实验 9.2

用细线将一块玻璃片水平地悬挂在弹簧秤下端,然后用手拉住弹簧秤的上端,让玻璃片接触水面(图 9-3),这时玻璃片就贴在水面上。在使玻璃片脱离水面的一瞬间,观察弹簧秤的读数有何变化。

〔结果〕弹簧秤读数 (增大、减小)。

怎样解释上述实验结果呢?从玻璃片与水面接触的一面在脱离水面后仍沾有一层水可以看出,玻璃片在脱离水面的一瞬间,弹簧秤读数的增大是由于两层水分子间的引力引起的。实验表明:就像固体分子间存在着作用力一样,液体分子间也存在着作用力。要拉大分子间的距离,外力就要克服它们之间的引力。同样,要压缩分子间的距离,就需要很大的外力来克服它们之间的斥力。分子间的引力和斥力统称为分子力。 气体分子间的距离很大,因此气体分子间的引力是微不足道的,往

往可以忽略不计。

分子力的大小与分子间的距离有关。图 9-4 是两个同种物质分子间的分子力随它们之间的距离变化而变化的关系示意图。分子间的引力和斥力是同时存在的。图中上方的虚线表示斥力与分子距离的关系;下方

的虚线表示引力与分子距离的关系;实线则表示引力和斥力的合力与分子距离的关系。从图上可以看出,当分子距离等于 r0 时,分子间的引力和斥力相互平衡,即分子力等于零。因此距离γr0 就相当于正常情况下

分子间的空隙,大约为零点几个纳米,叫做分子间的平衡距离。当分子距离小于 r0 时,分子间的引力和斥力同时增大,但斥力增大得较快,因此这时的分子力表现为斥力。当分子距离大于 r0 时,即从零点几个纳米

增大到几十个纳米时,分子间的引力和斥力同时减小,但斥力减小得较快,因此这时的分子力表现为引力。当分子距离大于 60nm 时,分子力就变得十分微弱而可以看作零,表明这时两个分子之间已不存在相互作用了。