引力F将逐渐减小；当距离r增大到10r0左右时，引力F已经很微弱，一般可以忽略不计了。 课堂探究评价 17 1．分子间存在相互作用力 (1)分子间存在引力，使大量分子在一定条件下聚集在一起形成固体或液体。 (2)分子间有间隙，却难以被压缩，这种情况下，分子之间的作用力表现为斥力。 课堂探究评价 18 (1)不能把宏观的小缝隙同分子间的间隙相混淆，打碎的玻璃不会因分子间引力重新结合为一体，是因为碎玻璃之间的小缝隙两侧的绝大部分分子间距离太大，超过分子力作用的范围，可见分子力是短程力。 (2)压缩气体时需要外力，并非是因为要克服气体分子间的斥力(气体分子间的距离很大，相互作用力很微弱可忽略)，而是因为气体有压强。 课堂探究评价 19 2．分子间作用力与距离的关系 分子间作用力F与分子间距离r的关系图像 分子间距离 分子间作用力 r＝r0 F＝0 r<r0 F>0表现为斥力，且随距离r减小而增大 r>r0 F<0表现为引力，且随距离r的增大，先增大后减小 r≥10r0 F≈0 课堂探究评价 20 3.分子力在物质三种不同的宏观状态下的特征 分子间的距离不同，分子间的作用力表现也就不一样。 (1)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。 (2)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。 课堂探究评价 21 (3)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。 课堂探究评价 22 例1　关于分子间作用力，下面说法中不正确的是(其中r0为分子处于平衡位置时分子之间的距离)(　　) A．两个分子间距离小于r0时，分子间作用力表现为斥力 B．两个分子间距离大于r0时，分子间作用力表现为引力 C．两个分子间距离由r0减小时，分子间作用力增大 D．两个分子间距离由r0增大时，分子间作用力增大 课堂探究评价 23 (1)分子间的作用力表现为引力还是斥力与什么有关？ (2)分子间作用力的大小与什么有关？ 提示：分子间距离r与r0的关系。r＞r0时，为引力；r＜r0时，为斥力。 提示：分子间的距离r。当r由r0减小时，F增大；当r由r0增大时，F先增大后减小。 规范解答　当r>r0时，分子间作用力表现为引力；当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，故A、B正确。当r由r0减小时，分子间作用力一直增大；当r由r0增大时，分子间作用力先增大后减小，C正确，D错误。本题选说法不正确的，故选D。 课堂探究评价 24 分子间作用力问题的分析 (1)方向的分析：r<r0时，为斥力；r>r0时，为引力。 (2)大小的分析：r<r0时，随r增大，F减小；r>r0时，随r增大，F先增大后减小；r≫r0时，F≈0。 课堂探究评价 [变式训练1－1]　(多选)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，这是分子间存在吸引力的宏观表现 D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在吸引力的宏观表现 课堂探究评价 26 解析　水是液体，铁是固体，正常情况下它们分子之间的距离都为r0，分子间作用力为0。当水被压缩时，分子距离由r0略微减小，分子力表现为斥力，其效果是水的体积很难被压缩；当用力拉铁棒两端时，铁棒发生微小形变，分子距离由r0略微增大，分子力表现为引力，其效果为铁棒没有断，故A、D正确。气体分子由于永不停息地做无规则运动，能够到达容器内的任何空间，所以总是充满容器，由于气体分子间距离远大于r0，分子间几乎无作用力，故B错误。抽成真空的马德堡半球，之所以很难拉开，是由于球外大气压力对球的作用，故C错误。 课堂探究评价 27 [变式训练1－2]　在使两个分子间的距离由很远(r>10r0)变到很难再靠近的过程中，分子间作用力的大小将(　　) A．先减小，后增大 B．先增大，后减小 C．先增大，后减小，再增大 D．先减小，后增大，再减小 课堂探究评价 28 解析　分子间作用力随分子间距离r变化的关 系图像如图所示。当两分子之间的距离远大于r0时， 分子之间的作用力可以视为零。当两分子从很大的 间距相互靠近时，分子之间的作用力先表现为引力 且逐渐变大；在r0附近向r0靠近时，分子间作用力又 逐渐减小；当r＝r0时，分子间作用力为零；继续靠 近时r<r0，分子之间的作用力表现为斥力且逐渐增大，故两个分子间的作用力先增大后减小，然后再反向增大。故C正确。 课堂探究评价 29 探究 　　分子势能　内能 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。 课堂探究评价 30 活动1：地面附近的物体受到地球的吸引，地球和这个物体组成的系统具有重力势能；将弹簧与物体连接，在弹簧拉伸或压缩时，弹簧和物体组成的系统具有弹性势能；两个电荷之间有引力或斥力的作用，两个电荷组成的系统具有电势能。两个分子之间有引力或斥力的作用，它们组成的系统也具有势能吗？大小由什么决定？ 提示：具有。分子势能的大小由分子间的相对位置决定。 课堂探究评价 31 活动2：如图甲，设两个分子相距无穷远，我们可以规定它们的分子势能为0。让一个分子A不动，另一个分子B从无穷远处逐渐靠近A。试结合图乙F­r关系图像由功能关系分析分子势能的变化情况。 提示：当分子B向分子A靠近，分子间距离r 大于r0时，分子间的作用力表现为引力，力的方 向与分子的位移方向相同，分子间的作用力做正 功，分子势能减小。 当分子间距离r减小到r0时，分子间的作用力为0，分子势能减到最小。 越过平衡位置r0后，分子B继续向分子A靠近，分子间的作用力表现为斥力，力的方向与分子的位移方向相反，分子间的作用力做负功，分子势能增大。 课堂探究评价 32 活动3：根据以上分析，请在图乙中画出分子势能Ep随分子 间距离r变化的图像(取无穷远处分子势能为0)。 提示：由以上分析可知，如果选定分子间距离r为无穷远时的分子势能Ep为0，则在图乙中所做的分子势能Ep随分子间距离r变化的情况如图所示。分子势能Ep随分子间距离r的变化有最小值，当r＝r0时，分子力F＝0，分子势能最小。 课堂探究评价 33 活动4：从宏观上看，分子势能与什么有关？ 活动5：物体中所有分子的热运动动能和分子势能的总和，称为物体的热力学能，也称物体的内能。从宏观上看，物体的内能与什么有关？ 提示：物体的体积变化时，分子间距离将发生变化，因而分子势能随之改变。可见，分子势能与物体的体积有关。 提示：因为分子热运动的平均动能与温度有关，分子势能与物体的体积有关，所以从宏观上看，物体的内能与物体的温度、体积、物质的量等有关。 课堂探究评价 34 1．分子势能与分子间距离有关 分子势能的大小随分子间距离的变化规律，在平衡位置(r＝r0)两侧是有所不同的： (1)当r>r0时，分子间作用力表现为引力，随着r的增加，需不断克服分子间引力做功，分子势能增大； (2)当r<r0时，分子间作用力表现为斥力，随着r的减小，需不断克服分子间斥力做功，分子势能增大； 课堂探究评价 35 (3)当r＝r0时，分子间作用力为零，分子势能有最小值。 分子势能随分子间距离的变化类似于弹簧，弹簧在原长的基础上无论拉伸还是压缩，弹性势能都会增大。 一般规定无穷远处(r→∞)分子势能为零，这时分子势能曲线如图所示。 课堂探究评价 36 ①分子间作用力做功是分子势能变化的唯一原因。 ②分子势能与重力势能、弹性势能、电势能一样，都是与某种力对应，由相对位置决定，且相应力做的功等于对应势能的减小量。 ③分子势能最小与分子势能为零绝不是一回事，分子势能是标量，其正、负代表大小，如Ep＝－10 J小于Ep＝5 J。 课堂探究评价 37 2．分子势能与物体的体积有关 物体的体积发生变化时，分子间距离也发生变化，因而分子势能也随之发生变化。 例如，同样是物体体积增大，有时体现为分子势能增大(在r>r0范围内)，有时体现为分子势能减小(在r<r0范围内)；一般我们说，物体体积变化了，其对应的分子势能也变化了。 课堂探究评价 38 3．分子热运动的(平均)动能、分子势能、物体的内能对比 定义 微观决定因素 宏观决定因素 分子热运动的 (平均)动能 分子由于无规则运动所具有的能 分子无规则运动的剧烈程度 温度 分子势能 分子间存在相互作用力，因此分子系统具有由它们的相对位置所决定的能 分子间距离 物体的体积 物体的内能 物体中所有分子的热运动动能与分子势能的总和 分子数、分子热运动的剧烈程度和分子间距离等 物质的量、温度、体积等 课堂探究评价 39 4.内能和机械能的区别和联系 项目 内能 机械能 常见形式 分子的热运动动能、分子势能 物体动能、重力势能或弹性势能 存在原因 物体内大量分子的热运动和分子间存在相互作用力 物体做机械运动、物体发生弹性形变、被举高 影响因素 物质的量、物体的温度和体积等 物体的质量、机械运动的速度、离地高度、弹性形变量、劲度系数 联系 在一定条件下可以相互转化 课堂探究评价 40 例2　(多选)如图所示，甲分子固定在坐标原点O，乙分子位于x轴上，甲分子对乙分子的作用力与两分子间的距离的关系如图中曲线所示。F>0为斥力，F<0为引力。a、b、c、d为x轴上的四个特定的位置。现把乙分子从a处由静止释放，向左最远运动到d，则(　　) A．乙分子由a到b做加速运动，由b到c做减速运动 B．乙分子由a到c做加速运动，到达c时速度最大 C．乙分子由a到b的过程中，两分子间的分子势能一直减小 D．乙分子由b到d的过程中，两分子间的分子势能一直增大 课堂探究评价 41 (1)在乙分子运动的过程中，分子间作用力对乙分子做功情况怎样？ (2)分子间作用力做功与分子势能有什么关系？ 提示：先做正功后做负功。 提示： W分子力＝－ΔEp。分子间作用力做正功，分子势能减小；分子间作用力做负功，分子势能增大。 课堂探究评价 42 规范解答　乙分子由a运动到c的过程，一直受到甲分子的引力作用而做加速运动，到c时速度达到最大，而后受甲的斥力作用做减速运动，A错误，B正确。乙分子由a到b的过程中所受引力做正功，分子势能一直减小，C正确。乙分子由b到c的过程中，引力做正功，分子势能减小，由c到d的过程中，克服斥力做功，分子势能增大，故D错误。 课堂探究评价 分子势能图像问题的解题技巧 首先要明确分子势能、分子间作用力与分子间距离关系图像中拐点与交点意义的不同。分子势能图像的最低点(最小值)对应的距离是分子间平衡距离r0，而分子间作用力图像的最低点(引力最大值)对应的距离大于r0；分子势能图像与r轴交点对应的距离小于r0，而分子间作用力图像与r轴交点对应的距离表示平衡距离r0。 其次要把图像上的信息转化为分子间距离，再求解其他问题。 课堂探究评价 [变式训练2－1]　分子a固定在x轴上的O点，另一分子b由无穷远处只在分子力的作用下沿x轴负方向运动，其分子势能随两分子距离的变化规律如图所示。下列说法正确的是(　　) A．从无穷远处到x＝x2处，分子b的速度先增大后减小 B．从无穷远处到x＝x2处，分子b的加速度先增大后减小 C．分子b在x＝x2处，两分子间的作用力最大 D．分子b在x＝x1处，两分子间的作用力为零 课堂探究评价 45 解析　由题图可知，从无穷远处到x＝x2处，分子势能不断减小，故分子间作用力对分子b一直做正功，分子b的动能一直增大，速度一直增大，A错误；分子b在x＝x2处时分子势能最小，所以x＝x2处为平衡位置处，则从无穷远处到x＝x2处，两分子间的作用力表现为引力，先增大后减小，在x＝x2处为0，由牛顿第二定律可知，分子b的加速度先增大后减小，B正确，C错误；在x＝x1<x2处，两分子间的作用力表现为斥力，不为零，D错误。 课堂探究评价 46 [变式训练2－2]　关于物体的内能，下列说法正确的是(　　) A．相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量一定相同 B．物体的内能改变时温度也一定改变 C．内能与物体的温度有关，所以0 ℃的物体没有内能 D．分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能 课堂探究评价 47 解析　温度只能影响分子热运动的平均动能，因此相同质量的两种物质，升高相同的温度，内能的增加量不一定相同，故A错误；同一物体的内能取决于物体的温度、体积以及物态等，物体的内能改变时温度不一定改变，故B错误；一切物体在任何温度下都具有内能，因此0 ℃的物体仍具有内能，故C错误；物体的内能取决于物体的温度、体积以及分子数等，所以分子数和温度相同的物体不一定具有相同的内能，故D正确。 课堂探究评价 48 课后课时作业 1. (分子间的作用力)分子间的作用力F与分子间距离r的关系如图所示，r0为分子处于平衡位置时分子间的距离。下列说法正确的是(　　) A．当r＝r0时，分子间的作用力最小 B．当r＝r1时，分子间的作用力表现为斥力 C．分子间的作用力总是随分子间距离增大而减小 D．分子间的作用力总是随分子间距离增大而增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　当r＝r0时，分子间的作用力为零，最小，故A正确。当r＝r1时，分子间的作用力表现为引力，故B错误。当r<r0时，分子间的作用力随分子间距离增大而减小；当r>r0时，分子间的作用力随分子间距离增大先增大后减小，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 2．(分子间的作用力)当两个分子间的距离为r0时，正好处于平衡位置，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(　　) A．当分子间的距离r<r0时，它们之间的作用力为引力 B．当分子间的距离r＝r0时，分子速度为0 C．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先表现为斥力后表现为引力 D．在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力逐渐减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　r＜r0时，分子间作用力表现为斥力；r＝r0时，分子间作用力为0，但分子速度不一定为0，故A、B错误。在分子间的距离从0.5r0增大到10r0的过程中，分子间作用力先表现为斥力减小到零，再表现为引力先增大后减小到零，故C正确，D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 3．(分子间作用力、分子势能)(2023·海南高考)下列关于分子力和分子势能的说法正确的是(　　) A．分子间距离大于r0时，分子间表现为斥力 B．分子从无限远靠近到距离r0处过程中分子势能变大 C．分子势能在r0处最小 D．分子间距离小于r0且减小时，分子势能在减小 解析　根据分子力与分子间距离的关系可知，分子间距离大于r0时，分子间表现为引力，分子从无限远靠近到距离r0处过程中，分子间引力做正功，分子势能减小，分子间距离小于r0且减小时，分子间表现为斥力，分子间斥力做负功，分子势能增大，则在r0处分子势能最小。故C正确，A、B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 4．(分子间作用力、分子势能)关于分子势能，下列说法中正确的是(设两分子相距无穷远时分子势能为零)(　　) A．体积增大，分子势能增大，体积缩小，分子势能减小 B．当分子间距离r＝r0时，分子间作用力为零，所以分子势能为零 C．当分子间作用力表现为引力时，体积越大，分子势能越大 D．当分子间作用力表现为斥力时，体积越大，分子势能越大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　根据题意，两个分子相距无穷远时分子势能为零，当两个分子从无穷远处越来越近时，分子间引力做正功，分子势能减小，当r＝r0时，分子势能减小到最小，但不为零，故B错误；当分子间作用力表现为引力时，体积增大，分子间距增大，分子力做负功，分子势能增大，故C正确；当分子间作用力表现为斥力时，体积增大，分子间距增大，分子力做正功，分子势能减小，同理可知，体积缩小，分子势能增大，故A、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 5．(物体的内能)(多选)关于物体的内能，下述说法中正确的是(　　) A．物体的内能只与物体内分子的动能有关 B．物体内所有分子的动能与分子势能的总和叫作物体的内能 C．一个物体，当它的机械能发生变化时，其内能也一定发生变化 D．一个物体内能的多少与它的机械能多少无关 解析　根据物体的内能的定义，物体的内能是物体内所有分子的热运动动能与分子势能的总和，A错误，B正确。物体的机械能变化时，内能不一定变化，二者没有必然联系，因而C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 6．(物体的内能)关于物体的内能，以下说法正确的是(　　) A．箱子运动的速度减小，其内能也减小 B．篮球的容积不变，内部气体的温度降低，则内部气体的内能将减小 C．物体的温度和体积均发生变化，其内能将一定变化 D．对于一些特殊的物体，可以没有内能 解析　物体的内能与物体的机械运动无关，故A错误。当气体的体积不变而温度降低时，气体的分子势能不变，分子的平均动能减小，气体的内能减小，故B正确。物体的温度和体积均发生变化时，物体内的分子势能和分子的平均动能都发生变化，其内能可能不变，故C错误。任何物体都具有内能，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 7.(分子间作用力、分子势能)分子间的作用力F随分子间距离r的变化如图所示。将一分子固定在O点，另一分子从距O点r＝r2处释放，仅考虑这两个分子间的作用，下列说法正确的是(　　) A．从r＝r2到r＝r0分子间的作用力先减小后增大 B．从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先增大后减小 C．从r＝r2到r＝r0分子势能先减小后增大 D．从r＝r2到r＝r1分子动能先增大后减小 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　由图可知，从r＝r2到r＝r0分子间的作用力先增大后减小，故A错误；由图可知，从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先增大后减小再增大，故B错误；从r＝r2到r＝r0分子间的作用力一直表现为引力，则一直做正功，分子势能一直在减小，故C错误；从r＝r2到r＝r1分子间的作用力先表现为引力后表现为斥力，则先做正功后做负功，故分子动能先增大后减小，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 8．(分子间作用力、分子势能)两分子间的作用力与它们之间距离的关系图像如图甲所示，图中r0对应分子间作用力的零点，r1对应分子间作用力的极值点；两分子的势能与分子间距离的关系图像如图乙所示，规定两分子间距离为无穷远时分子势能为0，r2对应分子势能的零点，r3对应分子势能的极值点，分子势能的最小值为－Epmin。下列判断正确的是(　　) A．r0＝r2 B．r0＝r3 C．r1＝r2 D．r1＝r3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　一个分子从无限远开始靠近另一分子，当r>r0时，分子间作用力表现为引力，分子间作用力做正功，分子势能减小；当r＜r0时，分子间作用力表现为斥力，分子间作用力做负功，分子势能增大，所以分子势能最小时在r＝r0处，结合图乙可知r0＝r3，故r1＞r2，故B正确，A、C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 9.(综合)(多选)某同学做了如下实验：先把空烧瓶放入冰箱冷冻，取出后迅速用一个气球紧套在烧瓶颈上，再将烧瓶放进盛满热水的烧杯里，气球胀大起来，忽略气球胀大过程中对气体的力的影响，如图所示。与烧瓶放进热水前相比，放进热水后，关于密闭气体的说法正确的是(　　) A．分子平均动能增大 B．分子势能减小 C．无法判断内能的变化 D．内能增大 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　由于温度升高，所以密闭气体分子的平均动能增大，故A正确；气体膨胀过程中，相邻气体分子间的平均距离从远大于平衡距离r0处开始增大，则相邻分子间的势能增大，结合A项分析可知，密闭气体的内能增大，故B、C错误，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 10．(综合)给一定质量的温度为0 ℃的水加热，在水的温度由0 ℃上升到4 ℃的过程中，水的体积随着温度的升高反而减小，我们称之为“反常膨胀”。某研究小组通过查阅资料知道：水分子之间存在着一种结合力，这种结合力可以形成多分子结构，在这种结构中，水分子之间也存在着相互作用的势能。在水“反常膨胀”的过程中，体积减小是由于水分子之间的结构发生了变化，但所有水分子间的总势能是增大的。关于这个问题，下列说法正确的是(　　) A．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 B．水分子的平均动能减小，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 C．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于分子间的结合力做正功 D．水分子的平均动能增大，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 解析　温度升高，水分子的平均动能增大；水分子间的总势能增大，因此，吸收的热量一部分用于克服分子间的结合力做功。故D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 < 斥力 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 课后课时作业 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 11．(分子间的作用力)理论和实验研究都表明，分子间同时存在着引力和斥力，两种力的合力即两个分子间作用力，称为范德瓦尔斯力，其表达式为f＝eq \f(a,rm)－eq \f(b,rn)，对于不同的分子，参数a、b、m、n的值不同，参数a、b、m、n均为正数，且m>n>1。则固体分子间的平均距离大约可表示为________；当f>0时，分子间距离r________(选填“>”“＝”或“<”)r0(r0是分子间平衡距离)，分子间作用力表现为________。 解析　固体分子间的平均距离约等于分子间平衡距离r0，此时f＝0，有m,0)eq \f(a,r) ＝n,0)eq \f(b,r) ，可解得r0＝eq \r(m－n,\f(a,b))；当f>0时，eq \f(a,rm)－eq \f(b,rn)>0，可得eq \f(rm,rn)<eq \f(a,b)，解得r<r0，则分子间作用力表现为斥力。 $$