2021新高考物理二轮总复习课件：专题七 光电效应 原子结构和原子核
高考物理新精准大二轮新课标课件专题五光电效应原子结构原子核
光电效应的发生与光的频率有关，只 有频率高于某一极限频率的光才能引 起光电效应；光电子的最大初动能与 入射光的频率成线性关系。
光电效应方程及意义
光电效应方程
E_k = hν - W_0，其中E_k为光电子的最大初动能，h为普朗克常量，ν为入射 光的频率，W_0为金属的逸出功。
光电效应方程的意义
05 实验探究：光电 效应测定普朗克 常量
实验原理和方法介绍
光电效应原理
当光照射到物质上时，物质吸收光能 并释放出光电子的现象。光电子的能 量与入射光的频率成正比，而与光的 强度无关。
测定普朗克常量的方法
通过测量不同频率的入射光照射到金 属表面时产生的光电流强度，可以得 到光电子的最大初动能。根据爱因斯 坦光电效应方程，可以求出普朗克常 量。
90°，有的甚至被弹回。
模型意义
揭示了原子的内部结构，为原子 物理学的发展奠定了基础。
玻尔氢原子理论及能级跃迁
玻尔理论
玻尔在卢瑟福模型的基础上，引入了量子化条件，提出了玻尔氢原子理论。他认为电子绕核运动的轨道是量子化的， 不连续的。
能级跃迁
原子中的电子在不同的能级之间跃迁时，会吸收或释放能量。当电子从高能级向低能级跃迁时，会释放能量，通常以 光子的形式发出；反之，当电子从低能级向高能级跃迁时，会吸收能量。
实验步骤和数据记录表格设计
实验步骤 1. 准备实验器材，包括光源、光电管、电流表、电压表等。
2. 调整光源，使其发出不同频率的单色光。
实验步骤和数据记录表格设计
01
3. 将光源照射到光电管上，记录 电流表读数。
02
4. 改变光源的频率，重复步骤3， 直到得到足够多的数据点。
实验步骤和数据记录表格设计
2020届二轮复习 8 光电效应 原子结构与原子核 课件(32张)
3．(多选)在光电效应实验中，分别用频率为 νa、νb 的单色光 a、 b 照射到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为 Ua 和 Ub、光电 子的最大初动能分别为 Eka 和 Ekb.h 为普朗克常量．下列说法正确 的是( )
A．若 νa>νb，则一定有 Ua<Ub B．若 νa>νb，则一定有 Eka>Ekb C．若 Ua<Ub，则一定有 Eka<Ekb D．若 νa>νb，则一定有 hνa－Eka>hνb－Ekb
答案：A
2．(多选)如图是分别对两种金属甲和乙用不同频率的光照射发 生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数图象，
下列判断正确的是( ) A．甲与乙不一定平行 B．乙金属的极限频率大 C．图象纵轴截距由入射光强度决定 D．甲与乙的斜率是固定值，与入射光和金属材料皆无关系
解析：根据光电效应方程 Ekm＝hν－W0＝hν－hνc 知，图线的斜 率表示普朗克常量，根据图线斜率可得出普朗克常量，因此甲与乙
5.核能 (1)原子核的结合能：克服核力做功，做原子核分解为单个核子 时_吸__收_的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时 _放__出_的能量．
(2)质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和的现 象．注意质量数与质量是两个不同的概念．
(3)质能方程：E＝mc2，即一定的能量和一定的质量相联系，物 体的总能量与它的质量成正比．
4．原子核的衰变
衰变类型 衰变方程
衰变实质
衰变规律
α 衰变
β 衰变
AZ X→AZ－－24Y＋42He
AZX→Z＋1AY＋ 0－1e
2 个质子和 2 个中子结合 核内的中子转化成一个质子
物理二轮复习课件：专题五光电效应原子结构和原子核
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2
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【命题规律研究及预测】 这部分内容在高考题中一般以选择题的
形式出现,重点考查考生对知识的理解能力。
2019年备考过程中要重点掌握氢原子能级结构和能级公式;光电
效应规律和爱因斯坦光电效应方程;核反应方程式的书写;原子核
的衰变及半衰期;结合能和核能的计算等。
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2.(2017 全国Ⅰ卷)大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反
应释放的能量用来发电。氘核聚变反应方程是:12 H+12 H→32 He+10 n,
2
u,32 He
1
已知 1 H 的质量为 2.013 6
的质量为 3.015 0 u, 0 n 的质量为
1.008 7 u,1 u=931 MeV/c2。氘核聚变反应中释放的核能约为
专题五
光电效应
原子结构和原子核
分 讲
光电效应
原子结构
和原子核
考点及题型
考点一 光电效应
与光的粒子性(H)
考点二 原子结构
和能级跃迁(M)
考点三 核反应和
核能的计算(H)
考题统计
2017 卷Ⅲ
19;2018 卷Ⅱ17
2017 卷Ⅰ
17;2017 卷Ⅱ15;
2018 卷Ⅲ14
2019 考
情预测
专题复习研究
这一轨道跃迁到另一轨道时,可能的情况只有一种。但是如果有大
量的氢原子,它们的核外电子向基态跃迁时就会有各种情况出现了,
(-1)
发射光子的种类 N=C2 =
。
2
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2021版高考物理大复习通用版：原子结构和原子核含答案
(2)原子的核式结构模型：在原子中心有一个很小的核，原子全部的正电荷和几乎全部质量都集中在核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。
二、氢原子光谱
1．光谱：
用光栅或棱镜可以把各种颜色的光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱。
2．光谱分类
3．氢原子光谱的实验规
律：巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线，其波长公式
1
λ
＝R(
1
22
－1
n2
)，(n＝3,4,5，…，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1)。
4．光谱分
析：利用每种原子都有自己的特征谱线可以用来鉴别物质和确定物质的组成成分，且灵敏度很高。
在发现和鉴别化学元素上有着重大的意义。
三、氢原子的能级、能级公式
1．玻尔理论。
2021新高考物理二轮复习专题突破16 光电效应 原子结构和原子核 含解析
专题分层突破练16 光电效应 原子结构和原子核A 组1.(2020东北三省四市一模)对以下几位物理学家所做的科学贡献,叙述正确的是( )A.德布罗意认为任何一个运动的物体,小到电子、质子、中子,大到行星、太阳都有一种波与之相对应,这种波叫物质波B.爱因斯坦通过对黑体辐射现象的研究,提出了量子说C.卢瑟福通过α粒子散射实验,发现了质子和中子,提出了原子的核式结构模型D.贝克勒尔通过对氢原子光谱的分析,发现了天然放射现象2.(2020山东泰安二模)激光在“焊接”视网膜的眼科手术中有着广泛的应用。
在一次手术中,所用激光的波长λ=6.6×10-7 m,每个激光脉冲的能量E=1.5×10-2 J 。
则每个脉冲中的光子数目是(已知普朗克常量h=6.6×10-34 J·s,光速c=3×108 m/s)( )A.3×1016B.3×1012C.5×1016D.5×10123.(2020广西南宁一测)氢原子的能级如图所示,大量氢原子处于n=4能级上。
当氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级时,辐射光的波长为1 884 nm,已知可见光光子的能量在1.61~3.10 eV 范围内,下列判断正确的是( )A.氢原子从n=4能级跃迁到n=3能级,辐射的光子是可见光光子B.从高能级向低能级跃迁时,氢原子要吸收能量C.氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级时,辐射光的波长大于1 884 nmD.用氢原子从n=2能级跃迁到n=1能级辐射的光照射W 逸=6.34 eV 的铂,能发生光电效应4.(2020浙江衢州、湖州、丽水检测)核电池可通过半导体换能器,将放射性同位素 94239Pu 衰变过程释放的能量转变为电能。
一静止的 94239Pu 衰变为铀核 92235U 和新粒子,并释放出γ光子。
已知94239Pu 、92235U 的质量分别为m Pu 、m U ,下列说法正确的是( )A.Pu239的衰变方程为 94239Pu →92235U +211H +γB.核反应过程中的质量亏损为Δm=m Pu -m UC.核反应过程中的释放的核能为ΔE=(m Pu -m U )c 2D.释放的核能转变为 92235U 动能、新粒子动能和γ光子能量5.(2020哈三中高三学年第二次模拟考试)下列说法正确的是( )A.轻核聚变反应方程 12H+13H →24He +X 中,X 表示正电子B .92235U →56141Ba +3692Kr +201n 是铀核裂变的一种反应方程C.放射性元素与不同的元素形成化合物,其半衰期不同D.比结合能越大,原子核中核子结合得越牢固,原子核越稳定6.(2020安徽六校二测)用光子能量为5.0 eV的一束光照射阴极P,如图,当开关K断开时,发现电流表读数不为零。
2021新高考物理二轮总复习课件：专题七 光电效应 原子结构和原子核
专题七光电效应ꢀ原子结构和原子核价值引领备考定向体系构建真题感悟0102内容索引03高频考点能力突破价值引领备考定向本专题的知识是物理学的重要组成部分,光电效应、核反应、光谱在生产生活中有重要应用。
通过本专题的学习,能使我们认识到近代物理对人类生活的深远影响ꢀ核心价值ꢀ核心要求强化物质观念、相互作用观念、能量观念,提升科学思维素养中的模型建构、科学推理、科学论证等方面的素养ꢀ学科素养ꢀ关键能力ꢀ模型建构能力、逻辑推理能力、分析综合能力、信息加工能力等光电效应现象、光子说、光电效应方程、德布罗意波、原子的核必备知识式结构模型、玻尔原子理论、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、结合能、裂变反应、聚变反应等ꢀ本专题高考中常考的情境有:结合“光电管”考查光电效应,结合“荧光”考查能级跃迁,结合“放射性同位素的应用”考查核反应方程和射线的性质,结合“核反应堆”考查质能方程等ꢀ试题情境ꢀ本专题的考查通常出现在选择题中,突出考查学生对基本概念的理解以及运用基本物理规律解决问题的能力ꢀ考查方式考向预测本专题将以新科技成就为素材,从考查全部知识点向考查某一知识点的深入理解方面转变,比如,对光电效应的理解和应用,对玻尔理论的理解,对核反应和核能的计算等,同时本专题与动量和能量守恒结合的问题也不能忽视ꢀ体系构建真题感悟【网络构建】【高考真题1.(2019北京卷)光电管是一种利用光照射产生电流的装置,当入射光照在管中金属板上】时,可能形成光电流。
表中给出了6次实验的结果。
由表中数据得出的论断中不正确的是(ꢀꢀ)A.两组实验采用了不同频率的入射光B.两组实验所用的金属板材质不同C.若入射光子的能量为5.0 eV,逸出光电子的最大动能为1.9 eVD.若入射光子的能量为5.0 eV,相对光强越强,光电流越大答案ꢀB解析ꢀ两组实验入射光的能量不同,以此可知,采用了不同频率的入射光,A 正确;根据爱因斯坦光电方程,金属的逸出功,代入上述实验数据得两组的逸出功相同,均等于3.1 eV,以此可知两组实验所用的金属板材质相同,B错误;若入射光子的能量5.0 eV,代入爱因斯坦光电方程,逸出光电子的最大动能为1.9 eV,C正确;若入射光子的能量为5.0 eV,发生光电效应,相对光强越强,光电子越多,光电流越大,D正确。
高考物理二轮复习课件：专题五光电效应、原子结构与原子核
核心要点提炼
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备考策略
1.必须牢记的“三个主要实验现象〃
(1)光电效应现象。
(2)a粒子散射实验。
(3)天然放射现象。
2.必须明确的“三个易错易混点〃
(1)能级跃迁时吸收光子的能量和吸收实物粒子的能量是不同的。
(2)半衰期是统计规律，对单个原子核无意义。
(3)丫射线是伴随着a衰变和卩衰变而产生的能量形式。
3•抓住“四看”和“四想"
高考物理二轮复习5光电效应原子结构与原子核课件
[解析] A 对：两个轻核结合成质量较大的原子核．B 错： 原子核的人工转变．C 错：原子核的人工转变．D 错：重核裂变．
答案：D
2．(多选)在如图所示的研究光电效应的实验中，用某种频率的 单色光 a 照射金属光电管阴极 K，电流计 G 的指针发生偏转，而用 另一频率的单色光 b 照射金属光电管阴极 K 时，电流计 G 的指针 也发生偏转，a 光与 b 光的波长分别为 λ 和 2λ，它们产生的光电子 的速度之比为 ：1，普朗克常量和真空中的光速分别用 h 和 c 表 示，下列说法正确的有( )
荷量的反比，即 R1 ：R2＝ 答案：BC
：1，选项 C 正确、D 错误．
3．(多选)已知核反应 21H＋31H→42He＋X＋γ，设21H、31H、42He 和 X 的质量分别为 m1、m2、m3、m4，则下列表述正确的有( )
A．X 是质子，该核反应是人工转变 B．要使此核反应发生，必须使21H 核和31H 核之间的距离达 到 10－15 m 以内，核力才能起作用 C.21H 与31H 的结合能之和大于42He 与 X 的结合能之和
A．该金属的逸出功为h3cλ B．该金属的逸出功为hλc C．波长超过 2λ 的光都不能 使该金属发生光电效应 D．波长超过 3λ 的光都不能使该金属发生光电效应
解析：由 hν＝W0＋Ek 知，hcλ＝W0＋12mv2a，h2cλ＝W0＋12mv2b， 又 va＝2vb，联立解得该金属的逸出功为 W0＝h3cλ，A 正确、B 错 误．光的波长小于或等于 3λ 时都能使该金属发生光电效应，C 错误、D 正确．
高三物理一轮复习课件-原子结构和与原子核
了解原子结构的关键实验
详细描述
粒子散射实验是探索原子结构的重要实验之一，通过观察粒子在金箔上的散射 情况，可以推断出原子内部结构的分布和电子的运动状态。
原子光谱分析
总结词
揭示原子能级特征的关键技术
详细描述
原子光谱分析通过分析原子发出的光谱线，可以推断出原子的能级分布和电子跃 迁的规律。这对于理解原子结构和性质至关重要。
详细描述
核裂变是指一个重原子分裂成两个较轻的原子，同时释放出能量的过程。常见的核裂变反应包括铀和钚的裂变。 核聚变则是将两个轻原子融合成一个重原子的过程，同时释放出能量。最常见的核聚变反应是太阳内部的氢核聚 变成氦的过程。
轻核聚变与重核裂变
总结词
轻核聚变和重核裂变是两种不同类型的核反应，它们的反应条件和能量释放特性不同。
详细描述
轻核聚变是指轻元素之间的聚变反应，如氢的聚变反应。这种反应通常在高温高压条件 下发生，如太阳内部的环境。重核裂变则是重元素分裂成较轻元素的过程，需要中子轰 击来引发，如铀和钚的裂变。这两种反应都是目前核能利用的主要方式，但它们所需的
反应条件和技术难度不同。
04
实验与探索
粒子散射实验
总结词
结合能的大小与核子数有关， 重核的结合能高于轻核，因此 重核分裂成轻核时会释放能量
。
放射性衰变
放射性衰变是指原子核自发射射线和其它粒子而变为另一种原子核的过 程。
放射性衰变有三种类型：α衰变、β衰变和γ衰变。其中，α衰变是放射性 元素通过释放一个氦原子核而转变为另一种元素的过程。
放射性衰变的规律可以用半衰期来描述，即一个原子核衰变一半所需的 时间。不同元素的半衰期不同，短的只有几微秒，长的可达数亿年。
核磁共振实验
2021届高考物理二轮复习专题五光电效应原子结构原子核课件
[典例1] (2020·河南重点中学5月联考)如图所示 为氢原子的能级图，下列说法正确的是( A ) A．欲使处于基态的氢原子被激发，可用12.09 eV 的光子照射 B．处于n＝1能级的氢原子可以吸收13 eV的光子 的能量 C．当氢原子从n＝5能级跃迁到n＝2能级时，要吸收光子 D．一群处于n＝4能级的氢原子向低能级跃迁，辐射的光子频率最多有 12种
(1)半衰期公式
N
余＝N
1 原·(2)
，m
余＝m
1 原·(2)
(t 表示衰变时间，τ 表示半
衰期)，半衰期长短由核内部自身因素决定，与它所处的物理、化学状态
无关。
(2)γ 射线是伴随着 α 衰变、β 衰变而产生的能量形式。
(3)核反应的两个守恒：质量数守恒、电荷数守恒。
(4)质能方程：E＝mc2。
[研考向·提能力]_____________________考向研析__掌握应试技能 考向一 原子的能级跃迁
知红外线单个光子能量的最大值为1.62 eV，
当大量处于第4能级的氢原子向较低能级
跃迁时，所辐射出的光子中能被红外测温
仪捕捉到不同频率的光子种类有( A )
A．1种
B．2种
C．3种
D．4种
解析：当大量处于第4能级的氢原子向较低能级跃迁时，根据题意可知 只有从4→3跃迁产生的光子能量符合条件，即E4－E3＝－0.85 eV－ (－1.51)eV＝0.66 eV<1.62 eV，A正确，B、C、D错误。
专题五 光电效应 原子结构 原子核
[建体系·论要点]______________________知识串联__熟记核心要点 思维导图
思维导图
考情分析 1.对光电效应的四点提醒 (1)能否发生光电效应，不取决于光的强度而取决于光的频率。 (2)光电效应中的“光”不是特指可见光，也包括不可见光。 (3)逸出功的大小由金属本身决定，与入射光无关。 (4)光电子不是光子，而是电子。 2.光电效应中的“四组”概念、“三类”图像 (1)概念：截止频率、遏止电压、饱和电流、逸出功。 (2)图像：Ek-ν、I-U、Uc-ν。
2021届高考物理二轮复习专题-第二十四讲光电效应原子和原子核PPT
A.1×1014 Hz B.8×1014 Hz C.2×1015 Hz
D.8×1015 Hz
临界：W0=hν0
=8×1014 Hz -7-
题型一：光电效应规律及方程的应用
变式. (多选)(2017全国Ⅲ卷)在光电效应实验中，分别用频率为νa、νb的单色光a、b照射
到同种金属上，测得相应的遏止电压分别为Ua和Ub、光电子的最大初动能分别为Eka和
B.单色光a和c的频率相同且a光更强些，b光频率最大
C.单色光a和c的频率相同且a光更弱些，b光频率最小
D.单色光a和c的频率不同且a光更强些，b光频率最小 临界：K→A： -Uce=0-Ekm → hν=Uce+W0 → νa=νc<νb 当反向电压后 hν=Ekm+W0 当正向电压时 同种频率，饱和光电流和光强成正相关，a光更强 -10-
照射光
强度——决定着每秒钟光源发射的光子数 频率——决定着每个光子的能量ε=hv
光电子
每秒钟逸出的光电子数——决定着光电流的大小 光电子逸出后的最大初动能Ek——决定遏止电压
(3)两条对应关系:
入射光强度大→光子数目多→发射光电子多→饱和光电流大
光子频率高→光子能量大→光电子的最大初动能大→遏止电压大
3.写在极短的时间内，秦王殿庭上下混乱，秦王惊起拔剑不出，环柱而逃，群臣惊愕，左右呼喊，有动作，有表情，有高呼，有怒骂，组成一幅惊心动魂的场面。
明确：当权者不注意选拔人才，有权者的嫉妒。
与光强无关 4. 《劝学》开篇就提出了全文的中心论点，即“ 学不可以已 ”。在后面又阐明了学习要持之以恒的句子是：锲而舍之，朽木不折；锲而不舍,金石可镂。
(4)两种重要基本图像:
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