引力与斥力问题
引力与斥力问题
《自然杂志》１９卷４期的 ‘探索物理学难题的科学意义'的 ９７个悬而未决的难题： １．自然界是否存在五种以上的基本作用力？５．负引力存在吗？ 1998年12月29日《科技日报》评选出世界十大科技新闻之一：宇宙中存在反引力，1998年美国《科学》杂志评选出世界十大科技突破之一：宇宙中存在反引力.
谈到广义相对论时，爱因斯坦说：“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完备性.从它推出的许多结论中，只要有一个被证明是错误的，它就必须被抛弃；要对它进行修改而不摧毁其整个结构，那似乎是不可能的.”
笔者认为宏观世界以及宇观世界中引力与斥力的关系类似于微观世界中分子的引力与斥力的关系，也就是说具有全息现象.
分子力实际上来源于多个方面，精确的计算与各分子内部结构有很大关系，会变得十分复杂.对于无极性分子，两分子间作用力可近似用以下半经验公式表示：
t s r r r F μλ
-=)(
其中正表示排斥力，负表示牵引力；r 为两分子间距，λ、μ、s 、t 为常数，随两分子不同而不同，且s>t.这种力的特点是
?
在某一个值r 0以内，分子里表现为排斥力并且随r 减小而急剧上升； ?
在r 0以外表现为牵引力，分子力逐渐增大，到某最大值后减小； ? 力程短，在r 约为r 0十倍时已几乎为零.
由此，对无极性分子间的相互作用势能有以下几个常用曲线.一个典型且常用的模型是兰纳-琼斯势，该势能仅与两分子间距有关，具有球对称性，其函数解析式为：
])(2)[()(601200r
r r r E r E p p -= 其中，r 为两分子距离，E p0为分子势能的势阱（势能最低处的势能绝对值），r 0为势阱处两分子间距.E p0与r 0需要对于具体分子通过实验确定.
对兰纳-琼斯势在排斥力部分简化，成为苏则朗势（Sutherland potential ），即： ???=∞-6)
()(r d E p r E d r d r ≤>
其中E 、d 为常数，因分子而异.满足苏则朗势的气体称为范德瓦尔斯气体，分子力又称作范德瓦尔斯力，满足范德瓦尔斯方程.
对苏则朗势在引力部分再次简化，成为刚球势，即：
{∞
=0)(r E p d r d
r ≤> d=0时，分子势能完全忽略，变为质点势，这时气体称作理想气体，满足理想气体状态方程. 北京天文台胡景耀研究员讲：“在数学，天文和物理等学科高度发展的今天，理论界无法解释的天文现象还很多”.南京大学曲钦岳院士讲：目前研究主流是采用已知的物理规律去解释新的天文观测现象，很有必要弘扬由已知的天文现象综合新的物理规律的科学方法.对于公转角速度大于或等于其绕转行星自转角速度的卫星或者逆向卫星就不一定成立，如火卫一公转周期，正在每周1毫秒的速度缩短，就无法解释.2003年2月11日，美国太空总署公告当时探测到的宇宙学参数，证明宇宙中确实存在“反引力”，因为观测结果表明许许多多的星系正在“加速远离”，而不是在引力作用下减速.美国著名的《科学》杂志也把“宇宙反重力”的发现列为二十世纪几项重大科学发现之一.在物理学上往往因为看出了表面上互不相关的现象之间有相互一致之点而加以类推，结果竟得到很重要的进展.
(1)经典物理对于引力和斥力的研究
牛顿在论及引力时所说：“我谈到吸引与推斥，正如有同一意义上使用加速力和运动力一样……对这些力不从物理上面而只从数学上加以考虑……把力归因于某个中心（它只不过是数学点而已）.” 【1】康德（1724—1804）说：“不去钻研而满足于直接提出上帝的意志来，是一个苦恼的决断，牛顿对于斥力没有象对引力说得那么清楚，应当只用引力、斥力来说明大自然的秩序发展.”黑格尔（1770—1831）说：“‘一’的否定的自身关系就是排斥，
这排斥作为多个一的建立.”黑格尔又说：牛顿“既然假定排斥为非有，对于斥力的规定也就得不到更多的结果.”马赫（1838—1916）说：吸引和排斥就是运动的根据，“当我们谈及物体的吸引和排斥时，不必想象其它更深刻的原因.”但牛顿那里没有排斥，他颇失望.康德在《宇宙发展史概论》中，用引力和斥力的观点描述天体的发展变化：构成太阳系星球的物质，在最初时都分解为基本微粒，充满整个宇宙空间.这些微粒具有促使它们相互运动的基本能力，密度较大而分散的一类微粒，凭借引力把周围密度较小的微粒聚集起来.这种情况一直继续下去，直到形成诸团块天体.在这同时，斥力使凝聚起来的团块天体发生旋转运动，并且逐渐向一个垂直于其转动轴的平面集中，最后形成行星绕太阳运行的圆盘状结构的天体系统.辩证唯物论的伟大导师恩格斯明确地指出了牛顿引力理论的缺陷，他说：“吸引和排斥就象正和负一样是不可分离的”、“只以吸引为基础的物质理论是错误的，不充分的，片面的.”
现代物理学认为引力引起的引潮力则有排斥作用.地球与月亮的吸引使月亮绕地球公转，引潮力的排斥使月亮越来越远离地球（同时地球的自转越来越慢，直到其自转与月亮的公转同步，过程再逆转），不仅引起面对月亮一面的地球水层涨潮，也同时使背向月亮一面的地球水层涨潮.所以，每个天体周围的时空流形不是单纯由引力的吸引，还有引潮力的排斥，再加电磁场的排斥作用，这种排斥类似于反引力（另外，根据我的多宇宙理论，与我们的宇宙对应的反物质宇宙对我们有反引力作用），所有这些综合效果形成各个天体时空的洛希面层层叠叠，成为疏密相间的天体集团的分层结构.笔者认为引潮力的本质就是弱相互作用.恩格斯曾有过这样的表述：“一切运动都存在于吸引与排斥的交替之中.然而运动只在每一个吸引被别处的一个之相当的排斥所抵偿时，才会发生.……所以，宇宙中的一切吸引和一切排斥，一定是互相平衡的.……宇宙中一切吸引的总和等于一切排斥的总和.”.我们的天文学家所观测到的是太阳半径正在不断缩短，地球半径正在不断缩短，万有引力常数G随时间不断衰减，月球随时间再逐渐远离地球，存放于法国100多年以来国际标准1千克圆柱形砝码神秘减轻50毫克. 1986年1月6日美国人菲施巴赫等在《物理学评论快报》上发表文章，坚持认为厄阜实验已表明不同物质、不同化学结构的物体的重力加速度是不同的.更为吃惊的是，他们认为造成这种重力加速度值偏小的原因是：地球和物体之间除引力之外还存在微小的斥力，它只在两物体间距离小于200米时才表现出来.
(2) 宇宙飞船的轨道异常问题
科学家们发现了宇宙飞船的轨道有三种不同的异常情况:
( 1 ). “先驱者10”为 1972年发射，用以探测行星际介质、木星磁层和大气，1983 年越过海王星轨道；“先驱者11”于1975年发射用于探测木星；“伽利略”号探测器于1989 年10月发射，1990 年 2 月飞越金星，1996 年历时 6 年，行程3.7 ×10公里，终于到达木星周围，2年内绕木星 11圈，对木星进行考查.“先驱者10”和“先驱者11”访问过木星和土星，两艘“旅行者号”飞船接近天王星和海王星，这四艘飞船现在都已飞抵太阳系边缘.美国反射的宇宙飞船先锋10号正在经历一种朝着太阳的神秘减速，这种力量很微弱：只相当于地球表面引力的一亿分之一，但事实证明了这种作用的持久性.而且它还在不断加大.如今先锋10号离太阳的距离是地球的80倍，比原定计划落后了40万公里，先锋11号在与航天局失去联系之前也在经历着同样的减速.先锋10号飞向金牛座,先锋11号飞向天鹰座,两者方向相反,受到的拉力都是太阳方向.
美国航天局科学家对宇航器提出的减速问题对牛顿万有引力定律的质疑，科学家们排除了燃料或热量的泄露外，提出了暗物质的假说与镜物质的假说，但是他们都没有圆满解释这种现象.因此后面分析弱相互作用是引力的反作用,它与万有引力的共同作用使宇宙处于相对稳定状态，它们是矛盾的两个方面.
1990年12月伽利略探测器飞掠地球时第一次发现了这一异常.当时“伽利略”距离地球大约200万千米，正以每秒8891米的速度向地球靠近.科学家们预计当“伽利略”离开地球到相当的距离的时候也应该具有相同的速度.然而，测量却发现它超速了每秒4毫米.尽管这个值非常小，但是它实实在在的就在观测数据里.观测发现，1998年1月的舒梅克近地小行星探测器也存在着加速现象.它的加速效应大约是“伽利略”的3倍，达到了每秒13.5毫米.在2005年3月的罗塞塔探测器上观测到了类似的现象，这次它的反常速度为每秒2毫米.速度测量的精确度是0 .1毫米/s .这些结果着实把科学家们给难住了.是什么为探测器注入了能量并且让它们加速的呢？为什么大行星的运动都符合牛顿引力定律呢? 这些都是新引力理论应该作出解释的.
1．先驱者号轨迹反常
前几年，美国航空航天局（NASA）报道先驱者10号、11号和尤利西斯号等航天器的运行轨道明显偏离根据“万有引力”计算出的轨道，他们说那些航天器受到了“神秘加速度”的牵引.这些都使科学家们不得不承认：万有引力理论可能存在问题.
先驱者号轨迹反常还有一个令人不解之处，就是我们太阳系中自然存在的行星都没有发现这种反常加速度.难道“自然存在”的行星和人造的飞船的“万有引力”存在着某些不为我们所知的差异吗？或者“自然存在”的行星轨道有什么特殊之处？这不禁使人想起了原子中的电子轨道.在原子中，电子的“定态轨道”的确是一些很特殊的“轨道”，也许微观和宏观世界存在着某种还不为我们所知的相通之处.
( 2 ).在火星上有3个和飞机上所使用的非常相似的无线电应答器.这些应答器分别装载在“海盗”1号着陆器、“海盗”2号着陆器以及“火星探路者”探测器上.由此美国宇航局深空探测网可以测量着陆器和地球之间的距离.在分析了大量的观测数据之后，天文学家发现天文单位正在以每世纪7米的速度增长.换句话说地球正在以这个速度离开太阳.在考虑了所有已知的相互作用之后，目前天文学家依然无法解释这一现象.
( 3 ).重力异常现象
相同的物体在相同纬度、相同的海拔高度的不同的地方显示的重量不同，这就是一种重力异常现象.早在1953年法国巴黎大学的科学家阿勒就发现了这样的情况，由于无法用牛顿“万有引力”和爱因斯坦的引力理论加以解释，所以一直被称为“重力异常”之谜.其实，在世界各地，有很多地理现象都可以看成是重力异常现象.
美国著名的“俄勒冈旋涡”，对人体有巨大的引力；加利福尼亚的圣塔斯镇“神秘地带”，会使树木倾斜生长，游人无法直立；中国沈阳的一处称为“怪坡”的地方，上坡省力，下坡费力；中国台湾的一段河流呈现“水向高处流”的奇观……
此外，登月宇航员还发现月球上的个别地区存在着“重力瘤”现象.特别是五十年代以来，一些国家的科研部门分别在四次日全食期间观测到了“重力异常”现象，这使人们不得不用怀疑的目光重新对待万有引力理论.这些引力反常现象是推翻“万有引力”的突破口.这些怪异现象有的被科学界解释为视觉误差，有的被解释为密度差别，这实在不能令人信服.
（4）．反重力效应
反重力这一概念最先由爱因斯坦提出，他发现宇宙中恒星间的关系无法用万有引力来解释，为此，他把后半生的大部分精力都放在这方面的研究上，并且创立了广义相对论.为了能用自己的理论合理解释恒星间彼此远离现象，他曾经给宇宙方程加了一个常数，直到“宇
宙大爆炸”理论的提出，他才取消了这个常数.
1923年一位科学家发现充电 7万伏以上的电容器会沿正极板方向向上移动，但不明其
中原理，因此没有引起科学界重视；1980年英国的一个叫约翰·西尔的人发现，把一个圆盘形的电容器（正极在中心，负极在边沿）充电至10万伏时，整个电容器会快速旋转并飞向空中，这就是一直让人莫明其妙的“悬浮盘”.——两位前辈都已经发现了反重力，他们
的实验装置都是强负电场对重力产生了影响.
1987年，中国四川的刘武青先生通过实验发现，电磁力对重力有影响，他于当年向中国专利局提交了名为“建立电磁力减轻物体重量概念的教具”的发明申请，他的实验结果已被许多人的重复实验所证实.其后不久，一位在芬兰坦佩雷大学就职的俄国物理学家欧仁．波德克勒特诺夫也声称自己的一项试验表明电磁力对重力有影响.
与此同时，美国一位叫做雷宁（音译）的女科学家也在多家科学杂志发表论文，阐明可以通过实验证实电磁力能够影响物体重量.经过近两年的等待，位于美国阿拉巴马州(Alabama)杭茨维尔市(Huntsville)的NASA马沙尔太空飞行中心
(MarshallSpaceFlightCenter)即将迎来有希望挑战万有引力定律的仪器.
NASA的这个实验起源于1992年物理杂志C(PhysicaC)上俄国物理学家EvgenyPodkletnov的一篇论文.Podkletnov在论文中宣布他发现了“引力屏蔽”效应.他把引力减小了0.05-0.3%.虽然听起来不怎么样，但对于物理学界来说，却象爆炸了一颗炸弹.因为万有引力定律是现代科学最神圣的原理之一，对它的任何违背都是对现代理论框架的威胁.如果Podkletnov的实验被证实的话，那无疑会给它的发现者带来诺贝尔奖金.虽然仪器可能很复杂，但其基本的原理却是很简单的.它有一个直径6英寸、厚度转时，置于盘上的物体就开始失去重量.Podkletnov在论文中对他的发现是这样解释的：“重量的部份减小可能与低温下超导体晶体结构内存在的某种能量态有关.这种不同寻常的能量态可能改变了固体内电磁力、核力和引力间的相互作用，从而产生了引力屏蔽效应.”在Podkletnov 之后，有一些物理学家重复了他的实验，有的说成功，有的说失败.还有一些物理学家从理论上论证了“引力屏蔽效应”的可行性，也有的认为不行.
虽然大多数物理学家对NASA的实验不抱乐观的态度，但NASA“突破推进物理项目” (BreakthroughPropulsionPhysicsProject)的负责人航空工程师麦克·米立斯(https://www.360docs.net/doc/517293739.html,lis) 说，“NASA将会保持一个开放的思想.历史告诉我们，新的发现可能来自看起来最不可能的方向.”
牛顿的万有引力理论完全忽视了斥力的存在，他认为物质的质量产生了引力，这种引力不仅存在于物质与物质之间，而且普遍存在于宇宙各星体之间.万有引力是一个古老的话题，也是近代物理的一个理论基石.然而从最近的研究和观测结果来看宇宙天体是受到限制
的，是由拮抗重力的神秘高能量所主宰的，并非象哈勃 (Hubble)所提出的那样：大爆炸
(BigBang)及以后的膨胀进而产生宇宙.
附录：1999年，美国宇航局“火星气候探测者”号发现它距离火星比科学家预测的近了60英里左右.这不是因为时空关系出现了问题，而是因为在“火星气候探测者”号开发中出现了文化冲突.美宇航局科学家在计算中采用的是公制单位(如米和厘米等)，但提供导航软件的洛克希德-马丁公司的工程师在研究中采用的却是英尺、英寸等英制单位.结果，由于运行轨道总不稳定，耗资8000万英镑建造的“火星气候探测者”号最终撞向火星表面报销.
分子间斥力、引力作用关系
分子间相互作用力与分子势能的学习，要理解并记住四句话和一个关系。这四句话: 〔1）分子间同时存在引力斥力；通常所说的分子力是指引力和斥力的合力。 （2）分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减小。 （3）分子间距离对斥力的影响比对引力的影响小,即距离增大（或减小）相同量，分子斥力减小（或增大）的量比引力大. （4）分子间距离的大小决定了分子力的性质。 即分子距离r＜r0，（r0=10*10 米），斥力大于引力，分子力表现为斥力; r=r0,斥力等引力,分子力为零; r>r0，斥力小于引力，分子力表现为引力。 ------------------------------------------------------- 以上四句话中注意以下两点: 1、第（3）和第（4）句话有因果关系(3）是因（4）是果．如图1所示，第（3）句话反映在该图上，就为斥力图线比引力图线陡。 设在小于r0范围内分子间距离从r1增大到r2由图可知相同距离变化引起的引力和斥力变化量ΔF引,ΔF斥.有ΔF斥＞ΔF 引.在此范围内把ΔF斥和ΔF引合成．合力显然为斥力．同样若在大于r0处将引力,斥力合成，合力显然为引力。
2.分子引力和斥力由图(1)知，它们随分子间距离变化而呈单调变化。但它们的合力分子力却不是隋分子间距离变化呈单调变化．在不同r 处将F 引、F 斥逐一合成，其合力F 随r 的变化如图2所示． 分子力的功是分子势能变化的量度。分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增加，分子势能变化量就等于分子力所做的功量 一个关系是： 分子力的功是分子势能变化的量度。分子力做正功分子势能减小，分子力做负功分子势能增加，分子势能变化量就等于分子力所做的功量。 图1 图
分子引力与斥力
斥力和引力是分子之间的相互作用力,只有外力要改变他们的距离的时候才表现出来. 物体的分子之间是有距离的,这个距离是随温度(内能)的改变而改变的，在一定温度下这个距离是一定的。 若外力使这个距离增大(如掰开物体)那么分子之间的相互作用力就呈现为引力,这个力使你不易掰开物体。 若外力使这个距离减小,那么分子之间的相互作用力就呈现为斥力.所以压缩物体很困难. （很难把固体和液体压缩，就能说明分子间存在斥力） 1)经过研究发现分子之间的引力和斥力都随分子间距离增大而减小。但是分子间斥力随分子间距离加大而减小得更快些。 (2)由于分子间同时存在引力和斥力，两种力的合力又叫做分子力。两个分子在一定距离，分子间的引力与斥力平衡，分子间作用力为零，位置叫做平衡位置r0。 分子间距离当r< r0时，分子间引力和斥力都随距离减小而增大，但斥力增加得更快，因此分子间作用力表现为斥力。 当r>r0 时，引力和斥力都随距离的增大而减小，但是斥力减小的更快，因而分子间的作用力表现为引力，但它也随距离增大而迅速减小，当分子距离的数量级大于10^-10m时，分子间的作用力变得十分微弱，可以忽略不计了。。 1、分子间的斥力和引力随分子间距离增大而变化的情况是 A. 引力增大，斥力增大 B. 引力减小，斥力减小 C. 引力增大，斥力减小 D. 引力减小，斥力增大 解析：分子间引力和斥力的同时存在，当分子间距离增大时引力和斥力同时减小，只是斥力减小得更快，分子间表现为引力,当分子间距离减小时，引力和斥力同时增大，只是斥力增大得更快，分子间表现为斥力,所以分子间作用力是引力和斥力的合力表现。B对。 思路分析：分子间引力和斥力的同时存在，当分子间距离增大时引力和斥力同时减小 2、物体中分子间的引力和斥力是同时存在的，则对其中的引力和斥力下列说法正确的是: A、当物体被压缩时，斥力增大，引力减小; B、当物体被压缩时，斥力、引力都增大; C、当物体被拉伸时，斥力减小，引力增大; D、当物体被拉伸时，斥力、引力都减小 解析：因为分子间作用力与分子间距离有关，距离小于平衡时的距离，引力斥力都增大，但是斥力增加的更快一些。 距离大于平衡时的距离时，引力斥力都减小，但是斥力减小的更快一些。所以， 答案是B 、D 分子和分子之间有一个“安全”距离，这个距离的数量及一般在10的-10次方，此时引力等于斥力，当分子间距离小于这个距离时，表现为斥力； 一定限度内大于这个距离时，分子间力表现为引力，达到一定程度时，两分子就互相脱离
从导函数的变化趋势看分子间斥力与引力变化快慢
从导函数的变化趋势看分子间斥力与引力变化的快慢 黄宝松 (武汉市江夏区一中 湖北 430200) 高中物理教材以及许多物理资料中都认为分子间斥力与引力都随分子间距离增大而减 小，都随距离减小而增大，但斥力随距离变化总是比引力快。贵刊2004年第10期于正荣和 季亚清两位老师在《分子间的斥力一定比引力变化快吗？》一文（以下简称原文）中提出了 不同的看法。如图1所示，粗线表示分子间总的作用力 的变化，细线分别表示分子间斥力和分子间引力的变 化，其中r 0表示分子间的平衡距离，r 1表示当分子间总 的作用力为引力最大值时分子间的距离。原文认为当 r
高二物理 分子力与分子引力、分子斥力的关系 疑难规律方法 ABC
第5点分子力与分子引力、分子斥力的关系 分子间的作用力跟距离的关系的示意图如图1所示，由图可看出： 图1 (1)分子间相互作用力既有引力，又有斥力，表现出的是它们的合力，如图中的实线所示． (2)分子间相互作用的引力与斥力都随着分子间距离的增大而减小，只是斥力减小得更快一些．(由图中斥力的图线较陡可看出) (3)分子间存在一个平衡距离r0，分子间距离为r0的位置就叫做平衡位置(数量级为10－10 m) 当r>r0时，F引>F斥，对外表现的分子力F为引力； 当r＝r0时，F引＝F斥，对外表现的分子力F＝0； 当r 引力与斥力问题 《自然杂志》１９卷４期的 ‘探索物理学难题的科学意义'的 ９７个悬而未决的难题： １．自然界是否存在五种以上的基本作用力？５．负引力存在吗？ 1998年12月29日《科技日报》评选出世界十大科技新闻之一：宇宙中存在反引力，1998年美国《科学》杂志评选出世界十大科技突破之一：宇宙中存在反引力. 谈到广义相对论时，爱因斯坦说：“这理论主要吸引人的地方在于逻辑上的完备性.从它推出的许多结论中，只要有一个被证明是错误的，它就必须被抛弃；要对它进行修改而不摧毁其整个结构，那似乎是不可能的.” 笔者认为宏观世界以及宇观世界中引力与斥力的关系类似于微观世界中分子的引力与斥力的关系，也就是说具有全息现象. 分子力实际上来源于多个方面，精确的计算与各分子内部结构有很大关系，会变得十分复杂.对于无极性分子，两分子间作用力可近似用以下半经验公式表示： t s r r r F μλ -=)( 其中正表示排斥力，负表示牵引力；r 为两分子间距，λ、μ、s 、t 为常数，随两分子不同而不同，且s>t.这种力的特点是 ? 在某一个值r 0以内，分子里表现为排斥力并且随r 减小而急剧上升； ? 在r 0以外表现为牵引力，分子力逐渐增大，到某最大值后减小； ? 力程短，在r 约为r 0十倍时已几乎为零. 由此，对无极性分子间的相互作用势能有以下几个常用曲线.一个典型且常用的模型是兰纳-琼斯势，该势能仅与两分子间距有关，具有球对称性，其函数解析式为： ])(2)[()(601200r r r r E r E p p -= 其中，r 为两分子距离，E p0为分子势能的势阱（势能最低处的势能绝对值），r 0为势阱处两分子间距.E p0与r 0需要对于具体分子通过实验确定. 对兰纳-琼斯势在排斥力部分简化，成为苏则朗势（Sutherland potential ），即： ???=∞-6) ()(r d E p r E d r d r ≤> 其中E 、d 为常数，因分子而异.满足苏则朗势的气体称为范德瓦尔斯气体，分子力又称作范德瓦尔斯力，满足范德瓦尔斯方程. 对苏则朗势在引力部分再次简化，成为刚球势，即： {∞ =0)(r E p d r d r ≤> d=0时，分子势能完全忽略，变为质点势，这时气体称作理想气体，满足理想气体状态方程. 北京天文台胡景耀研究员讲：“在数学，天文和物理等学科高度发展的今天，理论界无法解释的天文现象还很多”.南京大学曲钦岳院士讲：目前研究主流是采用已知的物理规律去解释新的天文观测现象，很有必要弘扬由已知的天文现象综合新的物理规律的科学方法.对于公转角速度大于或等于其绕转行星自转角速度的卫星或者逆向卫星就不一定成立，如火卫一公转周期，正在每周1毫秒的速度缩短，就无法解释.2003年2月11日，美国太空总署公告当时探测到的宇宙学参数，证明宇宙中确实存在“反引力”，因为观测结果表明许许多多的星系正在“加速远离”，而不是在引力作用下减速.美国著名的《科学》杂志也把“宇宙反重力”的发现列为二十世纪几项重大科学发现之一.在物理学上往往因为看出了表面上互不相关的现象之间有相互一致之点而加以类推，结果竟得到很重要的进展. (1)经典物理对于引力和斥力的研究 牛顿在论及引力时所说：“我谈到吸引与推斥，正如有同一意义上使用加速力和运动力一样……对这些力不从物理上面而只从数学上加以考虑……把力归因于某个中心（它只不过是数学点而已）.” 【1】康德（1724—1804）说：“不去钻研而满足于直接提出上帝的意志来，是一个苦恼的决断，牛顿对于斥力没有象对引力说得那么清楚，应当只用引力、斥力来说明大自然的秩序发展.”黑格尔（1770—1831）说：“‘一’的否定的自身关系就是排斥， 思维特训(一)分子间的引力和斥力 |典|例|分|析| 分子间的引力和斥力 例1分子力，又称分子间作用力、范得瓦耳斯力，是指分子间的相互作用。当两分子相距较远时，分子力表现为引力；当分子间距离非常近时，分子力主要表现为斥力。 实验表明，气体很容易被压缩；把体积分别为50 cm3的水和酒精混合，总体积小于100 cm3；高温下碳原子可渗透到钢制表面。这些都说明分子、原子间有一定的距离。相隔一定距离的固体和液体分子仍能聚集在一起不分散，是因为存在分子间作用力。分子间作用力由引力和斥力组成，引力对抗拉伸，斥力对抗压缩。 图1－TX－1 如图1－TX－1所示为分子间作用力关系图，r表示两分子间距离，r0表示引力和斥力相平衡的距离。F斥表示斥力曲线，F引表示引力曲线，F分子表示合力曲线。由图可知，随分子间距离r的增大，分子力先减小到零后增大再减到零，对外表现为先斥力后引力。 (1)分子间引力和斥力大小均与________有关。固体和液体很难被压缩，说明分子间存在________。分子间的引力和斥力都随着分子间距离的增大而________。 (2)下列有关分子力的说法中，正确的是________。 A．当r＝r0时，分子间没有力的作用 B．当r＜r0时，分子间的作用力只有斥力 C．当r＞r0时，分子间的作用力只有引力 D．当r＝10r0时，分子间的作用力可以忽略 [解析] (1)由分子间作用力关系图可知：分子间的作用力与分子间的距离有关。分子间作用力随着分子间距离的增大而减小，且斥力减小得更快。固体和液体很难被压缩，说明分子间存在斥力。 (2)分子间同时存在着引力和斥力，当r＝r0时，分子引力与斥力相等，分子间既不表现为引力，也不表现为斥力，但并不是分子间没有力的作用，故A错误；当r＜r0时，分子引力小于斥力，分子间的作用力表现为斥力，并非只有斥力，故B错误；当r＞r0时，分子引力大于斥力，分子间的作用力表现为引力，并非只有引力，故C错误；当r＝10r0时，分子间的作用力小到可以忽略，故D正确。 [答案] (1)分子间的距离斥力减小(2)D 热量计算 1．下列现象能说明分子间存在吸引力的是（） A、固体和液体很难被压缩 B、红墨水滴入水中很快散开 C、酒精和水混合后总体积变小 D、两个表面光滑的铅块紧压后会“粘”在一起 答案：D 解析：A、固体和液体很难被压缩是因为分子间存在相互的斥力，故A错误； B、红墨水滴入水中是因为墨水分子做无规则运动，故B错误； C、酒精和水混合后体积减小，是因为分子间有空隙，故C错误； D、两个表面光滑的铅块紧压后，由于分子间存在相互的引力而使两块铅块粘在一起，故D 正确 题干评注：分子间存在相互作用的引力和斥力 问题评注：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力． 2．把干净的玻璃板吊在弹簧测力计的下面，记下测力计的读数．如图让玻璃板的下表面接触水面，然后稍稍用力向上拉，发现弹簧测力计读数变大，其原因是玻璃板与水的接触面之间存在（） A、摩擦力 B、分子引力 C、分子斥力 D、大气压力 答案：B 解析：当玻璃接触水面时，由于水分子和玻璃分子距离较近，故两种分子之间会产生相互作用的引力，弹簧测力计要将玻璃拉起需提供比玻璃重力大的力．故说明玻璃和水的接触面之间存在相互作用的分子引力． 题干评注：分子间存在相互作用的引力和斥力 问题评注：物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互的作用力． 3．科学家最新研究表明，壁虎脚掌没有吸盘，壁虎的每只脚底部长着数百万根极细的刚毛，而每根刚毛末端又有更多更细的分支，这种精细结构使得刚毛与物体表面分子间的距离非常近，由此可知壁虎在天花板上攀爬本质上靠的是（） A、分子引力 B、大气压强 C、地球引力 D、板壁弹力 答案：A 分子力(molecular force)，又称分子间作用力、范得瓦耳斯力，是指分子间的相互作用。当二分子相距较远时，主要表现为吸引力，这种力主要来源于一个分子被另一个分子随时间迅速变化的电偶极矩所极化而引起的相互作用；当二分子非常接近时，则排斥力成为主要的，这是由于各分子的外层电子云开始重叠而产生的排斥作用。 分子间存在引力 1.分子间虽然有间隙，大量分子却能聚集在一起形成固体或液体，说明分子间存在引力； 2.用力拉伸物体，物体内要产生反抗拉伸的弹力，说明分子间存在引力； 3.两个物体能粘合在一起，说明分子间存在引力。 分子间存在斥力 1.分子间有引力，却又有空隙，没有被紧紧吸在一起，说明分子间有斥力； 2.用力压缩物体，物体内要产生反抗压缩的弹力，说明分子间有斥力。分子间引力和斥力的变化情况 分子间作用力关系图 分子间引力和斥力随分子间的距离的增大而减小，随分子间的距离的减小而增大，且斥力减小或增大比引力变化要快些。 1.当r=ro(ro=10^-10米)时，分子间的引力和斥力相平衡，分子力为零，此位置叫做平衡位置； 2.当r＜ro时，分子间斥力大于引力，分子力表现为斥力； 3.当r＞ro时，分子间引力大于斥力，分子力表现为引力； 4.当r≥10ro时，分子间引力和斥力都十分微弱，分子力为零； 5.当r由ro→∞时，分子力（引力）先增大后减小。 编辑本段分类 分子间作用力实际上是一种电性的吸引力，从这个意义上讲，分子间作用力可以分为以下三种力： 取向力 发生在极性分子与极性分子之间。由于极性分子的电性分布不均匀，一端带正电，一端带负电，形成偶极。因此，当两个极性分子相互接近时，由于它们偶极的同极相斥，异极相吸，二个分子必将发生相对转动。这种偶极子的相互转动，就使偶极子的相反的极相对，叫做“取向”。这种由于极性分子的取向而产生的分子间的作用力，叫做取向力。 诱导力 发生在极性分子与非极性分子之间以及极性分子之间。在极性分子和非极性分子间，由于极性分子的影响，会使非极性分子的电子云与原子核发生相对位移，产生诱导偶极，与原极性分子的固有偶极相互吸引，这种诱导偶极间产生的作用力叫诱导力。同样地极性分子间既具有取向力，又具有诱导力。 色散力 当非极性分子相互接近时，由于每个分子的电子不断运动和原子核的不断振动，经常发生电子云和原子核之间的瞬时相对位移，产生瞬时偶极。而这种瞬时偶极又会诱导邻近分子也产生和它相吸引的瞬时偶极。由于瞬时偶极间的不断重复作用，使得分子间始终存在着引力，因其计算公式与光色散公式相似而称为色散力。 物体引力与斥力 云南曲靖曲煤焦化制焦黄兆荣黄卓荦摘要：本文简单阐述了宇宙力是电磁力，电磁力分为引力和斥力，不同的物质、物体是粒子之间的引力和斥力不同，引、斥力的不同构成不同物质有不同的性质，宇宙是宇宙的一切力。 关键词：电磁力引力斥力转换宇宙力 一、慨述、引力与斥力是任何物体、物质之间都有的力，方向是相反的力。有引力就有斥力，只是大小不同，大多数情况下，引力是大于斥力的，物体对外显示的是引力。引力大家都知道，在学校读书时就学习到了，斥力大家没有看到过，那么就请你动手做物体斥力的实验，照到网上的视频去做，你输入物体的斥力，或者物体的万有斥力，有很多很多的视频，不难做，一根线，一个塑料瓶，一些想物体悬挂在塑料瓶中，可能看到塑料瓶外面的物体对塑料瓶中悬挂小物体的斥力，若没有看到，就在塑料瓶外面加一个电磁力（电磁场）偏置，就能看到塑料瓶外面的物体对塑料瓶里面的物体引力和斥力情况。当然你还能看到引力与斥力的相互转换。不难吧，比起找暗物质、暗能量简单的多呗？实验装置是不是也很简单，操作容易还是不容易？做了后自己总结是咋个回事？ 二、宇宙、地球是一个电磁场，原子、分子是一个带电体，是一个电磁场。地球、宇宙的任何粒子之间，物质之间、物体之间、星球之间、星系之间都有引力和斥力。引力和斥力二者能相互转换，引力、斥力、引力、斥力是相互错开的。宇宙、地球是个电磁场，组成宇宙和地球的物质、物体、粒子当然是一个电磁场，原子、分子、气体都例外同样是电磁场，那么、那么这些粒子是不是带电的呢？若不带电的，那么原子、分子、气体等还是电磁场吗？实验证明，用任何现在的电学仪器仪表，测量任何物体、任何两点都有变化的电参数，这些仪器仪表有示波器、电阻表、电流表、电压表、频率表、频谱仪、噪音仪等。下面的照片说明了这一点， 马赫现象就引力和斥力变化造成的，摩擦是马赫现象更加明显，摩擦力小时马赫现象看不出来。动摩擦和静摩擦，动摩擦比静摩擦电磁力变化增大很多，那么斥力也会增大，摩擦变化越快，斥力变化越大，所以阻力就越小。汽车就会有跳起来现象，会开车的人都会经历过这种现象吧！ 三、化学反应器的工作情况：化学反应器中的催化剂与反应物反应就是流动相反应物与固定相催化剂相互摩擦造成电磁力变化增大，引力和斥力变化增大，生成新的物质生成物，由于引力和斥力相互错开的变化，所以生成物不止一种或者两种生成物，而是多种生成物，或者叫附产品，斥力使反应物电磁力的斥力增大而分开，引力使反应物原子、离子聚集形成新的物质，生成物。反应物刚与催化剂接触一定距离范围内，催化剂没有多大的催化剂作用，是因为反应物变化的电磁力幅度不够大，不能分裂、分离反应物物质。 大家都知道，物体、物质内部的原子、分子有热运动。有运动就有摩擦，摩 分子间的相互作用 1、水与酒精混合后体积缩小的现象，说明______；布朗运动说明______；两块铅块压紧以后能连成一体，说明______；固体和液体很难被压缩，说明______。 2、当两个分子之间的距离为r0时,正好处于平衡状态,下面关于分子间相互作用的引力和斥力的各说法中,正确的是( ). (A)两分子间的距离小于r0时,它们之间只有斥力作用 (B)两分子间的距离小于r0时,它们之间只有引力作用 (C)两分子之间的距离小于r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且斥力大于引力 (D)两分子之间的距离等于2r0时,它们之间既有引力又有斥力的作用,而且引力大于斥力 3、分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成,则( ). (A)f斥和f引是同时存在的 (B)f引总是大于f斥,其合力总表现为引力 (C)分子之间的距离越小,f引越小,f斥越大 (D)分子之间的距离越小,f引越大,f斥越小 4、下列关于分子间的相互作用力的说法中正确的是( ). (A)分子间的相互作用力是由组成分子的原子内部的带电粒子间的相互作用而引起的 (B)分子间的相互作用力是引力还是斥力跟分子间的距离有关,当分子间距离较大时分子间就只有相互吸引的作用,当分子间距离很小时分子间就只有相互推斥的作用 (C)分子间的引力和斥力总是同时存在的 (D)温度越高,分子间相互作用力就越大 5、两个同种类的分子从相距较远处以相等的初速度相向运动,在靠近到距离最小的过程中,其动能的变化情况为( ). (A)一直增加(B)先增加,后减少 (C)一直减少(D)先减少,后增加 6、固体和液体很难被压缩，是因为 (A)分子间没有间隙；(B)分子间有引力； (C)分子间有斥力；(D)分子有一定的大小. 7、分子间的相互作用力由引力f引和斥力f斥两部分组成,则( ). (A)f斥和f引是同时存在的 (B)f引总是大于f斥,其合力总表现为引力 (C)分子之间的距离越小, f引越小,f斥越大 (D)分子之间的距离越小, f引越大,f斥越小 8、关于分子间的作用力，下列说法正确的是（） （A）当分子间距离为r0（其数量级为10-10m ）时，它们之间既没有引力，也没有斥力 （B）分子间的引力和斥力都随它们距离的增大而减小 （C）两分子从远离逐渐靠近至无法靠近的过程中分子力逐渐增大 （D）分子间的合力可以为零 9、液体和固体都很难压缩，这是因为（） （A）分子间没有间隙 （B）分子间的引力太小 （C）分子间的距离缩小时，分子斥力急剧增加 （D）分子在不断地做无规则运动 10、两个分子甲和乙，设甲固定不动，乙逐渐向甲靠近直到不能再靠近的整个过程中，则引力与斥力问题
思维特训(一) 分子间的引力和斥力
初中物理知识点题库096分子间存在相互作用的引力和斥力
分子的引力和斥力
引力与斥力
分子间的相互作用练习题(含答案)