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1．6 物體的內(nèi)能
學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
知 識(shí) 脈 絡(luò)
1.知道分子間相互作用力的特點(diǎn)及變化規(guī)律．(重點(diǎn))
2.知道分子勢(shì)能隨分子間距離的變化關(guān)系及影響因素．(重點(diǎn)、難點(diǎn))
3.理解內(nèi)能的概念，掌握影響內(nèi)能的因素．(重點(diǎn))
分子力
1．分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力．它們的大小都跟分子之間的距離有關(guān)．
2．分子間作用力與分子距離的關(guān)系
分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，隨分子間距離的減小而增大．但斥力比引力變化得快．
3．平衡位置
引力和斥力大小相等時(shí)，兩分子間距離為r0，r0的數(shù)量級(jí)約為10－10 m.
4．分子動(dòng)理論
一個(gè)宏觀的熱學(xué)系統(tǒng)是由大量分子組成的；分子永不停息地做著無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)；分子之間同時(shí)存在著引力和斥力．
1．當(dāng)分子間距為r0時(shí)，它們之間既無(wú)引力也無(wú)斥力．()
2．當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子間的引力增大，斥力減?。?)
3．當(dāng)分子間的距離大于10r0時(shí)，分子力可忽略不計(jì)．(√)
當(dāng)壓縮物體時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為斥力，物體反抗被壓縮，這時(shí)候分子間還有引力嗎？
【提示】 分子間同時(shí)存在分子引力和分子斥力，當(dāng)物體被壓縮時(shí)，分子斥力大于分子引力，分子力表現(xiàn)為斥力，分子間的引力仍然存在．
1．分子力：在任何情況下，分子間總是同時(shí)存在著引力和斥力，而實(shí)際表現(xiàn)出來(lái)的分子力是分子引力和斥力的合力．
2．分子力與分子間距離變化的關(guān)系：
(1)平衡位置：分子間距離r＝r0時(shí)，引力與斥力大小相等，分子力為零．平衡位置即分子間距離等于r0(數(shù)量級(jí)為10－10 m)的位置．
(2)分子間的引力和斥力隨分子間距離r的變化關(guān)系：分子間的引力和斥力都隨分子間距離r的增大而減小，但斥力減小得更快．
(3)分子力與分子間距離變化的關(guān)系及分子力模型.
分子力F隨分子間距離r的變化關(guān)系圖像
分子間
距離
分子力
分子力模型
r＝r0
零
r
r0
表現(xiàn)為引力，且分子力隨分子間距的增大，先增大后減小
1．下列現(xiàn)象不能說(shuō)明分子之間有相互作用力的是( )
A．一般固體難于拉伸，說(shuō)明分子間有引力
B．一般液體易于流動(dòng)和變成小液滴，說(shuō)明液體分子間有斥力
C．用打氣筒自己給車胎打氣，越打越費(fèi)力，說(shuō)明只有經(jīng)過(guò)壓縮的氣體分子間才有斥力
D．高壓密閉的鋼筒中的油沿筒壁溢出，這是鋼分子對(duì)油分子的斥力
E．兩塊鐵經(jīng)過(guò)高溫加壓會(huì)連成一整塊，這說(shuō)明鐵分子間有吸引力
【解析】 固體難于拉伸，是分子間引力的表現(xiàn)，故A對(duì)；B中液體的流動(dòng)性不能用引力、斥力來(lái)說(shuō)明，它的原因是化學(xué)鍵的作用；C中是氣體壓強(qiáng)的作用；D中說(shuō)明鋼分子間有空隙，油從筒中溢出，是外力作用的結(jié)果，而不是鋼分子對(duì)油分子的斥力所致；高溫下鐵分子運(yùn)動(dòng)非常激烈，兩鐵塊上的鐵分子間距很容易充分接近到分子力起作用的距離內(nèi)，所以兩塊鐵經(jīng)過(guò)高溫加壓將很容易連成一整塊，E正確．
【答案】 BCD
2．關(guān)于分子力，正確的說(shuō)法是( )
【導(dǎo)學(xué)號(hào)：35500010】
A．分子間的相互作用力是萬(wàn)有引力的表現(xiàn)
B．分子間的作用力是由分子內(nèi)帶電粒子相互作用和運(yùn)動(dòng)所引起的
C．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，隨著r的增大，分子間斥力和引力都減小，但斥力減小的更快，合力表現(xiàn)為引力
D．當(dāng)分子間距離大于10倍的r0時(shí)，分子間的作用力幾乎等于零
E．當(dāng)分子間的距離為r0時(shí)，它們之間既沒(méi)有引力，也沒(méi)有斥力
【解析】 分子力是由于分子內(nèi)帶電粒子的相互作用和運(yùn)動(dòng)而引起的，由于分子的質(zhì)量非常小，分子間的萬(wàn)有引力忽略不計(jì)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；分子間同時(shí)存在著相互作用的斥力和引力，且斥力和引力都隨著分子間距離的增大而減小，且分子力為短程力，當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間相互作用的斥力小于引力，分子力表現(xiàn)為引力，選項(xiàng)C、D正確；分子間同時(shí)存在著相互作用的引力和斥力，當(dāng)兩個(gè)分子間距離為r0時(shí)， 每個(gè)分子受另一個(gè)分子的引力和斥力大小相等、方向相反、合力為零，而不是既無(wú)引力也無(wú)斥力，E錯(cuò)誤．
【答案】 BCD
3．對(duì)下列現(xiàn)象的解釋正確的是( )
A．兩塊鐵經(jīng)過(guò)高溫加壓將連成一整塊，這說(shuō)明鐵分子間有吸引力
B．一定質(zhì)量的氣體能充滿整個(gè)容器，這說(shuō)明在一般情況下，氣體分子間的作用力很微弱
C．電焊能把二塊金屬連接成一整塊是分子間的引力起作用
D．破碎的玻璃不能把它們拼接在一起是因?yàn)槠浞肿娱g斥力作用的結(jié)果
E．兩個(gè)相同的半球殼吻合接觸，中間抽成真空(馬德堡半球)，用力很難拉開(kāi)，這是分子間存在引力的宏觀表現(xiàn)
【解析】 高溫下鐵分子運(yùn)動(dòng)非常激烈，兩鐵塊上的鐵分子間距很容易充分接近到分子力起作用的距離內(nèi)，所以兩塊鐵經(jīng)過(guò)高溫加壓將很容易連成一整塊，電焊也是相同的原理，所以A、C項(xiàng)正確；通常情況下，氣體分子間的距離大約為分子直徑的10多倍，此種情況下分子力非常微弱，氣體分子可以無(wú)拘無(wú)束的運(yùn)動(dòng)，從而充滿整個(gè)容器，所以B項(xiàng)正確；玻璃斷面凹凸不平，即使用很大的力也不能使兩斷面間距均勻接近到分子引力作用的距離，所以碎玻璃不能接合，若把玻璃加熱，玻璃變軟，亦可重新接合，所以D項(xiàng)錯(cuò)誤；抽成真空的馬德堡半球很難分開(kāi)是大氣壓強(qiáng)作用的結(jié)果，E錯(cuò)；正確答案為A、B、C.
【答案】 ABC
1．當(dāng)拉伸物體時(shí)，組成物體的分子間的分子力表現(xiàn)為引力，以抗拒外界對(duì)它的拉伸．
2．當(dāng)壓縮物體時(shí)，組成物體的分子間的分子力表現(xiàn)為斥力，以抗拒外界對(duì)它的壓縮．
3．大量的分子能聚集在一起形成固體和液體，說(shuō)明分子間存在引力；固體有一定的形狀，液體有一定的體積，而固體、液體分子間有空隙，且沒(méi)有緊緊地吸在一起，說(shuō)明分子間還同時(shí)存在著斥力．
分子勢(shì)能
1．定義
在物理學(xué)中，把由分子間的相對(duì)位置決定的勢(shì)能，叫做分子勢(shì)能．
2．分子勢(shì)能的決定因素
(1)宏觀上：與物體的體積有關(guān)．
(2)微觀上：與分子間的距離有關(guān)．
①若r＞r0，當(dāng)r增大時(shí)，分子勢(shì)能增加．
②若r＜r0，當(dāng)r減小時(shí)，分子勢(shì)能增加．
③若r＝r0，分子勢(shì)能最?。?
1．分子勢(shì)能與體積有關(guān)．(√)
2．當(dāng)r＝r0時(shí)，分子勢(shì)能最小為0.()
3．分子勢(shì)能與重力勢(shì)能類似可以取負(fù)值．(√)
物體的體積增大時(shí)，其分子勢(shì)能一定增大嗎？
【提示】 不一定．當(dāng)分子間距離r>r0時(shí)，分子間作用力表現(xiàn)為引力，物體的體積增大，分子間距離增大，分子力做負(fù)功，分子勢(shì)能增大；當(dāng)rr0時(shí)，F(xiàn)合<0，即為引力，所以此時(shí)增大r，克服分子力做功，Ep增大．
(3)當(dāng)r0即為斥力，所以此時(shí)減小r，克服分子力做功，Ep增大．
3．分子勢(shì)能與體積的關(guān)系
分子勢(shì)能與體積有關(guān)，一般體積變化，勢(shì)能就變化(氣體除外)，但不能說(shuō)體積變大，勢(shì)能就變大．
4．設(shè)r＝r0時(shí)分子間的作用力為零，則一個(gè)分子從遠(yuǎn)處以某一動(dòng)能向另一個(gè)固定的分子靠近的過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是( )
A．r＞r0時(shí)，分子力做正功，動(dòng)能不斷增大，勢(shì)能減小
B．r＝r0時(shí)，動(dòng)能最大，勢(shì)能最小
C．r＜r0時(shí)，分子力做負(fù)功，動(dòng)能減小，勢(shì)能增大
D．r>r0時(shí)，分子勢(shì)能是負(fù)的
E．rr1時(shí)，分子間的作用力表現(xiàn)為引力
B．當(dāng)r
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高中物理
第1章
用統(tǒng)計(jì)思想研究分子運(yùn)動(dòng)
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