第四節(jié)--分子間的相互作用力.ppt

分子之間存在引力 分子之間存在斥力 一 分子間的作用力 1 分子間存在相互作用的引力 如 壓緊的鉛塊結(jié)合在一起 它們不易被拉開 2 分子間存在相互作用的斥力 如 固體和液體很難被壓縮 3 分子間的引力和斥力同時存在 實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是分子引力和斥力的合力 分子力 壓縮氣體也需要力 不說明分子間存在斥力作用 壓縮氣體時需要的力是用來反抗氣體對 活塞 產(chǎn)生的壓力 主要是因?yàn)轶w積越小 氣體的壓強(qiáng)越大 分子間斥力只在分子間距離小于分子的半徑時才會明顯增加 距離稍大則分子間引力大于斥力 此時 分子力表現(xiàn)為引力 而氣體分子間距是遠(yuǎn)大于分子半徑 何時會表現(xiàn)為斥力 只有在壓縮固體或液體時才可能有這種問題 固體與液體分子處于平衡距離 在壓縮固體或液體時 分子間距離減小 小于平衡距離 分子間的斥力大于引力 分子力表現(xiàn)為斥力 由于分子力為斥力 所以固體或液體很難被壓縮 引起分子間相互作用力的原因 分子間相互作用力是由原子內(nèi)帶正電的原子核和帶負(fù)電的電子間相互作用而引起的 分子間同時存在相互作用的引力和斥力 分子間同時存在著引力和斥力 分子間同時存在引力和斥力 某些情況下表現(xiàn)為引力 在某些情況下表現(xiàn)為斥力 它們的大小都跟分子間的距離有關(guān) F F斥 F引 0 r 分子力和分子間距的變化圖 分子力和分子間距的變化圖 F F斥 F引 F分 r0 0 r F斥 F引 F斥 F引 F斥 F引 分子間相互存在的引力和斥力 分子間的作用力有時表現(xiàn)為引力 分子間的作用力有時表現(xiàn)為斥力 1 當(dāng)r r0 10 10m時 F引 F斥 分子力F分 0 處于平衡狀態(tài) 2 當(dāng)r r0時 隨r的減小 F引 F斥都增大 F斥比F引增大得快 F斥 F引 分子力表現(xiàn)為斥力 r減小 分子力增大 3 當(dāng)r r0時 隨r的增加 F引 F斥都減小 F斥比F引減小得快 F斥 F引 分子力表現(xiàn)為引力 4 當(dāng)r 10r0時 分子力等于0 分子力是短程力 把一塊洗凈的玻璃板吊在細(xì)線的下端 使玻璃板水平地接觸水面 如圖所示 如果你想使玻璃離開水面 必須用比玻璃板重量大的力向上拉細(xì)線 動手試一試 并解釋為什么 玻璃板離開水面后 可以看到玻璃板下表面上仍有水 說明玻璃板離開水時 水層發(fā)生斷裂 水分子發(fā)生分裂時 由于玻璃分子和水分子 水分子之間存在引力 外力要要克服這些分子引力 造成外界拉力大于玻璃板的重力 二 分子動理論 熱學(xué) 熱現(xiàn)象的宏觀理論 研究熱現(xiàn)象一般規(guī)律 不涉及熱現(xiàn)象微觀解釋 熱力學(xué) 物體是由大量分子組成 這些分子沒有統(tǒng)一運(yùn)動步調(diào) 單獨(dú)來看 各個分子的運(yùn)動都是不規(guī)則的 帶有偶然性的 但從總體來看 大量分子的運(yùn)動且有一定的規(guī)律 統(tǒng)計規(guī)律 熱現(xiàn)象的微觀理論 從分子動理論的角度來研究宏觀熱現(xiàn)象的規(guī)律 統(tǒng)計物理學(xué) 例題 1 分子間相互作用力由兩部分F引和F斥組成 則 F引和F斥同時存在 F引和F斥都隨分子間距增大而減小 F引和F斥都隨分子間距增大而增大 隨分子間距增大 F斥減小 F引增大 例題 2 有兩個分子 設(shè)想它們之間相隔10倍直徑以上的距離 逐漸被壓縮到不能再靠近的距離 在這過程中 下面關(guān)于分子力變化的說法正確的是 分子間的斥力增大 引力變小 分子間的斥力變小 引力變大 分子間的斥力和引力都變大 但斥力比引力變化快 分子力從零逐漸變大到某一數(shù)值后 逐漸減小到零 然后又從零逐漸增大到某一數(shù)值 例題 3 設(shè)空間存在兩個不受外界影響的分子 當(dāng)它們間的距離等于r0時 分子間作用力為零 則固定一個分子 另一分子以一定初動能向它靠近的過程中A 當(dāng)它們間的距離大于r0時 分子力做正功 分子速度變大B 當(dāng)它們間的距離等于r0時 分子速度最大C 當(dāng)它們間的距離小于r0時 分子力做負(fù)功 分子速度變小D 當(dāng)它們間距離最小時 分子速度為零 練習(xí) 1 當(dāng)兩個分子間距離為r0時 正好處于平衡狀態(tài) 下面關(guān)于分子間的引力和斥力的各種說法中 正確的應(yīng)是 兩分子間的距離r r0時 它們之間只有斥力作用 兩分子間的距離r r0時 它們之間只有引力作用 兩分子間的距離r r0時 既有引力又有斥力作用 而且斥力大于引力 兩分子間的距離等于2r0時 它們之間既有引力又有斥力作用 而且引力大于斥力 練習(xí) 2 下列現(xiàn)象可以說明分子間存在引力的是A 打濕了的兩張紙很難分開B 磁鐵吸引附近的小鐵釘C 用斧子劈柴 要用很大的力才能把柴劈開D 用電焊把兩塊鐵焊在一起 練習(xí) 3 玻璃打碎后 不能把它們再拼在一起 其原因是A 玻璃分子間的斥力比引力大B 玻璃分子間不存在分子力的作用C 一塊玻璃內(nèi)部分子間的引力大于斥力 而兩塊碎玻璃之間 分子引力和斥力大小相等合力為零D 兩塊碎玻璃之間絕大多數(shù)玻璃分子間距離太大 分子引力和斥力都可忽略 總的分子作用力為零 練習(xí) 4 甲 乙兩分子相距較遠(yuǎn) 分子力為零 固定甲 然后讓乙逐漸靠近甲 直到不能再靠近的過程中A 分子力總是對乙做正功B 乙總是克服分子力做功C 先是乙克服分子力做功 后分子力對乙做正功D 先是分子力對乙做正功 后乙克服分子力做功 干衣服穿在身上很舒服 是因?yàn)橐路c皮膚之間凹凸不平 不能使較多的分子接近10 10m的數(shù)量級 分子力無法起作用 因此衣服不會粘在身上 所以感覺很舒服