专题十三 选修3—5部分(一)
2019-2020教科版物理选修3-5第1章 2. 动量课件PPT
3.关于动量的概念,下列说法正确的是( ) A.动量大的物体,惯性一定大 B.动量大的物体,运动一定快 C.动量相同的物体,运动方向一定相同 D.动量相同的物体,动能也一定相同
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C [物体的动量是由速度和质量两个因素决定的.动量大的物 体质量不一定大,惯性也不一定大,A 错;同样,动量大的物体速 度也不一定大,B 错;动量相同指的是动量的大小和方向均相同,而 动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定 相同,C 对;由动量和动能的关系 p= 2mEk可知,只有质量相同的 物体动量相同时,动能才相同,故 D 错.]
第一章 碰撞与动量守恒
2.动量
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[学习目标] 1.理解动量的概念,知道动量是矢量.(重点)2.理解 动量守恒定律的表达式,理解动量守恒的条件.(重点、难点)3.知道 冲量的概念,知道冲量是矢量.(重点)4.知道动量定理的确切含义, 掌握其表达式.(重点、难点)
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【例 1】 羽毛球是速度最快的球类运动之一,我国运动员林丹 某次扣杀羽毛球的速度为 342 km/h,假设球的速度为 90 km/h,林丹 将球以 342 km/h 的速度反向击回.设羽毛球质量为 5 g,试求:
(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量; (2)在林丹的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多 少?
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[思路点拨] 解答本题时应注意以下两点: (1)求动量变化时要选取正方向,同时注意羽毛球的初速度与末 速度的方向关系. (2)动能是标量,动能的变化量等于羽毛球的末动能与初动能的 大小之差.
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[解析] (1)以球飞回的方向为正方向,则 p1=mv1=-5×10-3×39.06 kg·m/s=-0.125 kg·m/s p2=mv2=5×10-3×334.62 kg·m/s=0.475 kg·m/s 所以羽毛球的动量变化量为 Δp=p2-p1=0.475 kg·m/s-(-0.125 kg·m/s) =0.600 kg·m/s 即羽毛球的动量变化大小为 0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞回的 方向相同.
(完整版)高中物理选修3-5知识点汇总.docx
高中物理 3-5 知识点汇编第一章动量1.冲量物体所受外力和外力作用时间的乘积;矢量;过程量;I=Ft ;单位是N· s。
2.动量物体的质量与速度的乘积;矢量;状态量; p=mv;单位是 kg ·m/s;1kg ·m/s=1 N ·s。
3.动量守恒定律一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
(内力:系统内物体之间的相互作用;外力:系统外物体对系统内物体的作用力)4.动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或者所受外力的矢量和为零;②内力远大于外力;③如果在某一方向上合外力为零,那么在该方向上系统的动量守恒。
5.动量定理物体所受合外力的冲量等于动量的变化;I=mv 末-mv 初。
6.反冲:在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化;系统动量守恒。
7.碰撞物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大;系统动量守恒。
8.弹性碰撞如果碰撞过程中系统的动能损失很小,可以略去不计,这种碰撞叫做弹性碰撞。
物体 m1以速度 v0与静止的物体m2发生弹性碰撞,碰撞后两物体的速度分别为v1m1m2v0v22m1v0m1m2m1 m29.非弹性碰撞碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞;如果两物体碰撞后黏合在一起,这种碰撞损失的动能最多,叫做完全非弹性碰撞。
第二章波粒二象性1.热辐射一切物体都在辐射电磁波,这种辐射与物体的温度有关,所以叫做热辐射。
2.黑体如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射,这种物质就是绝对黑体,简称黑体。
3.黑体辐射黑体辐射的电磁波的强度按波长分布,只与黑体的温度有关。
4.黑体辐射规律一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加,另一方面,辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。
5.能量子普朗克认为振动着的带电粒子的能量只能是某一最小能量的整数倍,这个不可再分的最小能量值叫做能量子;并且=h,是电磁波的频率,h为普朗克常量,h=6.63 10 34 J· s;光子的能量为h。
教科版高中物理选修3-5全册课件
(1)把两小车加在一起计算,有一个什么物理量在碰撞前 后是相等的? (2) 碰撞前后两车的 mv2 之和是否相等?两车的速度之和 是否相等?这说明了什么问题? 解析 (1)由纸带可以看出,A、B两小车碰前和碰后都是 向右运动,且碰撞发生在从题图所示纸带右边数起第5个 点时,A车碰前碰后都看成匀速运动.
探究碰撞中的不变量
【典例1】 水平光滑桌面上有A、B两个小车,质量分别 是0.6 kg和0.2 kg,A车的车尾拉着纸带.A车以匀速 向右的某一速度与静止的B车碰撞,碰后两车连在一 起共同运动,碰撞前后打点计时器打下的纸带如图11-1所示(电源频率为50 Hz).根据这些数据,请猜想:
图1-1-1
数据处理 为了 探究碰撞中的不变量,将实验中测得的物理量 填入如下表格
碰撞前 质量 m1 v1 速度 m1v1+m2v2 m1v1′+ m2v2′ m2 v2 碰撞后 m1 v1′ m2 v2′
mv
mv 2
2 m1v2 1+m2v2
m1v1′2+m2v2′2
v m
v1/m1+v2/m2 v1′/m1+v2′/m2
1 1 2 则 mAvA> (mA+mB)v2 AB,说明碰撞过程中总动能减少了. 2 2 碰撞前A的速度为vA=0.825 m/s,碰撞后两车的速度之和为2vAB =1.16 m/s,二者不相等,说明A与B碰撞时传递给B的不是速 度.
实验器材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 ( 两个 )、 弹簧片、 细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥. 方案二:带细线的摆球 ( 两套 )、铁架台、天平、量角 器、坐标纸、胶布等. 方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车 ( 两 个)、天平、撞针、橡皮泥.
实验步骤 不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安 排,参考步骤如下: (1)用天平测相关质量. (2)安装实验装置. (3)使物体发生碰撞. (4)测量或读出相关物理量,计算有关速度. (5)改变碰撞条件,重复步骤3、4. (6) 进行数据处理,通过分析比较,找出碰撞中的守 恒量. (7)整理器材,结束实验.
选修3-5-第1章-第1单元
菜 单
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对于两个以上的物体组成的系统,由于物体较多,作用过程较为复 杂,这时往往要根据作用过程中的不同阶段,建立多个动量守恒方 程,或将系统内的物体按相互作用的关系分成几个小系统,分别建 立动量守恒方程.
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三、碰撞、爆炸和反冲 1.碰撞问题 (1)碰撞的种类及特点
第一章
动量守恒定律
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一、动量、动能、动量变化量的比较
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[解析] 以人、甲车、乙车组成系统,由动量守恒得: (m1+M)v-m2v0=(m1+m2+M)v′,
可解得:v′=1 m/s.
以人与甲车为一系统,人跳离甲车过程动量守恒,得 (m1+M)v=m1v′+Mu, 解得u=3.8 m/s. 因此,只要人跳离甲车的速度u≥3.8 m/s, 就可避免两车相撞. [答案] u≥3.8 m/s 山 东 金 太 阳 书 业 有 限 公 司
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鲁科版选修3-5第一章的第1节
第1节 动量定理
物理学史
宇宙间运动的总量是守恒的,因此, 需要找到一个合适的物理量来量度运动。
物理学史
笛卡尔(法)
动量等于物体大小 与速率的乘积
惠更斯(荷兰)
论证了动量的方向性 和守恒性
牛顿(英)
明确地用质量与速度的 乘积定义了动量的概念Biblioteka 概念导入1. 动量
(1)定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的
动量,通常用 p 来表示。 (2)表达式: p=mv
(3)单 位:kg·m/s (4)矢量性:动量是 矢量,其方向与 速度方向相同
(5)动量的变化量: p p2 p1 mv2 mv1
m v
【例1】一个质量50g的网球以30m/s的 速率水平向右飞行,又以30m/s的速率 被水平打回。试求:
t
上式变形得: Ft mv2 mv1
概念导入
2. 冲量
(1)定义:力和力的作用时间的乘积,通常 用符号I表示。
(2)公式: I=Ft
(3)单位:N▪s (4)矢量:与力的方向相同
概念导入
3. 动量定理
(1)内容:物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。
(2)公式: 或:
Ft mv2 mv1
(1)打回前球的动量; (2)打回后球的动量; (3)该球打回前后动量的变化量。
理论推导
动量的变化量与作用力、时间的定量关系?
【设置情境】一个质量为m的物体,初速度为V1,在 合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为V2,求该 过程中物体动量的变化量。
物体的加速度:
a v2 v1 t
代入牛顿第二定律得: F ma m v2 v1
学以致用
【例2】一个质量为60kg的男孩从高处跳下,以 5m/s的速度竖直落地。 (1)男孩落地时屈膝,用了1s停下来,求落 地时受到的平均作用力。 (2)假如他落地时没有屈膝,只用了0.1s就停 下来,求落地时受到的平均作用力。
高中物理,选修3---5,全册课件汇总
碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象, 两个物体发生碰撞后,速度都发生变化.
两个物体的质量不同时,它们的速度变化情况 也不一样.
那么碰撞前后会有什么物理量保持不变?
二、在实验中寻找不变的量
1、模型构建
(1)碰撞的最简单情况-------- 一维碰撞 即两个物体在碰撞之前沿直线运动,碰撞之后 还沿同一直线运动.
我们寻找的不变量必须在各种碰撞的情况下 都不改变,这样才符合要求。
4、需要考虑的问题——讨论操作和数据处理中 的技术性问题:
(1)要保证碰撞是一维的 (2)质量测量 ———天平 (3)速度测量 (4)实验数据的处理
本实验主要解决的问题是:怎样保证物体 在同一直线上运动和怎样测物体的速度。
速度的测量:可以充分利用所学的运动学知识, 如利用匀速运动、平抛运动,并借助于斜槽、气垫 导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制 实验条件.
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§第十六章: 动量守恒定律 §第十七章: 波粒二象性 §第十八章: 原子结构
§第十九章: 原子核
第十六章:动量守恒定律
§16.1 实验:探究碰撞中的不变量
§16.2 动量和动量定理
§16.3 §16.4 §16.5
动量守恒定律 碰撞 反冲运动 火箭
选修3—5 第十六章 动量守恒定律
案例三:阅读教材,如何进行实验
将打点计时器固定在光滑桌面的一端,把纸 带穿过打点计时器,连在小车的后面。让小车 A运动,小车B静止。在两小车的碰撞端分别装 上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中, 把两个小车连接成一体(如上图)。通过纸带测 出它们碰撞前后的速度。
【思考1】
光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3 kg,以速度8 m/s跟质量0.1 kg的静止的2球发生碰 撞,碰撞后2球的速度变为9 m/s,1球的速度变为5 m/s,方向与原来相同。根据这些实验数据,晓明对 这次碰撞的规律做了如下几项猜想。 (1)碰撞后2球获得了速度,是否是1球把速度传递 给了2球? (2)碰撞后2球获得了上实验数据猜想:有一个什么物理 量,在这次碰撞中,2球所增加的这个量与1球所减小 的这个量相等?请计算表明。
高考物理一轮专题复习-选修3-5第一章(精) 精品优选公开课件
速度
二、动量守恒定律
1.系统:相互作用的几个物体构成系 统.系统中各物体之间的相互作用力 称为________,外内部力其他物体对系统 的作用力叫做________. 外力
2.定律内容:如果一个系统 __________不作受用外,力或者所受的_______ 为零,这个系统的总动量保持不变.
合外力
即时应用 1.一个质量不变的物体,动量变化量 的大小为5 kg·m/s,这说明( ) A.物体的动量在减小 B.物体的动量在增大 C.物体的动量大小可能不变 D.物体的动能可能不变
解析:选CD.动量是矢量,动量变化了 5 kg·m/s,物体动量的大小可能在增加, 也可能在减小,还可能不变.如物体 以大小为5 kg·m/s的动量做匀速圆周运 动时,物体的动量大小保持不变,当 末动量方向与初动量方向间的夹角为 60°时,物体的动量变化量的大小为5 kg·m/s,而动能未变,故C、D正确.
即时应用
3.在静水中一条长l的小船,质量为M, 船上一个质量为m的人,当他从船头 走到船尾,若不计水对船的阻力,则船移 动的位移大小为( )
m A.Ml
M C.M+ml
m B.M+ml
m D.M-ml
解析:选 B.船和人组成的系统水平方向 动量守恒,人在船上行进,船将后退, 即 mv=MV,人从船头走到船尾,设船 后退的距离为 x,则人相对地面行进的 距离为 l-x,有 ml-t x=Mxt ,则 m(l- x)=Mx,得 x=Mm+lm.
(3)条件性:动量守恒定律是有条件 的,应用时一定要首先判断系统是 否满足守恒条件.
(4) 同 时 性 : 动 量 守 恒 定 律 中 p1 、 p2… 必须是系统中各物体在相互作用前同 一 时 刻 的 动 量 , p′1 、 p′2… 必 须 是 系统中各物体在相互作用后同一时刻 的动量.
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方案三:利用小车在光滑桌面碰撞另一个静止的小车实 现一维碰撞情况
图 16-1-4 (1)静止的小车上装上橡皮泥,运动的小车上装上撞针, 让它们碰撞后粘在一起. (2)利用打点计时器记录小车碰撞前后的运动情况,根据 纸带上的点迹求速度.
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三、实验器材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 (两个)、 弹簧片、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 方案二:带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、 坐标纸、胶布等. 方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、 天平、撞针、橡皮泥等.
4.若利用摆球进行实验,两小球静止时球心应在同一水 平线上,且刚好接触,摆线竖直,将小球拉起后,两条摆线 应在同一竖直面内. 5.碰撞有很多情形,我们寻找的不变量必须在各种碰撞 情况下都不改变,才符合要求. 6.记录数据时,应规定正方向,若速度方向与规定的正 方向相同,则速度取正值,若速度方向与规定的正方向相反, 则取负值. 7.在误差允许的范围内,验证 m1v1+ m2v2= m1v1′+ m2v2′成立.
四、误差分析 1.碰撞是否为一维碰撞,是产生误差的一个重要原因, 设计实验方案时应保证碰撞为一维碰撞.避免碰撞过程中两 物体偏离同一条直线. 2.碰撞中是否受其他力(例如:摩擦力)的影响是带来误 差的又一个重要原因,实验中要合理控制实验条件,尽量减 小或避免除碰撞时相互作用力外的其他力影响物体速度. 3.测量及读数的准确性也是造成误差的一个重要原因, 实验中要规范读数和测量,尽量减小误差因素的影响.
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物 理
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1
实验:探究碰撞中的不变量
一、实验目的 1.明确探究碰撞中的不变量的基本思路. 2.探究一维碰撞中的不变量.
2013年高三物理专题复习:选修3—5部分
专题复习:选修3—5部分【考纲要求】3-5主题内容说明 要求碰撞与动量守恒动量、动量守恒定律及其应用弹性碰撞与非弹性碰撞| | | 只限于一维原子结构 氢原子光谱氢原子的能级结构、能级公式| | |原子核 原子核的组成,放射性。
原子核的衰变半衰期放射性同位素 核力、核反应方程 结合能、质量亏损 裂变反应和率变反应、裂变反应堆射线的危害和防护 | | |波粒二现象 光电现象爱因斯坦光电效应方程实验 验证动量守恒定律一、动量、动量守恒定律及其应用 弹性碰撞与非弹性碰撞内容包括动量、冲量、碰撞、反冲等基本概念和动量定理、动量守恒定律等基本规律。
涉及到的基本方法主要是一维的矢量运算方法,其中包括动量定理的应用和动量守定律的应用。
新课标选修3-5的内容是选考内容,因此,对动量知识的考查综合性不大,能力要求不高。
对动量守恒定律与牛顿运动定律,能量以及电磁学知识的综合甚至不作要求。
例1、(2013甘肃省一诊)如图所示,质量为M 的平板小车静止在光滑的水平地面上,小车左端放—个质量为m 的木块,车的右端固定一个轻质弹簧。
现给木块—个水平向右的瞬时冲量I ,木块便 沿小车向右滑行,在与弹簧相碰后又沿原路返回,并且恰好能到达小车的左端。
试求:(I)木块返回到小车左端时小车的动能。
(Ⅱ)弹簧获得的最大弹性势能。
例2、(2013年3月江西省九校联考)如图所示AOB 是光滑水平轨道,BC 是半径为R 的光滑的1/4固定圆弧轨道,两轨道恰好相切。
质量为M 的小木块静止在O 点,一个质量为m 的子弹以某一初速度水平向右快速射入小木块内,并留在其中和小木块一起运动,且恰能到达圆弧轨道的最高点C(木块和子弹均可以看成质点)。
已知R =0.4m ,m =1kg ,M =10kg 。
(g =10m/s 2、本题结果保留2位有效数字)①子弹射入木块前的速度v 0;②若每当小木块上升到圆弧并返回到O 点或静止于O 点时,立即有相同的子弹射入小木块,并留在其中。
高中物理选修3-5模块复习
指明了探究的方向和实验的目的
制定计划与设计实验:P4~P5参考案例:给学生一定 的设计空间
P3需要考虑的问题: 讨论操作和数据处理中的技术性问题
(1)获得一维碰撞的方案①利用气垫导轨实现两滑块发生一维 碰撞;②利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞; ③利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。
(2)数据采集方案:①质量的测量:天平②速度的测量
方案一:滑块速度的测量: 方案二:摆球速度的测量:
v x / t
v 2 gh
方案三:小车速度的测量:
v x / t
(3)数据处理方案:把测量的量m、v,填入表格,并 进行计算 (参考用的记录表格 P3) 设计与进行实验:教学中要针对具体实验参考案例设计 实验,要求说明其实验原理、实验条件、主要测量的物 理量、重要的实验步骤、数据记录、数据处理。 教学中要针对具体实验参考案例合理安排,参考过程如 下: (1) 用天平测相关质量 (2) 安装实验装置 (3) 使物体发生碰撞 (4)测量和读出相关物理量,按数据采集方案中速度 的测量内容,计算有关速度,并填入表格。 (5) 进行数据处理,通过分析比较,找出碰撞中的不 变量 (6) 整理实验器材。
一、动量守恒定律与牛顿运动定律的关系 1.由牛顿第二、第三定律导出动量守恒定律 明确牛顿定律只在惯性参考系中成立,所以动量守 恒定律也只在惯性系中成立,而且系统中各物体的动 量必须相对同一惯性系来计算。 2.动量守恒定律是实验定律,它的结论完全由实验 决定。 明确虽然定律可由牛顿第二、第三定律导出,但它 比牛顿定律更普遍,在相对论和微观粒子范畴仍然适 用(动量守恒定律并不依赖牛顿定律)。动量守恒定律 是物理学中的一条十分普遍的基本规律。
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第一章 碰撞与动量守恒 2 动量 4 动量守恒定律的应用 1 电子 3 光谱 氢原子光谱 第三章 原子核 2 放射性 衰变 4 原子核的结合能 6 核聚变 第四章 波粒二象性 2 光电效应与光量子假说 4 实物粒子的波粒二象性
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4 动量守恒定律的应用
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第二章 原子结构
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第一章 碰撞与动量守恒
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1 碰撞
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2 恒定律
高中物理选修3-5各章节ppt课件
2.结论 在实验误差允许的范围内,碰撞前、后不变的量是物体 的 质 量 m 与 速 度 v 的 乘 积 之 和 , 即 m1v1 + m2v2 = __m_1_v_1_′_+ ___m_2_v_2′__。
重点难点突破
一、实验过程 1.实验器材 方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹 簧片、细线、弹性碰撞架、胶片、撞针、橡皮泥等。 方案二:带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、 坐标纸、胶片等。 方案三:光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、 天平、撞针、橡皮泥等。
2.实验步骤 不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排, 参考步骤如下: (1)用天平测量相关的质量; (2)安装实验装置; (3)使物体发生碰撞; (4)测量或读出有关数据,计算出物体的速度; (5)改变碰撞条件重复上述3、4步; (6)进行数据处理通过分析对比,找出碰撞中的不变量; (7)整理实验器材。
第十六章 动量守恒定律
第十六章 第一节
实验:探究碰撞中的不变量
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学思路和实验方法
※
体验探究自然规律的过程
※
探究一维碰撞中的不变量
课堂情景切入
碰撞是自然界中常见的现象。两节火车车厢之间的挂钩靠 碰撞连接,台球由于两球的碰撞而改变运动状态。微观粒子之 间更是由于相互碰撞而改变能量,甚至使得一种粒子转化为其 他粒子。
1.将以上三个实验过程中测得的数据填入下表中
碰撞前
碰撞后
质量
m1
m2
m1
m2
速度
v1
v2
v1′
v2′
mv
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专题十三 选修3—5部分(一)
时间:2015-3
1.能级和能级跃迁
(1)轨道量子化
核外电子只能在一些分立的轨道上运动
r n =n 2r 1(n =1,2,3,…)
(2)能量量子化
原子只能处于一系列不连续的能量状态
E n =E
1
n 2(n =1,2,3,…)
(3)吸收或辐射能量量子化
原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子,该光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即hν=E m -E n .
2.原子核的衰变
4.(1)在物理学中,原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程,称为核反应.核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律. (2)质能方程:一定的能量和一定的质量相联系,物体的总能量和它的质量成正比,即E =mc 2或ΔE =Δmc 2. (3)核物理中,把重核分裂成质量较小的核,释放出核能的反应,称为裂变;把轻核结合成质量较大的核,释放出核能的反应,称为聚变. (4)核能的计算:①ΔE =Δmc 2,其中Δm 为核反应方程中的质量亏损;②ΔE =Δm ×931.5 MeV ,其中质量亏损Δm 以原子质量单位u 为单位. (5)原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应方程为: 14 7N +42He →17 8O +11H 查德威克发现中子的核反应方程为: 94Be +42He →12 6C +10n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为:2713Al +42He →3015P +10n ,3015P →3014Si +01e 5.光电效应及其方程 (1)光电效应的规律:入射光的频率大于金属的截止频率才能产生光电效应;光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大,与入射光的强度无关;光电流的强度与入射光的强度成正比;光电子的发射几乎是瞬时的,一般不大于10-9 s. (2)光电效应方程:E k =hν-W 0. 6.动量守恒定律 (1)表达式:m 1v 1+m 2v 2=m 1v 1′+m 2v 2′; 或p =p ′(系统相互作用前的总动量p 等于系统相互作用后的总动量p ′); 或Δp =0(系统总动量的增量为零); 或Δp 1=-Δp 2(相互作用的两个物体组成的系统,两物体动量的增量大小相等、方向相反). (2)动量守恒定律的适用条件 ①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零. ②系统所受合力不为零,但在某一方向上系统所受外力的合力为零,则在该方向上系统动量守恒. ③系统虽受外力,但外力远小于内力且作用时间极短,如碰撞、爆炸过程. 7.弹性碰撞与非弹性碰撞 碰撞过程遵从动量守恒定律.如果碰撞过程中机械能守恒,这样的碰撞叫做弹性碰撞;如果碰撞过程中机械能不守恒,这样的碰撞叫做非弹性碰撞. 8.碰撞问题同时遵守的三条原则
(1)系统动量守恒原则
(2)物理情景可行性原则
(3)不违背能量守恒原则
碰撞过程满足E k ≥E k ′
即12m 1v 21+12m 2v 22≥12m 1v 1′2+12m 2v 2′2或p 212m 1+p 222m 2≥p 1′22m 1+p 2′2
2m 2
1.在书写核反应方程时,一般先满足质量数守恒,后满足电荷数守恒.
2.在处理粒子的碰撞和衰变问题时,通常应用动量守恒定律、质能方程和能量守恒定律综合分析.
例题分析:
例1:1.下列叙述中符合物理学史的是( )
A.爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说
B.普朗克首先提出了能量子的概念
C.汤姆生发现了电子,并首先提出原子的核式结构模型
D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究,发现了放射性元素钋(Po )和镭(Ra )
答案:B
本题帮助学生着力解决以下几个问题:
(1)知道爱因斯坦为解释光电效应提出了光子说
(2)知道普朗克首先提出了能量子的概念
(3)知道汤姆生发现了电子,卢瑟福提出原子的核式结构模型
(4)知道贝克勒尔发现天然放射现象,居里夫妇发现放射性元素钋(Po )和镭(Ra )
2.在某些恒星内部,3个α粒子可以结合成一个C 126错误!未找到引用源。
核,已知C 12
6错误!
未找到引用源。
核的质量为 1.99302×10-26kg ,α粒子的质量为 6.64672×10-27kg ,真空中光速c=3×108m/s ,这个核反应方程是 ,这个反应中释放的核能为 (结果保留一位有效数字)。
答案:4
12
263He C →, 9×10-13J
本题帮助学生着力解决以下几个问题:
(1)会根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程
(2)能根据质能方程计算核反应中释放的核能
3.两磁铁各固定放在一辆小车上,小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。
已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg ,乙车和磁铁的总质量为1.0 kg 。
两磁铁的N 极相对。
推动一下,使两车相向运动。
某时刻甲的速率为2 m/s ,乙的速率为3 m/s ,方向与甲相反。
两车运动过程中始终未相碰,则两车最近时,乙的速度为多大? 答案:4/3m/s 本题帮助学生着力解决以下几个问题: (1)能根据题设情景确定初末状态的动量表达式 (2)能根据动量守恒定律计算乙的速度 班级: 姓名 : 学号: 针对练习:1.⑴下列关于原子结构和原子核的说法中不正确的是 A .卢瑟福在α粒子散射实验的基础上提出了原子的核式结构模型 B .天然放射性元素在衰变过程中核电荷数和质量数守恒, 其放射线在磁场中不偏转的是γ射线 C .由图可知,原子核A 裂变成原子核B 和C 要放出核能 D .由图可知,原子D 和E 聚变成原子核F 要吸收能量 答案:D ⑵第一代核反应堆以铀235为裂变燃料,而在天然铀中占99%的铀238不能被利用,为了解决这个问题,科学家们研究出快中子增殖反应堆,使铀238变成高效核燃料。
在反应堆中,使用的核燃料是钚239,裂变时释放出快中子,周围的铀238吸收快中子后变成铀239,铀239(U 23992)很不稳定,经过___次β次衰变后变成钚239(Pu 23994),写出该过程的核反应方程式:______。
答案:2, 2392390929412U Pu e -→+ ⑶在真空中,一个原来静止的U 23892发生衰变后变成一个Th 23490并放出一个动能为E 1的粒子。
如果衰变过程中释放的原子能全部转化为动能。
已经真空中光速为C ,原子核的质量之比等于质量数之比,求衰变过程中的质量亏损。
答案:1
2119117E c
2.⑴下列说法中正确的是
A .玻尔认为,氢原子的能级是量子化的
B .一个动量为p 的电子对应的物质波波长为hp (h 为普朗克常量)
C .天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
D .随着温度的升高,黑体辐射强度的极大值向波长较长方向移动 答案:AC
⑵一个铀核(U 238
92)放出一个α粒子后衰变成钍核(Th 23490),其衰变方程为 ;已知静
止的铀核、钍核和α粒子的质量分别为m 1、m 2和m 3,真空中的光速为c ,上述衰变过程中释放出的核能为 。
答案:238
234492902U Th He →+, (m 1-m 2-m 3)c 2
⑶已知锌的逸出功W 0=3.34 eV ,试通过计算说明:用波长λ=0.2μm 的光照射锌板时能否发生光电效应。
(普朗克常量h =6.63×10
-34 J·s ,真空中光速c =3×108m/s) 答案:E >W 0 能发生光电效应。