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物理分子間的相互作用力教案
【目的】
1、知道分子間同時(shí)存在引力和斥力，實(shí)際表現(xiàn)出的分子力是引力和斥力的合力
2、知道分子力的引力、斥力和合力隨間距變化的規(guī)律
3、知道合力為零時(shí)的特殊值r0的數(shù)量級，知道合力趣于零時(shí)的分子間距是10 r0
4、能用分子力的規(guī)律解釋某些簡單的現(xiàn)象
【重點(diǎn)】
分子力的引力、斥力和合力隨間距變化的規(guī)律；用分子力規(guī)律解釋一些簡單的現(xiàn)象
【教學(xué)難點(diǎn)】
分子間同時(shí)存在引力和斥力的理解
【教具】
鉛塊、小刀
【教學(xué)過程】
學(xué)生答問：
1、擴(kuò)散現(xiàn)象能夠說明什么樣的問題？
2、大的布朗微粒和小的布朗微粒誰受到的分子撞擊力的合力較大？
前面介紹了分子動(dòng)理論的兩個(gè)觀點(diǎn)，今天繼續(xù)學(xué)習(xí)第三個(gè)——
一、分子間存在相互作用力
理論論證：間隙→力的約束。
實(shí)驗(yàn)證明：演示——兩塊鉛能夠被壓迫后粘在一起。
學(xué)生上臺(tái)體驗(yàn)…
正面介紹其它素材…（粉筆的筆跡能留在黑板上；膠水…）
過渡：分子間的作用力的實(shí)質(zhì)是什么？
二、分子間同時(shí)存在引力和斥力
探討1：是不是由萬有引力引起？
相距4×10-10 m的兩個(gè)氦分子，萬有引力是7×10-42 N，但測量表明，其間的分子力是6×10-23 N，他們相差1019倍！
探討2：是不是彈力？
學(xué)生進(jìn)行…
正面介紹：分子間的相互作用力是一種極其復(fù)雜的力，但從性質(zhì)（產(chǎn)生的根）上講，并不是一種基本力。它們是由組成一分子的電子及原子核與另一分子的電子及原子核相互作用而產(chǎn)生的。雖然每一個(gè)分子整體顯現(xiàn)電中性，但當(dāng)它們距離很近時(shí)，分子之間的電荷相互作用力會(huì)使每個(gè)分子的正電、負(fù)電物質(zhì)的分布發(fā)生微妙的變化（可以理解為正電荷的“重心”和負(fù)電荷的“重心”不再重合；而且，距離越近，這種偏離就越嚴(yán)重），致使整體的合力不為零。計(jì)算表明，這種分析是合理。所以，分子力的實(shí)質(zhì)是電磁力。
分子力的復(fù)雜性不僅僅體現(xiàn)在實(shí)質(zhì)分析較難，還體現(xiàn)在另一個(gè)重要的事實(shí)：那就是，分子力同時(shí)存在引力和斥力。而我們通常感覺到的分子力則是引力和斥力的合力。
這一事實(shí)是怎么被檢測和發(fā)現(xiàn)的呢？這里我們不便介紹�，F(xiàn)在先介紹一下這兩種力、以及它們的合力的變化規(guī)律——
三、分子力跟分子間距的關(guān)系
板圖：教材P75圖11- 6
1、引力圖象介紹；
2、斥力圖象介紹；
提問：這個(gè)圖象表明，引力函數(shù)和斥力函數(shù)各自是增函數(shù)還是減函數(shù)（提示：對于矢量，這里只能談大小的增減）？
學(xué)生：均為減函數(shù)。（補(bǔ)充介紹：它們是一個(gè)比較復(fù)雜的冪函數(shù)。）
提問：除了方向外，這兩條圖線還有什么區(qū)別？
學(xué)生：減小的幅度不同。（補(bǔ)充介紹：冪次方不同。）
3、合力圖象介紹。描點(diǎn)；特殊點(diǎn)的位置描述（標(biāo)示在圖上：r0的數(shù)量級為10-10）…
提問：我們又該怎樣描述合力函數(shù)的增減性？
學(xué)生：先減后增再減。（補(bǔ)充描述、板書：當(dāng)r→10r0時(shí)，合力趣于零。）
提問：方向變化若何？
學(xué)生：排斥變?yōu)槲?/p>
這個(gè)合力的變化情況顯然比較復(fù)雜，但我們?nèi)绻鸵恍┫嚓P(guān)的事實(shí)聯(lián)系起理解，就會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)規(guī)律的正確性——
事實(shí)1：固體或液體在常態(tài)下，既不會(huì)自發(fā)膨脹，也不會(huì)自發(fā)收縮…
事實(shí)2：當(dāng)我們壓縮固體或液體時(shí)，會(huì)感到非常吃力…
事實(shí)3：當(dāng)我們拉伸物體時(shí)，會(huì)感到吃力…
事實(shí)4：被拉斷的物體一般很難接上…
思考啟示：從某種程度講，分子力合力的這種變化規(guī)律，有點(diǎn)象什么力的變化
學(xué)生：彈簧彈力。（說明：定量規(guī)律當(dāng)然復(fù)雜得多。）
四、小結(jié)
本節(jié)我們學(xué)習(xí)了分子力、分子力的變化規(guī)律。通過學(xué)習(xí)，我們知道了分子力是一種極其特殊的力，象這樣性質(zhì)相同又會(huì)同時(shí)施加兩種作用的情形我們過去還沒有遇到過。而且，人們宏觀上的感受，必然只能感到分子力合力的效果。這就使得我們要記住分子力的特征很不容易。
五、作業(yè)布置
閱讀教材；
教材P76第（1）（2）（3）（4）上作業(yè)本；
《優(yōu)化設(shè)計(jì)》P61“夯實(shí)基礎(chǔ)”部分，做在書上。
【板書設(shè)計(jì)】
注意“教學(xué)過程”的灰色部分，即是板書計(jì)劃。
【教后感】
好，真的很好，一堂如此“邊緣”的物理能夠上出這樣的感覺，非常不易。充分的準(zhǔn)備是關(guān)鍵。對“變化規(guī)律”的挖掘程度很合適，事實(shí)的調(diào)用方面，分量也很恰當(dāng)。學(xué)生能積極地反映，和諧地完成教與學(xué)的合作，整個(gè)堂活躍、融洽。
板書很少，但是少得有理、少得有力。
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