分子间斥力与引力的差别探究

学习了分子间作用力后，大多数学生都会有这样的疑问：分子是中性，为什么分子间即有斥力又有引力？它们是什么性质的作用力？分子间作用力的本质是什么？我想就这些问题做一下探究。     

"分子间斥力与引力变化规律"的思考

笔者认为中学教材[1] 中“当分子间距离大于平衡距离时 ,斥力、引力随分子间距离增大而减小 ,但斥力减小得快”的观点不全面 ,因为“随着r的增大 ,斥力不一定比引力减少得快” ;同时也认为《热学教程》[2 ] 中“又因s>t,故排斥力随距离增加而减少得比吸引力快 .”的推理不严谨 ,因为“s >t的条件不能决定斥力与引力随r变化的快慢” ;现讨论于下 .1　研究教材图 1中学物理教材指出 :分子间的引力和斥力总是同时存在 ,并且都随分子间的距离的增大而减小 ,只不过减小的规律不同 ,斥力减小得快 .如图 1所示 ,当分子间距离等于平衡距离时 ,引力等…     

分子引力总是比斥力变化得快吗？

在所有高中物理教材和参考书上，讲授分子力内容时，都描述成“分子引力和斥力都随r的减小而同时增大，随r的增大而同时减小，斥力总是比引力变化得快”。笔者认为这种说法是不妥当的。     

聚合物的溶解与选择性分子间引力

将控制论的结构适应性原理引入高分子学科，解释了一些范德华力、氢键等化学基本理论未能恰当解释的聚合物溶解现象。     

分子斥力一定比引力减小得快吗

新编高中物理第二册(必修加选修)第76页关于“分子间作用力跟距离间的关系”中有这样一段话：“当分子间的距离大于r0时，引力和斥力虽然都随着距离的增大而减小，但是斥力减小得更快，因而分子间的作用力表现为引力……”     

分子间斥力比引力变化得更快吗？

现行高中《物理》第二册中，关于分子间作用力是这样描述的：分子间同时存在着引力和斥力，它们的大小都跟分子间的距离有关．如图1所示的两条虚线分别表示两个分子间的引力和斥力随距离变化的情形．实线表示引力和斥力的合力即实际表现出来的分子间的作用力随距离变化的情形．     

"分子间斥力与引力变化规律"的再思考

本刊2004年第10期发表的《"分子间斥力与引力的变化规律"的思考》是一篇很好的文章.作者眼光犀利,抓住盛行于不少大、中学教材中"当分子问距离大于平衡距离时,斥力、引力随分子间距离增大而减小,但斥力减小得快"这一说法的问题,运用微积分定量地论证了"r》rT时斥力减小得比引力慢".读后很受启发,意犹未尽之际,笔者从直观图像出发定性地证明这个结论,作为一个补充.     

大概念引领下的小实验教学——以分子引力实验为例

大概念重视概念的结构性和关联性,有利于解决复杂的实际问题。在大概念引领下对小实验进行分析、评价、创新,能培养学生的高阶思维。以分子引力实验为例,在大概念引领下开展两铅柱之间、玻璃板与水之间、液体薄膜与框架之间分子引力小实验教学,培养学生的科学思维和科学态度。融合杠杆平衡条件对分子引力实验进行创新,效果明显,生动有趣。     

永远的乔布斯——乔布斯的“苹果引力”

曾经有人说过：三个苹果改变世界。其中,夏娃的苹果让人有了道德,牛顿的苹果让人有了科学,而乔布斯的苹果让人有了生活。新世纪里,乔布斯用他的“苹果引力”征服了几乎整个世界,影响着所有人。     

“分子间斥力与引力变化规律”的教材错误商榷

笔者认为中学教材中“当分子间距离大于平衡距离时,斥力、引力随分子间距离增大而减小,但斥力减小得快,”的观点不正确,因为:“随着r的增大,斥力不一定比引力减少得快”;同时也认为大学《热学教程》中“又因s>t,故排斥力随距离增加而减少得比吸引力快。”的推理不严谨,因为:“s     

同层均匀物体的引力势

计算了密度同层均匀分布的球体和无限长圆柱体的引力势分布。     

分子间相互作用力的再认识

分子间的相互作用力在热学中的地位很重要,他是联系热学和力学的敲门砖,很多学生对这部分内容感觉很好,但实际情况却是一知半解,通过本丈的说明能顺利的理解分子间相互作用力的具体关系。     

同层均匀物体的引力势

计算了密度同层均匀分布的球体和无限长圆柱体的引力势分布     

夹层有水玻璃难分开的主要原因不是分子引力

将两块干净的平玻璃叠放在一起,若夹层有少许水,分开它们将会非常困难.有时,双手用尽力气,手指被玻璃板锋利的边缘搁的刺痛,两玻璃板却还＂依然如故＂,大有＂永不分离＂之势.对该现象,多数资料和大部分教师给出的解释为分子间的作用力——是水分子与玻璃分子之间的引力在起作用,与大气压没有丝毫关系.并且,总是拿另一个常见的物理现象——将玻璃板从水面上提起时,需要的力比玻璃板的重力大为例来进行比对说明.     

对范德瓦耳斯气体引力势能的一种谬论的深入分析

对范德瓦耳斯气体引力势能理解中的一种错误进行深入分析,根据统计的思想,用两种方法证明了范氏气体摩尔引力势能的表达式,并指出它的适用条件是短程弱引力分子气体;通过对比范氏固体和范氏气体引力势能的计算过程,揭示了谬论的错误所在;从概率论的角度分析了膨胀时气体引力势能变化量有别于固体的根本原因。     

对一道分子引力问题的异议与探讨

人教版9年级物理教材第13章第1节分子热运动“动手动脑学物理”栏目的一道习题,笔者对教学参考用书所给的答案存有异议．现将原题摘录如下,并将笔者进行的实验探究过程和一点想法付诸于笔端,与编者及广大读者商榷．     

密度均匀球壳的引力与引力势能

计算了密度均匀球壳内、中、外的引力场分布和引力势能,并与均匀带电球壳的电场分布和电势能作了比较.     

反引力

反引力是直接从爱因斯坦的广义相对论中推出的。同牛顿的引力理论不同，广义相对论认为引力是空间和时间结构的一种扭曲，这种扭曲使物体看起来像受到了某种力的影响。广义相对论还显示，并不是只有质量才能产生引力，压力能产生相同的效应。这带来了一个令人吃惊的预言：与压力相反的张力能产生与引力相反的反引力。