人教版高中物理选修3课件第7章 分子动理论-3分子间的作用力
§3.分子间的作用力
§ 一、分子间的作用力
§ 1．分子间有空隙
§ (1)气体分子的空隙：气体很容易被压缩，表
明气体分子间有很大的 ．
§ (2)液体分子间的空隙：水和酒精混合后总体
积会 ，说明液体分子间有
．
§ (3)固体分子间的空隙：压在一起的金片和铅
片，各自的分子能 到对方的内部说
明 固 体 分 子 间 也 存 在 着
．
空隙
变小
间(空)隙
彼此进入
空隙
§ 2．分子间的作用力
§ (1)分子间同时存在着相互作用的 和
．分子间实际表现出的作用力是引力和
斥力的 ．
§ (2)分子间作用力与分子间距离变化的关系(如
图所示)：分子间的引力和斥力都随分子间距
离r的增大而 ，随分子间距离的减小而
．但斥力比引力变化得 ．
引力 斥力
合力
减小
增大 快
§ ①当r＝r0时， ，此时分子所
受合力为 ．
§ ②当r
F
引斥力
F引＞F
斥引力
§ 二、分子动理论
§ 1．内容：物体是由 分子组成的，分
子 在 做
的无规则运动，分子之间存在着
和 ．
§ 2．统计规律
§ (1)微观方面：各个分子的运动都是
的，带有偶然性．
§ (2)宏观方面： 的运动有一定的
规律，叫做统计规律．大量分子的运动受
的支配.
大量
永不停息 引力
斥力
无规则
大量分子
统计规律
§ 一、分子间同时存在相互作用的引力和斥力的
解释
§ 1．从宏观上解释
§ (1)以固体物质为例，物体在被拉伸时需要一
定的外力，这表明组成物体的分子之间存在着
相互作用的引力，所以要使物体被拉伸，一定
需要有外力来克服分子之间的引力．
§ (2)同样，物体在被压缩时也需要一定的外力，
这表明组成物体的分子之间还存在着相互作用
的斥力，因此要使物体被压缩，一定需要有外
力来克服分子之间的斥力．
§ 2．从微观上解释
§ (1)分子间虽然有空隙，但大量分子却能聚集
在一起形成固体或液体，说明分子之间存在着
引力．
§ (2)分子间有引力，而分子间又有空隙，没有
紧紧吸在一起，这说明分子间还存在着斥力．
§ 下列说法正确的是( )
§ A．水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥
力的宏观表现
§ B．气体总是很容易充满容器，这是分子间存
在斥力的宏观表现
§ C．两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真
空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间
存在吸引力的宏观表现
§ D．用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分
子间存在吸引力的宏观表现
§ 解析：
§ 答案： AD
§ 二、如何借助弹簧小球模型理解分子力？
分子
间距
离
分子间引力与
斥力的关系 分子力 分子力模型
r＝r0 引力等于斥力 零
r＜r0
引力小于斥力，
随着分子间距
离的减小，分
子间的引力和
斥力同时增大，
但是斥力增大
得快
表现为
斥力，
且分子
力随分
子间距
的减小
而增大
分子
间距
离
分子间引力
与斥力的关
系
分子力 分子力模
型
r＞r0
引力大于斥
力，随着分
子间距离的
增大，分子
间的引力和
斥力同时减
小，但是斥
力减小得快
表现为引
力，且分
子力随分
子间距的
增大，先
增大后减
小
§ 分子甲和分子乙距离较远，设分子甲
固定不动，分子乙逐渐向分子甲靠近，直到不
能再靠近．在这一过程中( )
§ A．分子力总是对分子乙做正功
§ B．分子乙总是克服分子力做功
§ C．先是分子乙克服分子力做功，然后分子力
对分子乙做功
§ D．先是分子力对分子乙做正功，然后分子乙
克服分子力做功
§ 解析： 由于分子间距大于r0时，分子力表现
为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处
的过程中分子力做正功；由于分子间距离小于
r0时分子力表现为斥力，因此分子乙从距分子
甲r0处继续移近分子甲时要克服分子力做功，
故D正确．
§ 答案： D
§ 三、根据分子力解释物体三种状态的宏观特征
§ 分子间的距离不同，分子间的作用力表现也就
不一样．
§ 1．固体：固体分子间的距离小，分子之间的
作用力表现明显，其分子只能在平衡位置附近
做范围很小的无规则振动．因此，固体不但具
有一定的体积，还具有一定的形状．
§ 2．液态：液体分子间的距离也很小，分子之
间的作用力也能体现得比较明显，但与固体分
子相比，液体分子可以在平衡位置附近做范围
较大的无规则振动，而且液体分子的平衡位置
不是固定的，是不断移动的，因此液体虽然具
有一定的体积，却没有固定的形状．
§ 3．气体：气体分子间的距离较大，分子之间
的作用力极小，可认为气体分子除了与其他气
体分子或器壁碰撞时有相互作用外，分子力可
忽略．因而气体分子总是做匀速直线运动，直
到碰撞时才改变方向．所以气体没有一定的体
积，也没有一定的形状，总是充满整个空间．
§ ◎ 教材资料分析
§ 〔思考与讨论〕——教材P9
§ 请在图中作出一个分子所受另一个分子的斥力
与引力的合力随分子间距离r变化的图象．例
如，当r＝OP时，这个分子所受斥力的大小可
用线段PC的长度表示，所受引力的大小用PD的
长度表示，从C向下作CQ＝PD，于是线段PQ的
长度就代表了合力F的大小：F＝F斥－F引，再
作出r取其他大约10个值时代表合力的点，连
成平滑曲线，这条曲线将在第5节用到，因此
作图时要尽可能准确，讨论这条曲线的含义．
§ 【点拨】 从图中看出引力和斥力都随分子间
距的增大而减小，但斥力减小得快，分子间的
作用力(合力)随分子间距离的增大先减小到零，
再增大到某一值，再减小.
§ (2011·苏州联考)如图，设有一分子位
于图中的坐标原点O处不动，另一分子可位
于x轴上不同位置处，图中纵坐标表示这两
个分子间分子力的大小，两条曲线分别表
示斥力和引力的大小随两分子间距离变化
的关系，e为两曲线的交点，则( )
§ A．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横
坐标数量级为10－15 m
§ B．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横
坐标数量级为10－10 m
§ C．ab线表示引力，cd线表示斥力，e点的横
坐标数量级为10－10 m
§ D．ab线表示斥力，cd线表示引力，e点的横
坐标数量级为10－15 m
§ 解析： 表示引力的线与表示斥力的线的交点，
横坐标表示分子间距r0，r0大约10－10 m，由
分子力特点可知r＞r0时，引力大于斥力，分
子力表现为引力；r＜r0时，引力小于斥力，
分子力表现为斥力，由此可知ab线表示引力，
cd线表示斥力，C对，A、B、D错．
§ 答案： C
§ 【反思总结】 分子力问题的分析方法
§ (1)平衡位置时，引力与斥力大小相等合力为
零．
§ (2)r＞r0时，表现为引力；r＜r0时表现为斥
力．
§ (3)引力、斥力均随距离变大而变小，斥力变
化更快一些．
§ 【跟踪发散】 1－1：如图所示，甲分子
固定于坐标原点O，乙分子从无穷远处由静
止释放，在分子力的作用下靠近甲．图中b
点是引力最大处，d点是两分子靠得最近处，
则乙分子加速度最大处可能是( )
§ A．a点 B．b点
§ C．c点 D．d点
§ 解析： 由分子力与分子之间距离的图象可以
看出，在a、b、c、d四点中，乙分子在d点时
分子力最大，根据牛顿第二定律知在d点时乙
分子的加速度最大．
§ 答案： D
§ 下列说法中正确的是( )
§ A．往一杯水里放几粒盐，盐粒沉在水底，逐
渐溶解，过一段时间，上面的水也咸了，是食
盐分子做布朗运动的结果
§ B．把一块铅和一块金表面磨光后紧压在一起，
在常温下放置四五年，结果金和铅互相渗入，
这是两种金属分子做布朗运动的结果
§ C．扩散现象不但说明分子永不停息地做无规
则运动，同时也说明了分子间是有空隙的
§ D．压缩气体比压缩固体和液体容易得多，这
是因为气体分子间的距离远大于液体和固体分
子间的距离
§ 解析：
§ 答案： CD
选项 个性分析
A错
误 上面的水变咸是食盐分子扩散的结果
B错
误
两种金属互相渗入是它们的分子相互
扩散的结果
C正
确
扩散现象中不同物质的分子相互渗透，
说明分子间有空隙
D正
确
气体极易被压缩，是因为气体分子之
间的距离是分子直径的10倍以上，分
子间的作用力很小，可忽略不计，而
固体、液体分子之间的距离很小，压
缩时分子间斥力较大，不易被压缩
§ 【跟踪发散】 2－1：将下列实验事实与产生
的原因对应起来
§ A．水与酒精混合体积变小
§ B．固体很难被压缩
§ C．细绳不易拉断
§ D．糖在热水中溶解得快
§ E．冰冻食品也会变干
§ a．固体分子也在不停地运动
§ b．分子运动的剧烈程度与温度有关
§ c．分子间存在着空隙
§ d．分子间存在着引力
§ e．分子间存在着斥力
§ 它们的对应关系分别是：A—________；B—
________；C—________；D—________；
E—________.(在横线上填上与实验事实产生
原因前后对应的符号)
§ 答案： c e d b a
§ 分子甲和分子乙距离较远，设甲分子固定
不动，乙分子逐渐向甲分子靠近，直到不能再
近的这一过程中( )
§ A．分子力总是对乙分子做正功
§ B．乙分子总是克服分子力做功
§ C．先是乙分子克服分子力做功，然后分子力
对乙分子做正功
§ D．先是分子力对乙分子做正功，然后乙分子
克服分子力做功
§ 解析： 由于分子间距大于r0时，分子力表现
为引力，因此分子乙从远处移到距分子甲r0处
的过程中如图分子力做正功；由于分子间距离
小于r0时分子力表现为斥力，因此分子乙从距
分子甲r0处继续移近甲时要克服分子力做功．
§ 答案： D
§ 【反思总结】 (1)判断分子力是做正功还是
负功，依据分子力的方向与位移方向的关系．
§ (2)由于分子力做功，引起分子能量的改变是
我们以后要学习的内容．
§ 答案： ABD
§ 1．如图所示是描述分子引力与斥力随分子
间距离r变化的关系曲线，根据曲线可知下
列说法中正确的是( )
§ A．F引随r的增大而增大
§ B．F斥随r的增大而减小
§ C．r＝r0时，F斥与F引大小相等
§ D．F引和F斥随r的增大而减小
§ 解析： F引和F斥均随r的增大而减小，当r＝
r0时，F引＝F斥，方向相反，合力F＝0.
§ 答案： BCD
§ 2．关于分子动理论，下述说法不正确的是(
)
§ A．物质是由大量分子组成的
§ B．分子永不停息地做无规则运动
§ C．分子间有相互作用的引力或斥力
§ D．分子动理论是在一定实验基础上提出的
§ 解析： 由分子动理论可知A、B对，分子间
有相互作用的引力和斥力，C错．分子动理论
的提出是在扩散现象、布朗运动等实验基础上
提出的，D对．
§ 答案： C
§ 3．(2011·广州高二检测)表面平滑的太空飞行
器在太空中飞行与灰尘互相摩擦时，很容易发
生“黏合”现象，这是由于( )
§ A．摩擦生热的作用 B．化学反应的
作用
§ C．分子力的作用 D．万有引力的
作用
§ 解析： 当表面平滑的飞行器在太空中与灰尘
相互摩擦时，可以使飞行器表面与灰尘的距离
达到分子力的作用范围，而发生“黏合”，因
此是分子力的作用．C项正确．
§ 答案： C
§ 4．下列说法正确的是( )
§ A．用打气筒打气很费劲，这是气体分子间存
在斥力的宏观表现
§ B．水的体积很难被压缩，这是水分子间存在
斥力的宏观表现
§ C．气缸中的气体膨胀推动活塞，这是分子间
的斥力对外做功的宏观表现
§ D．夏天轮胎容易爆裂，说明温度越高，气体
分子间的斥力越大
§ 解析： 用打气筒打气费劲，是由于气体压强
的原因，气体分子间距离很大，分子斥力很小
且小于分子引力，气体分子由于热运动而对容
器壁产生了压强，因此通过活塞压缩气体时就
会感到有很大的压力，A错；水的分子间距在
平衡距离r0附近，因此在压缩水时，水分子间
的斥力增大比引力增大得快，对外呈斥力，这
就是水很难压缩的原因，B正确；C、D同A项
一样，气缸和轮胎中的气体对活塞或轮胎产生
压力，C、D错．
§ 答案： B
§ 5．(2010·四川卷)下列现象中不能说明分子间
存在分子力的是( )
§ A．两铅块能被压合在一起
§ B．钢绳不易被拉断
§ C．水不容易被压缩
§ D．空气容易被压缩
§ 解析： 钢绳不易被拉断，说明钢绳分子间
存在相互作用的引力．水不易被压缩，因为压
缩使水分子间距离比平衡距离减小，分子间斥
力比引力增加的快，因此分子力表现为斥
力．两铅块能被压合在一起，是分子间距离达
到引力距离，分子力表现为引力的结果．空气
容易被压缩，是因为气体分子距离远大于r0，
绝大部分空间是间隙，分子力可忽略不计．因
此正确选项为D.
§ 答案： D
§ 6. (2011·广东卷·13)如图所示，两个接触面
平滑的铅柱压紧后悬挂起来，下面的铅柱
不脱落，主要原因是( )
§ A．铅分子做无规则热运动
§ B．铅柱受到大气压力作用
§ C．铅柱间存在万有引力作用
§ D．铅柱间存在分子引力作用
§ 解析： 当两个接触面平滑的铅柱压紧时，接
触面上的分子与分子间的距离非常小，分子之
间的作用力表现为引力，使铅柱不脱落．
§ 答案： D
