同步備課套餐之物理教科3-3復(fù)習(xí)講義：第一章 分子動(dòng)理論 4 含答案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精4分子間的相互作用力［學(xué)習(xí)目標(biāo)]1。通過(guò)實(shí)驗(yàn)知道分子間存在相互作用力。2。通過(guò)圖像分析理解分子力與分子間距離的關(guān)系。3.知道分子動(dòng)理論的內(nèi)容．一、分子間的相互作用力［導(dǎo)學(xué)探究](1)如圖1所示，把一塊洗凈的玻璃板吊在彈簧測(cè)力計(jì)下面,使玻璃板水平地接觸水面，若想使玻璃板離開(kāi)水面，在拉出玻璃板時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)與玻璃板的重力相等嗎？為什么？圖1（2)既然分子間存在引力，當(dāng)兩個(gè)物體緊靠在一起時(shí)，為什么分子引力沒(méi)有把它們粘在一起？（3）無(wú)論容器多大，氣體有多少,氣體分子總能夠充滿整個(gè)容器，是分子斥力作用的結(jié)果嗎?答案(1)不相等；因?yàn)椴ＡО搴鸵好嬷g有分子引力，所以在將玻璃板拉出水面時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)要大于玻璃板的重力.（2)雖然兩物體靠得很緊，但絕大部分分子間距離仍很大，達(dá)不到分子引力起作用的距離，所以不會(huì)粘在一起。（3)氣體分子之間的距離r＞10r0，分子間的作用力很微弱，可忽略不計(jì)．所以氣體分子能充滿整個(gè)容器，并不是分子斥力作用的結(jié)果，而是分子的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)造成的．［知識(shí)梳理］1．分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力．分子間實(shí)際表現(xiàn)出的作用力是引力和斥力的合力．2．分子間作用力與分子間距離變化的關(guān)系（如圖2所示)．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大．但斥力比引力變化得快．圖23．分子間作用力與分子間距離的關(guān)系．（1）當(dāng)r＝r0時(shí)，F(xiàn)引＝F斥，此時(shí)分子所受合力為零．（2)當(dāng)r＜r0時(shí)，F(xiàn)引＜F斥，作用力的合力表現(xiàn)為斥力．（3）當(dāng)r＞r0時(shí)，F(xiàn)引＞F斥，作用力的合力表現(xiàn)為引力．(4）當(dāng)r＞10r0(即大于10－9m）時(shí),分子間的作用力變得很微弱，可忽略不計(jì)．［即學(xué)即用］判斷下列說(shuō)法的正誤．（1）當(dāng)分子間的距離小于r0時(shí)，分子間只有斥力作用．（×)（2）壓縮物體時(shí)，分子間斥力增大，引力減小．(×）（3）水很難被壓縮，說(shuō)明水分子間存在斥力．（√）(4）當(dāng)兩個(gè)分子從遠(yuǎn)處（r>10－9m)相向運(yùn)動(dòng)到距離最小的過(guò)程中，分子力先減小，后增大；分子力對(duì)兩個(gè)分子先做正功,后做負(fù)功．(×）二、分子動(dòng)理論［導(dǎo)學(xué)探究］(1)參與熱運(yùn)動(dòng)的某一個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)有規(guī)律可循嗎？大量分子的運(yùn)動(dòng)呢？(2）為什么物體既難以拉伸，又難以壓縮？答案（1)以氣體為例，氣體分子在無(wú)序運(yùn)動(dòng)中不斷發(fā)生碰撞,每個(gè)分子的運(yùn)動(dòng)速率不斷地發(fā)生變化．在某一特定時(shí)刻，某個(gè)特定分子究竟做怎樣的運(yùn)動(dòng)完全是偶然的，不能預(yù)知．但對(duì)大量分子的整體,在一定條件下，實(shí)驗(yàn)和理論都證明，它們遵從一定的統(tǒng)計(jì)規(guī)律。（2）拉伸時(shí)，分子間表現(xiàn)為引力,壓縮時(shí)分子間表現(xiàn)為斥力．[知識(shí)梳理]1．分子動(dòng)理論的內(nèi)容(1)物體是由大量分子組成的；(2)分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；(3)分子之間存在著引力和斥力．2．分子動(dòng)理論是熱現(xiàn)象微觀理論的基礎(chǔ),大量分子的集體行為受到統(tǒng)計(jì)規(guī)律的支配．3．分子間相互作用的宏觀表現(xiàn)(1）當(dāng)外力欲使物體拉伸時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為引力，以抗拒外界對(duì)它的拉伸．(2)當(dāng)外力欲使物體壓縮時(shí)，組成物體的大量分子間將表現(xiàn)為斥力，以抗拒外界對(duì)它的壓縮．［即學(xué)即用]判斷下列說(shuō)法的正誤．（1）海綿容易壓縮,說(shuō)明分子間存在引力．(×）(2）布朗運(yùn)動(dòng)可以用分子動(dòng)理論解釋?zhuān)?√）（3)固體、液體和氣體有不同的宏觀特征是分子力的宏觀表現(xiàn)．(√)一、分子間的相互作用力1．分子間的引力、斥力和分子力隨分子間距離變化的圖像如圖3所示．圖3(1）分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減?。?）當(dāng)r<r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大而減??；當(dāng)r>r0時(shí)，分子力隨分子間距離的增大先增大后減?。?．分子力做功由于分子間存在著分子力，所以當(dāng)分子間距離發(fā)生變化時(shí)，分子力做功．(1）當(dāng)r〉r0時(shí),分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)r增大時(shí)，分子力做負(fù)功；當(dāng)r減小時(shí),分子力做正功．（2）當(dāng)r<r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力,當(dāng)r減小時(shí)，分子力做負(fù)功；當(dāng)r增大時(shí),分子力做正功．例1設(shè)r0是分子間引力和斥力平衡時(shí)分子間的距離,r是兩個(gè)分子間的實(shí)際距離，則以下說(shuō)法中正確的是()A．r＝r0時(shí),分子間引力和斥力都等于零B．4r0＞r＞r0時(shí)，分子間只有引力而無(wú)斥力C．r由4r0逐漸減小到小于r0的過(guò)程中，分子間的引力先增大后減小D．r由4r0逐漸減小到小于r0的過(guò)程中，分子間的引力和斥力都增大，其合力先增大后減小再增大答案D解析當(dāng)r＝r0時(shí),分子間引力和斥力相等，但都不為零，合力為零，A錯(cuò)；當(dāng)4r0＞r＞r0時(shí)，引力大于斥力，兩者同時(shí)存在,B錯(cuò)；在r減小的過(guò)程中,分子引力和斥力都增大，C錯(cuò)；r由4r0逐漸減小到r0的過(guò)程中，由分子力隨r的變化關(guān)系圖線可知，分子力有一個(gè)極大值，到r＜r0時(shí)分子力又增大，所以在r由4r0逐漸減小到小于r0的過(guò)程中分子力先增大后減小再增大,D對(duì)．針對(duì)訓(xùn)練（多選)甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O,乙分子位于r軸上,甲、乙兩分子間作用力與分子間距離的關(guān)系圖像如圖4所示．現(xiàn)把乙分子從r3處由靜止釋放,則（)圖4A．乙分子從r3到r1過(guò)程中一直加速B．乙分子從r3到r2過(guò)程中兩分子間的分子力呈現(xiàn)引力，從r2到r1過(guò)程中兩分子間的分子力呈現(xiàn)斥力C．乙分子從r3到r1過(guò)程中,兩分子間的分子力先增大后減小D．乙分子從r3到距離甲最近的位置過(guò)程中，兩分子間的分子力先減小后增大答案AC解析乙分子從r3到r1過(guò)程中一直受甲分子的引力作用，且分子間作用力先增大后減小，故乙分子做加速運(yùn)動(dòng),A、C正確;乙分子從r3到r1過(guò)程中兩分子間的分子力一直呈現(xiàn)引力，B錯(cuò)誤；乙分子從r3到距離甲最近的位置過(guò)程中，兩分子間的分子力先增大后減小再增大，D錯(cuò)誤．二、分子力的功例2分子甲和乙距離較遠(yuǎn)，設(shè)甲固定不動(dòng)，乙分子逐漸向甲分子靠近，直到不能再近的這一過(guò)程中()A．分子力總是對(duì)乙做正功B．乙分子總是克服分子力做功C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力對(duì)乙分子做正功D．先是分子力對(duì)乙分子做正功,然后乙分子克服分子力做功答案D解析如圖所示，由于開(kāi)始時(shí)分子間距大于r0,分子力表現(xiàn)為引力，因此分子乙從遠(yuǎn)處移到距分子甲r0處的過(guò)程中，分子力做正功；由于分子間距離小于r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力,因此分子乙從距分子甲r0處繼續(xù)向甲移近時(shí)要克服分子力做功．故正確答案為D。三、分子力的宏觀表現(xiàn)例3(多選）下列說(shuō)法正確的是（)A．水的體積很難被壓縮，這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)B．氣體總是很容易充滿容器,這是分子間存在斥力的宏觀表現(xiàn)C．兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸,中間抽成真空（馬德堡半球),用力很難拉開(kāi)，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)D．用力拉鐵棒的兩端,鐵棒沒(méi)有斷，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)答案AD解析水是液體、鐵棒是固體，正常情況下它們分子之間的距離都為r0,分子間的引力和斥力恰好平衡．當(dāng)水被壓縮時(shí),分子間距離由r0略微減小，分子間斥力大于引力,分子力表現(xiàn)為斥力，其效果是水的體積很難被壓縮；當(dāng)用力拉鐵棒兩端時(shí)，鐵棒發(fā)生很小的形變，分子間距離由r0略微增大，分子間引力大于斥力，分子力表現(xiàn)為引力,其效果為鐵棒沒(méi)有斷，所以選項(xiàng)A、D正確;氣體分子由于永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，能夠到達(dá)容器內(nèi)的任何空間，所以很容易就充滿容器，由于氣體分子間距離遠(yuǎn)大于r0，分子間幾乎無(wú)作用力，就是有作用力，也表現(xiàn)為引力,所以B錯(cuò)；抽成真空的馬德堡半球，之所以很難拉開(kāi)，是由于球外大氣壓力對(duì)球的作用,所以C錯(cuò)．分子力的作用是有范圍的，當(dāng)r＜r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，當(dāng)r＞r0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力.固體、液體的體積難以改變，往往是分子力的宏觀表現(xiàn)，而對(duì)于氣體，一般情況下分子力很小，甚至可忽略。解釋相關(guān)的現(xiàn)象應(yīng)從分子的熱運(yùn)動(dòng)和氣體壓強(qiáng)產(chǎn)生原因等方面考慮。1．（多選)下列事例能說(shuō)明分子間有相互作用力的是（）A．金屬塊經(jīng)過(guò)鍛打能改變它原來(lái)的形狀而不斷裂B．拉斷一根鋼繩需要用一定的外力C．食鹽能溶于水而石蠟卻不溶于水D．液體一般很難被壓縮答案ABD解析金屬塊鍛打后能改變形狀而不斷裂，說(shuō)明分子間有引力,拉斷一根鋼繩需要用一定的外力，也說(shuō)明分子間有引力；而液體難壓縮說(shuō)明分子間存在斥力;食鹽能溶于水而石蠟不溶于水是由物質(zhì)的溶解特性決定的，不是分子的作用,故答案為A、B、D.2．(多選)在通常情況下，固體分子間的平均距離為r0，分子間的引力和斥力相平衡，由此可以判定，在通常情況下（）A．固體膨脹時(shí)，分子間距增大，分子力表現(xiàn)為引力B．固體膨脹時(shí)，分子間距增大,分子力表現(xiàn)為斥力C．固體收縮時(shí),分子間距減小,分子力表現(xiàn)為引力D．固體收縮時(shí)，分子間距減小，分子力表現(xiàn)為斥力答案AD解析在通常情況下,固體分子間的平均距離為r0,固體膨脹時(shí)，分子間距大于r0，分子力表現(xiàn)為引力，固體收縮時(shí)，分子間距小于r0，分子力表現(xiàn)為斥力．故A、D正確，B、C錯(cuò)誤．3．（多選）兩個(gè)分子之間的距離為r,當(dāng)r增大時(shí)，這兩個(gè)分子之間的分子力(）A．一定增大 B．一定減小C．可能增大 D．可能減小答案CD解析分子間同時(shí)存在的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，題設(shè)的r是大于r0（平衡距離)還是小于r0未知，增大多少也未知．由圖可知，分子間距離r在從無(wú)限小到無(wú)限大的區(qū)間內(nèi)，分子力隨r的增大是先減小后增大,再減?。?．（多選）甲分子固定在坐標(biāo)原點(diǎn)O，乙分子位于x軸上，甲分子對(duì)乙分子的作用力與兩分子間距離的關(guān)系如圖5中曲線所示，F(xiàn)>0為斥力，F(xiàn)<0為引力，a、b、c、d為x軸上四個(gè)特定的位置，現(xiàn)把乙分子從a處由靜止釋放,則（)圖5A．乙分子從a到b做加速運(yùn)動(dòng)，由b到c做減速運(yùn)動(dòng)B．乙分子由a到c做加速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)c時(shí)速度最大C．乙分子由a到b的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直減少D．乙分子由b到d的過(guò)程中，兩分子間的分子勢(shì)能一直增加答案BC解析乙分子從a到b再到c的過(guò)程中，分子間的作用力一直表現(xiàn)為引力(F〈0），所以該過(guò)程由于分子力的作用會(huì)使乙分子做加速運(yùn)動(dòng)，分子力做正功、分子勢(shì)能減少;乙分子到達(dá)c處時(shí)分子力為零，加速度為零，此時(shí)分子的動(dòng)能最大、分子勢(shì)能最小;乙分子再?gòu)腸到d的過(guò)程中，分子力表現(xiàn)為斥力，由于分子力的作用會(huì)使乙分子做減速運(yùn)動(dòng)，直至速度減為零，該過(guò)程分子力做負(fù)功、分子勢(shì)能增加、分子動(dòng)能減少．一、選擇題1．關(guān)于分子動(dòng)理論,下述說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．物體是由大量分子組成的B．分子永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)C．分子間有相互作用的引力或斥力D．分子動(dòng)理論是在一定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的答案C解析由分子動(dòng)理論可知A、B對(duì),分子間有相互作用的引力和斥力,C錯(cuò)；分子動(dòng)理論的提出是在擴(kuò)散現(xiàn)象、布朗運(yùn)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上提出的，D對(duì)．2．固體和液體很難被壓縮，其原因是(）A．分子已占據(jù)了整個(gè)空間，分子間沒(méi)有空隙B．分子間的空隙太小,分子間只有斥力C．壓縮時(shí)，分子斥力大于分子引力D．分子都被固定在平衡位置不動(dòng)答案C解析擴(kuò)散現(xiàn)象說(shuō)明了分子在永不停息地做無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，且分子間存在著空隙，故A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤；壓縮固體和液體時(shí)，分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的,只不過(guò)是斥力大于引力，分子力表現(xiàn)為斥力,故選項(xiàng)B錯(cuò)誤，選項(xiàng)C正確．3．“破鏡難圓”的原因是（)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，而兩塊碎玻璃片之間，分子引力和斥力大小相等，合力為零D．兩片碎玻璃之間，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，總的分子引力為零答案D解析破碎的玻璃放在一起，由于接觸面的錯(cuò)落起伏,只有極少數(shù)分子能接近到分子間有作用力的程度,因此，總的分子引力非常小，不足以使它們連在一起．4．（多選）下列哪些現(xiàn)象說(shuō)明分子之間有引力（)A．正、負(fù)電荷相互吸引B．磁鐵吸引附近的小鐵釘C．用粉筆在黑板上寫(xiě)字時(shí)留下字跡D．兩鉛塊在壓力作用下吻合在一起答案CD解析電荷間的作用力是電場(chǎng)力,磁鐵吸引小鐵釘是磁場(chǎng)力的作用，A、B錯(cuò)誤．粉筆小顆粒能留在黑板上是因?yàn)榉肿右Φ淖饔?兩鉛塊能吻合在一起也是因?yàn)榉肿右Φ淖饔?C、D正確．5．清晨，草葉上的露珠是由空氣中的水汽凝結(jié)成的水珠，這一物理過(guò)程中，水分子間的（）A．引力消失，斥力增大B．斥力消失,引力增大C．引力、斥力都減小D．引力、斥力都增大答案D解析因?yàn)榭諝庵械乃Y(jié)成水珠時(shí)，分子間的距離變小，而分子引力和分子斥力均隨著分子間距離的減小而增大,故D選項(xiàng)正確．6．（多選)關(guān)于分子間的相互作用力,下列說(shuō)法中正確的是（）A．分子力隨分子間距的增大而減小B．分子間的引力和斥力都隨分子間距的增大而減小C．分子間同時(shí)存在引力和斥力D．當(dāng)分子間距r>r0時(shí)，分子間只有引力答案BC解析分子間同時(shí)存在引力和斥力，這兩個(gè)力都隨分子間距的變化而變化,變化情況如圖所示．引力、斥力都隨分子間距的增大而減小，但分子力（引力與斥力的合力）卻不是這樣．當(dāng)分子間距r〈r0時(shí)，斥力比引力大，分子力表現(xiàn)為斥力，并隨r的增大而減小;當(dāng)r>r0時(shí)，引力比斥力大,分子力表現(xiàn)為引力，并隨r的增大先增大后減?。ㄟ^(guò)上面的分析可知，B、C項(xiàng)正確，A、D項(xiàng)錯(cuò)誤．7．兩分子間的作用力F與間距r的關(guān)系圖線如圖1所示，下列說(shuō)法中正確的是（)圖1A．r<r1時(shí)，兩分子間的引力為零B．r1<r〈r2時(shí)，兩分子間的作用力隨r的增大而逐漸增大C．r＝r2時(shí)，兩分子間的引力最大D．r〉r2時(shí)，兩分子間的引力隨r的增大而增大，斥力為零答案B解析分子間同時(shí)存在引力和斥力，r<r1時(shí)，斥力大于引力，合力表現(xiàn)為斥力，故A錯(cuò)誤;r1<r〈r2時(shí)，兩分子間的作用力隨r的增大而逐漸增大，負(fù)號(hào)表示方向，故B正確；分子間同時(shí)存在引力和斥力,且均隨著距離的減小而增加，r＝r2時(shí)，分子間的引力不是最大，故C錯(cuò)誤;r>r2時(shí),兩分子間