2019-2020年高中物理 分子間的作用力教案 新人教版選修3.doc

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2019-2020年高中物理 分子間的作用力教案 新人教版選修3 　　一、教學(xué)目標(biāo) 1．知道分子間同時(shí)存在著引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是引力和斥力的合力． 2．知道分子力為零時(shí)，分子間距離的數(shù)量級(jí)． 3．知道分子間距離r＜時(shí)，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為斥力，這個(gè)斥力隨r的減小而迅速增大． 4．知道分子間的距離r＞時(shí)，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為引力，這個(gè)引力隨r的增大而減?。? 5．知道r增大到什么數(shù)量級(jí)時(shí)，分子引力已很微弱，可忽略不計(jì)． 6．能用分子力解釋簡(jiǎn)單的現(xiàn)象． 　　二、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：分子間同時(shí)存在的引力和斥力的特點(diǎn)． 難點(diǎn)：對(duì)分子間的作用力跟分子間距離關(guān)系的理解和掌握． 　　三、教與學(xué) 教學(xué)過(guò)程： 組成物體的分子間雖有空隙，但大量分子卻能聚集在一起形成固體或液體，固體和液體很難被壓縮，拉伸物體需要力，種種事實(shí)表明分子間存在相互作用力． （一）分子間存在相互作用力 【演示】 （1）壓緊兩表面潔凈的鉛塊，使它們合在一起，下面的鉛塊不下落． （2）壓縮一固體（如一鉛塊）很不容易，物體內(nèi)要產(chǎn)生反抗的彈力 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(kāi)） 2．分子間存在相互作用的斥力（如：固體和液體很難被壓縮） 【注意】 壓縮氣體也需要力，不說(shuō)明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時(shí)需要的力是用來(lái)反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時(shí)對(duì)容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力． 3．分子間的引力和斥力同時(shí)存在，實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力的合力（分子力）． （二）分子間相互作用力的特點(diǎn) 1．分子間的引力和斥力同時(shí)存在． 2．分子間的引力和斥力只與分子間距離（相對(duì)位置）有關(guān)，與分子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)． 3．分子間的引力和斥力都隨分子間的距離r的增大而減小，且斥力總比引力隨r的增大衰減得快． （三）分子力與距離的關(guān)系示意圖（可用課件展示） 如下圖所示，F(xiàn)＞0為斥力，F(xiàn)＜0為引力，橫軸上方的虛線表示分子間斥力隨r的變化圖線，橫軸下方的虛線表示分子間引力隨r的變化圖線，實(shí)線為分子間引力和斥力的合力F（分子力）隨r的變化圖線． 1．當(dāng)r＝時(shí)，分子間引力和斥力相平衡，，分子處于平衡位置，其中為分子直徑的數(shù)量級(jí)，約為． 2．當(dāng)r＜時(shí)，，對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為斥力． 3．當(dāng)r＞時(shí)，，對(duì)外表現(xiàn)的分子力F為引力． 4．當(dāng)r＞10時(shí)，分子間相互作用力變得十分微弱，可認(rèn)為分子力F為零（如氣體分子間可認(rèn)為作用力為零）． （四）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． 例1 分子間的相互作用力由引力和斥力兩部分組成，則（ ） A．和是同時(shí)存在的 B．總是大于，其合力總是表現(xiàn)為引力 C．分子之間的距離越小，越小，越大 D．分子之間的距離越小，越大，越小 【解析】分子間的引力和斥力是同時(shí)存在的，它們的大小和合力都與分子間距離有關(guān)，當(dāng)分子間距離減小時(shí)，引力和斥力都增大，且斥力的增大更快．r＜時(shí)，合力表現(xiàn)為斥力，r＞時(shí)，合力表現(xiàn)為引力． 根據(jù)上述分析，該題正確的答案為A． 例2 當(dāng)兩個(gè)分子間距離為時(shí)，分子力為零，下列關(guān)于分子力說(shuō)法中正確的是（ ） A．當(dāng)分子間的距離為時(shí)，分子力為零，也就是說(shuō)分子間既無(wú)引力又無(wú)斥力 B．分子間距離小于時(shí)，分子力增大，分子間表現(xiàn)出是斥力 C．當(dāng)分子間相互作用力表現(xiàn)為斥力時(shí)，分子距離變大時(shí)，斥力變大 D．在分子力作用范圍內(nèi)，不管r＞，還是r＜，斥力總比引力變化快【解析】本題考查分子力隨分子間距離變化規(guī) 分子間同時(shí)存在引力和斥力，當(dāng)r=時(shí)是引力和斥力相等，所以A錯(cuò)．分子間引力和斥力都隨分子間距離減小而增大，但斥力比引力變化的快，當(dāng)r＜時(shí)，引力和斥力都增大，但斥力增加比引力快，故B、D正確，C錯(cuò)． 對(duì)分子力認(rèn)識(shí)，應(yīng)掌握分子力隨分子距離的增大而減小的關(guān)系． 例3 有甲、乙兩個(gè)分子，甲分子固定不動(dòng)，乙分子由無(wú)窮遠(yuǎn)處逐漸向甲靠近，直到不再靠近為止，在這整個(gè)過(guò)程中（ ） A．分子力總對(duì)乙做正功 B．乙總是克服分子力做功 C．先是分子力對(duì)乙做正功，然后乙克服分子力做功 D．乙先克服分子力做功，然后分子力對(duì)乙做正功 【解析】當(dāng)分子間距r＞時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，因此當(dāng)乙分子從無(wú)窮近逐漸向甲集近過(guò)程中，當(dāng)甲、乙兩分子間距大于時(shí)，分子間作用力對(duì)乙做正功；當(dāng)分子間距小于時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對(duì)乙做負(fù)功．所以本題正確答案是C． 例4 試從分子動(dòng)理論的觀點(diǎn)，說(shuō)明物體的三態(tài)（固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)）為什么有不同的宏觀特征？ 【解析】固體分子間的距離非常小，分子間的作用力很大，其分子只能在平衡位置附近做小范圍的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)．因此，固體不但具有一定的體積，還具有一定的形狀． 液體分子間的距離比較小，分子間的作用力也相當(dāng)大，但與固體分子相比，液體分子可在平衡位置附近做范圍較大的無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)，而且液體分子的平衡位置是不固定的，是在不斷地移動(dòng)，因而液體雖然具有一定的體積，卻沒(méi)有固定的形狀． 氣體分子間距離很大，由于分子力是短程力，所以，彼此間的作用力極為微小，其分子除了在與其他分子或器壁碰撞時(shí)有相互作用力外是不受其他作用力的．因而氣體分子總是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，直到碰撞時(shí)，才改變方向，所以，氣體沒(méi)有體積，也沒(méi)有一定的形狀，總是充滿整個(gè)容器的． 【小結(jié)】分子間同時(shí)存在相互作用的引力和斥力，它們都隨距離r增大而減小，當(dāng)r＝（約為 ）時(shí)，分子力F＝0；r＞時(shí)分子力F為引力，r＜時(shí)分子力F為斥力． 　　教案點(diǎn)評(píng)： 本節(jié)重點(diǎn)分子間同時(shí)存在的引力和斥力的特點(diǎn)．教案圍繞這些重點(diǎn)，對(duì)分子間的引力和斥力與分子間距離的關(guān)系等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解，同時(shí)結(jié)合例題分析，由淺入深，思路明確，合理使用此教案可以達(dá)到較好的教學(xué)效果．