2020學(xué)年高中物理 第七章 分子動理論 3 分子間的作用力素材 新人教版選修3-3

1、3分子間的作用力 教學(xué)建議在做“酒精和水混合”的實(shí)驗(yàn)時,先把紅色的水灌進(jìn)試管中,而后將酒精沿管壁緩慢注入,在試管中用紅線作個記號。將它們混合之后發(fā)現(xiàn),混合后的體積明顯變小。混合前酒精與水的體積之比為5248,實(shí)驗(yàn)效果較好,水和酒精混合后體積小于原來的體積之和,就是由于分子重新分布,原來的分子空隙有一部分被另一種分子占據(jù)的緣故。在做“把兩塊純凈的鉛塊壓緊”的實(shí)驗(yàn)時,要注意一定要保證接觸面的純凈。一要刮掉鉛塊表面的氧化膜;二要保證接觸面的平整,使足夠多的分子達(dá)到相互吸引的距離。所以,不要破壞鉛塊表面的平整度,輕輕用刀刮去一層就可以了。若有水龍頭上的陶瓷片,可以用陶瓷片代替鉛塊,由于陶瓷片表面非常平

2、整,實(shí)驗(yàn)效果比較好。在客觀實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,讓學(xué)生認(rèn)識分子間存在相互作用力,再借助合理的圖象解釋,進(jìn)一步使學(xué)生認(rèn)識分子間的相互作用力的基本規(guī)律。讓學(xué)生看懂圖象是培養(yǎng)學(xué)生閱讀自然科學(xué)書籍能力的重要環(huán)節(jié)。帶領(lǐng)學(xué)生看教科書圖7.32時,讓學(xué)生利用圖中給出的信息,討論F斥和F引是怎樣隨分子間距變化的,圖中如何表示出F斥比F引變化得更快。通過充分討論,學(xué)生可以明白F斥比F引減小得更快,是指當(dāng)分子間距離變化相同時,分子間的斥力變化量大于引力的變化量,在一定范圍內(nèi),斥力曲線上的各點(diǎn)切線的斜率比引力曲線上各點(diǎn)切線的斜率大。教師要將統(tǒng)計(jì)規(guī)律滲透在教學(xué)的過程中。統(tǒng)計(jì)規(guī)律是對大量的偶發(fā)事件整體起作用的規(guī)律。統(tǒng)計(jì)規(guī)律可以

3、表現(xiàn)這些偶發(fā)事件整體的和必然的聯(lián)系,而個別事件的特征和偶然聯(lián)系已經(jīng)不是研究的重點(diǎn)了。例如,氣體分子在無序運(yùn)動中不斷發(fā)生頻繁碰撞,每個分子的運(yùn)動速率不斷地發(fā)生變化。參考資料科學(xué)家揭開壁虎飛檐走壁之謎生活中有些現(xiàn)象常常令人困惑不解,例如,一種長約10cm、背呈暗灰色的爬行綱四足小動物壁虎,能在光滑如鏡的墻面或天花板上穿梭自如,捕食蚊、蠅、蜘蛛等小蟲子而不會掉下來?？茖W(xué)家通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),壁虎能夠在一些豎立的拋光玻璃表面以1 m/s的速度向上高速攀爬。而且“只靠一個指頭”就能夠把整個身體穩(wěn)當(dāng)?shù)貞覓煸趬ι稀Ｋ四茉趬ι县Q直上下爬行外,還能夠倒掛在天花板上爬行,這一絕技令其他動物望塵莫及。多少年來,許多人

4、習(xí)慣地認(rèn)為,壁虎飛檐走壁靠的是四個腳掌上神奇的吸盤。美國加利福尼亞大學(xué)伯克利分校的科學(xué)家羅伯特福爾等人經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn),看上去不起眼的壁虎,居然是自然界數(shù)一數(shù)二的“應(yīng)用物理大師”。它腳底的力量,竟然來自宇宙中最基本的物理學(xué)原理分子引力。靠著這種力量,一只身長5cm的壁虎,用它不過幾平方毫米大小的腳掌,能夠提起重達(dá)40kg的重物!分子引力是中性分子彼此距離非常近時產(chǎn)生的一種微弱引力。由于這種引力過于微弱,通常沒有人會注意。比如,當(dāng)我們把手貼到墻上時,也會產(chǎn)生分子引力,但由于實(shí)際接觸面積太小,可能只有數(shù)千個接觸點(diǎn),人的手掌不會被吸附到墻壁上。但壁虎就不一樣了,它的每只腳底部長著數(shù)百萬根極細(xì)的剛毛,而每根剛毛末端又有約400根至1000根更細(xì)的分支。這種精細(xì)結(jié)構(gòu)使得剛毛可以與物體表面分子間的距離達(dá)到非常近,從而表現(xiàn)出明顯的分子引力。雖然每根剛毛產(chǎn)生的力量微不足道,但累積起來就很可觀。根據(jù)計(jì)算,一根剛毛能夠提起一只螞蟻的重量,而100萬根剛毛雖然占地不到一個小硬幣的