定义 分子势能是分子间相互作用力（引力与斥力）随分子间距变化而具有的能量，属于系统势能，非单个分子所有。
从哪来 本知识点建立在“分子间存在相互作用力（引力与斥力）”这一已有知识之上。由于图谱未记录具体前置，此处依据物理逻辑，其直接基础是对分子力随距离变化规律（$r=r_0$ 时合力为零，$rr_0$ 引力为主）的理解。
为什么 分子势能的变化取决于分子力做功。
1. 做功与能量关系：当分子力做正功时，势能减小；当克服分子力做功时，势能增加。
2. 平衡位置 $r_0$：
- 当 $r < r_0$ 时，分子间表现为斥力。若 $r$ 增大（远离），斥力做正功，势能减小；若 $r$ 减小（靠近），克服斥力做功，势能增加。
- 当 $r > r_0$ 时，分子间表现为引力。若 $r$ 增大（远离），克服引力做功，势能增加；若 $r$ 减小（靠近），引力做正功，势能减小。
3. 极小值点：在 $r = r_0$ 处，分子力为零，势能达到最小值。这是分子系统最稳定的状态。
因此，分子势能曲线呈“U”型（或更准确地说是深势阱），在 $r_0$ 处最低。
类比法：弹簧振子模型**
**适合学生
形象思维强、对抽象函数图像理解困难的学生。
讲解：把两个分子想象成连着一根弹簧的小球。
- $r_0$ 是弹簧原长位置，此时弹簧不伸缩，势能最低（设零势能面在此处或无穷远处，需说明参考系，但相对变化一致）。
- $r < r_0$：弹簧被压缩，你用力推它，它想弹开，你做的功存为势能。
- $r > r_0$：弹簧被拉长，你用力拉它，它想缩回，你做的功存为势能。
- 结论：无论压缩还是拉伸，只要偏离原长 $r_0$，势能都比原长时高。
图像分析法：$F-r$ 与 $E_p-r$ 的对应**
**适合学生
逻辑推理能力强、擅长数学图像分析的学生。
讲解：
1. 先画出分子力 $F$ 随距离 $r$ 变化的图像：$r=r_0$ 时 $F=0$；$r
r_0$ 时 $F$ 为负值（引力）。
2. 利用微积分思想（或定性分析）：$F = -\frac{dE_p}{dr}$。
- 在 $r < r_0$ 区间，$F > 0$，说明 $E_p$ 随 $r$ 增加而减小（斜率为负）。
- 在 $r > r_0$ 区间，$F < 0$，说明 $E_p$ 随 $r$ 增加而增加（斜率为正）。
3. 结论：$E_p-r$ 图像在 $r=r_0$ 处切线斜率为零，且为极小值点。做功判定法：动态过程分析**
**适合学生
习惯通过物理过程分析、对“力做功”概念掌握牢固的学生。
讲解：
不画图，只分析运动过程。
- 假设两个分子从无穷远靠近。
- 阶段1（$r$ 从 $\infty$ 到 $r_0$）：分子间是引力，运动方向与力方向相同，引力做正功，势能减小。
- 阶段2（$r$ 从 $r_0$ 继续减小）：分子间是斥力，运动方向与力方向相反，克服斥力做功，势能增加。
- 结论：先减小后增加，$r_0$ 处最小。