中学物理关于分子力的几个问题说明

聂鹏

[关键词：物理；分子力；问题]

問题1：分子力的模型是怎样的及分子力的公式？

根据现代分子结构理论，分子是由原子组成的，原子是由带正电的原子核和带负电的电子组成的，带负电的电子绕核运动形成电子云，分子力就是由这些带电的微粒之间的相互作用引起的分子间的相互作用的规律比较复杂，一般采用简化的模型进行处理。常用的模型是假设分子间的相互作用力具有球对称性，可近似地用下列半经验公式来表示：

[f=c1rs]-[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]）

问题2：由分子力的公式可得当分子力表现为引力最大时大致在什么位置？

由分子力的半经验公式：[f=c1rs]-[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]），当分子距离为r0时其分子力为零则[f=c1r0s]-[c2r0t=0]，即[c1c2]=[r0s-t]。

根据[f=-c1rs]+[c2rt]（其中t≈7，s∈[10，13]）可知[f'=-c1srs+1+c2trt+1]，当[f'=0]可得此时引力最大则[c1srs+1=c2trt+1⇒c1sc2t=rs-t⇒r0s-t·st=rs-t]最终可得[r=r0·sr1s-t]当t=7，s=10，即r=[10713·r0≈1.126r0]，当t=7，s=13，即r=[13715·r0≈1.132r0]。

由以上可得到分子力当表现为引力引力最大是大致在1.13r0位置处。

问题3：由分子间斥力比引力变化的快吗？

由分子力的半经验公式：[f=c1rs]-[c2rt]，其中第一项表示的是斥力，第二项表示的是引力[k斥=-c1srs+1]，[k引=c2trt+1，当k斥k引]<1，即，引力比斥力变化快。由此可得[k斥k引=c1srs+1c2trt+1=c1sc2t·rs-t=st·r0s-trt-s<1即r>r0·sr1s-t]，引力变化比斥力快，如下图所示。

到这里关于中学物理关于分子力的几个问题说明的拙文就结束了，不过对这个问题的认识在中学的教育中是仁者见仁，智者见智的，不过也希望大家读到这篇文章，能对大家所遇见的教学或学习时能有所启发，谢谢。

参考文献

[1]李椿，章立源，钱尚武.热学[M].北京：人民教育出版社，1978：343、347.

[2]花火金.对分子力的认识[J].中学物理教学参考，1995.

[3]叶治康.“分子间斥力与引力变化规律”的教材错误商榷[J].物理教学探讨，2004.