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物理选修3－3(人教版)

第三节分子间的作用力

1．知道分子间存在空隙．

2．知道分子之间同时存在引力和斥力，其大小与分子间距离有

关．

3．知道分子间的距离rr0时，实际表现的分子力为斥力，这个

斥力随r的减小而迅速增大．知道分子间的距离rr0时，实际表现

的分子力为引力，这个引力随r的增大而减小．

1．分子间虽然有空隙，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．分子间虽然有空隙，但是用力压缩物体，物体会产生反抗压

缩的弹力，这说明分子之间存在着斥力．

3．分子之间的引力和斥力的大小都跟分子间的距离有关，都随

着间距的增大而减小，随间距的减小而增大，但斥力变化比引力快．

4．当分子之间的距离等于r0时，其中一个分子所受的引力与斥

力大小相等，这个分子所受合力为0；当分子间距离小于r0时，作

用力的合力表现为斥力；当分子间距大于r0时，作用力的合力表现

为引力．

5．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息

的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力．

知识点一分子间有空隙

1．分子间存在空隙的实验．

扩散现象和布朗运动表明分子永不停息地做无规则运动，同时也

反映了分子间有空隙．假若分子间无空隙，则无规则运动无法实现．

2．以下事实也可以说明分子间是有空隙的．

(1)气体容易被压缩，说明气体分子间是有空隙的．

(2)水和酒精混合后的体积小于原来体积之和，说明液体分子间

有空隙．

(3)课本中的彩图“扫描隧道显微镜拍摄的石墨表面原子结构照

片”中的亮斑是碳原子，其黑色背景显示了固体分子间也有空隙．

(4)物体的热胀冷缩现象正是由于物体分子间的空隙增大或缩小

而造成的，这是气体、液体和固体所共有的现象．

注：我们在估测分子大小时，常常把固体或液体分子看做是一个

挨一个紧密排列的，其实，那只是为了研究方便而做的一种理想化的

模型，真实的分子间是有空隙的．

►尝试应用

1．下列事实中，能说明分子间有间隙的是(D)

A．用瓶子装满一瓶砂糖，反复抖动后总体积减小

B．手捏面包，体积减小

C．水很容易渗入沙土层中

D．水和酒精混合后的总体积小于二者原来的体积之和

解析：反复抖动砂糖、手捏面包，使总体积减小和水易渗入沙土

层中只能说明宏观物体间有空隙，不能说明微观分子间有间隙，故答

案为D.

知识点二分子间的作用力

1．说明分子间存在引力和斥力的现象及解析．

(1)从宏观上解析．

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

物质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；同时物体在被压缩时也需要一定

的外力，这表明组成物质的分子之间还存在着相互作用力的斥力，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)从微观上解析．

分子间虽然有空隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，

说明分子间存在着引力．

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．

2．分子间的相互作用力．

分子间同时存在相互作用的引力和斥力，分子间的引力和斥力都

随分子间的距离的变化而变化，而分子力是引力和斥力的合力．分子

引力、斥力大小及其分子力跟分子距离的关系如下：

(1)分子间引力和斥力均随着分子间距离的增大而单调减小．

(2)在0rr0的区间内，分子力表现为斥力，这是因为分子间斥

力大于引力；在0rr0的区间内，表现为斥力的分子力随着分子间

距离的增大而减小，这是因为分子间斥力减小得比引力更快．

(3)当r＝r0(r0大约为10－10m)时，分子力为零，这是因为分子

间引力和斥力大小相等而达到平衡．

(4)在r0rrm的区间内，分子力表现为引力，这是因为分子间

引力大于斥力；在r0rrm的区间内，表现为引力的分子力随着分

子间距离的增大而增大，这是因为分子间斥力减小得比引力更快．

(5)当r＝rm