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．知道分子間同時存在著引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出來的分子力是引力和斥力的合力． 2．知道分子力為零時，分子間距離的數(shù)量級． 3．知道分子間距離r＜時，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為斥力，這個斥力隨r的減小而迅速增大． 4．知道分子間的距離r＞時，實(shí)際表現(xiàn)的分子力為引力，這個引力隨r的增大而減?。? 5．知道r增大到什么數(shù)量級時，分子引力已很微弱，可忽略不計． 6．能用分子力解釋簡單的現(xiàn)象． 　　二、重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：分子間同時存在的引力和斥力的特點(diǎn)． 難點(diǎn)：對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） 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，不說明分子間存在斥力作用，壓縮氣體時需要的力是用來反抗大量氣體分子頻繁撞擊容器壁（活塞）時對容器壁（活塞）產(chǎn)生的壓力． 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）． （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存在． 2．分子間的引力和斥力只與分子間距離（相對位置）有關(guān)，與分子的運(yùn)動狀態(tài)無關(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，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，約為． 2．當(dāng)r＜時，，對外表現(xiàn)的分子力F為斥力． 3．當(dāng)r＞時，，對外表現(xiàn)的分子力F為引力． 4．當(dāng)r＞10時，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，引力和斥力都增大，且斥力的增大更快．r＜時，合力表現(xiàn)為斥力，r＞時，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)兩個分子間距離為時，分子力為零，下列關(guān)于分子力說法中正確的是（ ） A．當(dāng)分子間的距離為時，分子力為零，也就是說分子間既無引力又無斥力 B．分子間距離小于時，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，分子距離變大時，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) 分子間同時存在引力和斥力，當(dāng)r=時是引力和斥力相等，所以A錯．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，引力和斥力都增大，但斥力增加比引力快，故B、D正確，C錯． 對分子力認(rèn)識，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、乙兩個分子，甲分子固定不動，乙分子由無窮遠(yuǎn)處逐漸向甲靠近，直到不再靠近為止，在這整個過程中（ ） A．分子力總對乙做正功 B．乙總是克服分子力做功 C．先是分子力對乙做正功，然后乙克服分子力做功 D．乙先克服分子力做功，然后分子力對乙做正功 【解析】當(dāng)分子間距r＞時，分子力表現(xiàn)為引力，因此當(dāng)乙分子從無窮近逐漸向甲集近過程中，當(dāng)甲、乙兩分子間距大于時，分子間作用力對乙做正功；當(dāng)分子間距小于時，分子力表現(xiàn)為斥力，分子力對乙做負(fù)功．所以本題正確答案是C． 例4 試從分子動理論的觀點(diǎn)，說明物體的三態(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規(guī)則運(yùn)動．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規(guī)則運(yùn)動，而且液體分子的平衡位置是不固定的，是在不斷地移動，因而液體雖然具有一定的體積，卻沒有固定的形狀． 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，直到碰撞時，才改變方向，所以，氣體沒有體積，也沒有一定的形狀，總是充滿整個容器的． 【小結(jié)】分子間同時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，分子力F＝0；r＞時分子力F為引力，r＜時分子力F為斥力． 　　教案點(diǎn)評： 本節(jié)重點(diǎn)分子間同時存在的引力和斥力的特點(diǎn)．教案圍繞這些重點(diǎn)，對分子間的引力和斥力與分子間距離的關(guān)系等知識點(diǎn)進(jìn)行講解，同時結(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．