高中物理分子間的相互作用力教案
高中物理分子間的相互作用力教案
有關(guān)分子間的相互作用力的知識(shí)點(diǎn)是高中物理選修3-3課本中的部分內(nèi)容，下面是學(xué)習(xí)啦小編給大家?guī)淼母咧形锢矸肿娱g的相互作用力教案，希望對(duì)你有幫助。
分子間的相互作用力教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知道分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力。
2.知道分子力隨分子間距離變化而變化的定性規(guī)律，知道分子間距離是r0時(shí)分子力為零，知道r0的數(shù)量級(jí)。
二、重點(diǎn)分析
1.重點(diǎn)內(nèi)容有兩個(gè)，一是通過分子之間存在間隙和分子之間有引力和斥力的一些演示實(shí)驗(yàn)和事實(shí)，推理論證出分子之間存在著引力和斥力;二是分子間的引力和斥力都隨分子間距離的變化而變化，而分子力是引力和斥力的合力，能正確理解分子間作用力與距離關(guān)系的曲線的物理意義。
三、教學(xué)講解
分子動(dòng)理論是在堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上建立起來的。我們通過單分子油膜實(shí)驗(yàn)、隧道掃描顯微鏡觀察碳原子的分布等實(shí)驗(yàn)，知道物質(zhì)是由很小的分子組成的，分子大小在10-10m數(shù)量級(jí)。我們又通過擴(kuò)散現(xiàn)象和布朗運(yùn)動(dòng)等實(shí)驗(yàn)知道了分子是永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的。分子動(dòng)理論還告訴我們分子之間有相互作用力。
(1)演示實(shí)驗(yàn)：
?、匍L玻璃管內(nèi)，分別注入水和酒精，混合后總體積減小。
?、赨形管兩臂內(nèi)盛有一定量的水(不注滿水)，將右管上端用橡皮塞堵住，左管繼續(xù)注入水，右管水面上的空氣被壓縮。
上述實(shí)驗(yàn)可以說明氣體、液體的內(nèi)部分子之間是有空隙的。鋼鐵這樣堅(jiān)固的固體的分子之間也有空隙，有人用兩萬標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的壓強(qiáng)壓縮鋼筒內(nèi)的油，發(fā)現(xiàn)油可以透過筒壁溢出。
布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象不但說明分子不停地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也說明分子間有空隙，否則分子便不能運(yùn)動(dòng)了。
(2)一方面分子間有空隙，另一方面，固體、液體內(nèi)大量分子卻能聚集在一起形成固定的形狀或固定的體積，這兩方面的事實(shí)，使我們推理得出分子之間一定存在著相互吸引力。
分子之間還存在著斥力
固體和液體很難被壓縮，即使氣體壓縮到了一定程度后再壓縮也是很困難的;用力壓縮固體(或液體、氣體)時(shí)，物體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生反抗壓縮的彈力。這些事實(shí)都是分子之間存在斥力的表現(xiàn)。
運(yùn)用反證法推理，如果分子之間只存在著引力，分子之間又存在著空隙，那么物體內(nèi)部分子都吸引到一起，造成所有物體都是很緊密的物質(zhì)。但事實(shí)并不是這樣的，說明必然還有斥力存在著。
分子間引力和斥力的大小跟分子間距離的關(guān)系
(1)經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)分子之間的引力和斥力都隨分子間距離增大而減小。但是分子間斥力隨分子間距離增大而減小得更快些，如圖1中兩條虛線所示。
(2)由于分子間同時(shí)存在引力和斥力，兩種力的合力又叫做分子力。在圖1圖象中實(shí)線曲線表示引力和斥力的合力(即分子力)隨距離變化的情況。當(dāng)兩個(gè)分子間距在圖象橫坐標(biāo)r0距離時(shí)，分子間的引力與斥力平衡，分子間作用力為零，r0的數(shù)量級(jí)為10-10m，相當(dāng)于距離為r0的位置叫做平衡位置。
【課件演示】當(dāng)分子間距離r
當(dāng)r>r0時(shí)，引力和斥力都隨距離的增大而減小，但是斥力減小的更快，因而分子間的作用力表現(xiàn)為引力，但它也隨距離增大而迅速減小，當(dāng)分子距離的數(shù)量級(jí)大于10-9m時(shí)，分子間的作用力變得十分微弱，可以忽略不計(jì)了。圖1表示分子間距離r不同的三種情況下，分子間引力斥力大小的情況。
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