分子引力總是比斥力變化得快嗎？
2007-12-31 00:00:00徐堂軍
物理教學探討 2007年7期
在所有高中物理教材和參考書上，講授分子力內容時，都描述成“分子引力和斥力都隨r的減小而同時增大，隨r的增大而同時減小，斥力總是比引力變化得快”。筆者認為這種說法是不妥當的。
大家都知道：當r=r0時分子引力等于斥力，合力為0；當r＜r0時，引力和斥力都隨r的減小而增大，但斥力增大得快，故合力表現為斥力；當r＞r0時，分子間距從r0開始增大時，斥力和引力都減小，開始階段斥力比引力減小得快，故合力表現為引力；分子力隨其間距的變化如圖所示：(斥力為正，引力為負)當合力表現為引力時，合力是隨r的增大先增大后減小到0的，故有一個極大值問題。設分子間距為r1時合力為F，而間距從r1再增大時，發現合力變小了，這說明斥力比引力減小得慢了，才能造成合力減小。若說成是斥力比引力減小得快，則合力仍要繼續增大的。在教學中，有個學生從逆過程分析：當r由無限遠逐漸靠近，達到分子力作用范圍時，合力先表現為引力，說明分子引力和斥力同時由0增加時，引力比斥力增加得多，故引力比斥力增加得快。敢向權威質問，此生確為我們的老師!
總之，分子引力和斥力都隨分子間距的增大而同時減小，隨間距的減小而增大的結論是正確的。但在r1＜r的范圍內引力比斥力變化得快；在r1＞r的范圍內斥力比引力變化得快。
（欄目編輯 羅琬華)
