专题十二 动量、原子物理(选修3-5)ppt课件.ppt

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1、专题十二动量、原子物理（选修3-5）抓基础探技法研考向提能力[备考方向要明了]主要问题①碰撞中的动量守恒问题；②光电效应的有关计算问题；③原子跃迁过程辐射或吸收光子能量的计算问题；④核反应方程的书写和计算；⑤核能的计算问题主要考点①动量守恒定律；②光电效应；③原子能级跃迁；④原子核的衰变和人工转变；⑤核能主要方法①动量守恒定律的应用方法；②光电效应规律；③原子核衰变规律主要策略抓住动量守恒定律和原子核两条主线，并对质能方程、玻尔理论以及光电效应等关键点适度深入复习一、动量守恒定律1．动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零。(2)系统所受的外力的矢量

2、和虽不为零，但比内力小得多时，可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等。(3)系统所受外力的矢量和虽不为零，但在某个方向上合力的分量为零，则在该方向上系统的动量守恒。2．动量守恒定律的三种表达形式(1)p＝p′(2)Δp1＝－Δp2(3)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′3．动量守恒定律的“四性”(1)矢量性：动量守恒定律表达式是矢量方程，在解题时应规定正方向。(2)参考系的同一性：定律表达式中的所有速度应相对同一参考系，一般以地面为参考系。(3)瞬时性：定律中的初态动量是相互作用前同一时刻的瞬时值，末态动量对应相互作用后同一时刻的瞬时值。(4)

3、普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。4．碰撞的种类弹性碰撞(1)动量守恒(2)碰撞前后总动能相等非弹性碰撞(1)动量守恒(2)动能有损失完全非弹性碰撞(1)碰后两物体合为一体(2)动量守恒(3)动能损失最大二、能级跃迁1．氢原子能级图的理解(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态。氢原子可以有无穷多个定态。(2)横线左端的数字“1,2,3…”表示量子数。(3)横线右端的数字“－13.6，－3.4…”表示氢原子各定态的能量值(能级)。量子数n＝1的定态能量值最小，这个

4、状态叫做基态，量子数越大，能量值越大，这些状态叫激发态。(4)相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不等，量子数越大，相邻的能级差越小。(5)带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级的跃迁。2．核能(1)原子核的结合能：克服核力做功，使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：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差。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，物体的总能量和它的质量成正比。(1)质量和能量是物质的两个重要属性，二者在量值上的联系决不等同于

5、这两个量可以相互转变。(2)原子核反应时，质量亏损是静止质量的减少，减少的静止质量转化为和辐射能量相联系的运动质量(γ光子的动质量)，并不是减少的这部分质量消失或质量转化为能量。四、光电效应及光电效应方程1．光电效应的实验规律(1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个频率，才能产生光电效应。(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率增大而增大。(3)入射光照射到金属板上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不会超过10－9s。(4)当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比。(1)方法一：由于β衰变不改变质量数，故可

6、以先由质量数守恒确定α衰变的次数，再根据电荷数守恒确定β衰变的次数。(2)方法二：设α衰变次数为x，β衰变次数为y，根据质量数和核电荷数守恒列方程求解。答案：B解析：本题考查α衰变和β衰变的规律，解答的关键是弄清楚α衰变和β衰变过程中质量数和电荷数的变化情况，从题目中可知a＝84，b＝206，故A错，B对，C、D错。(1)根据爱因斯坦的质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中光速(c＝3×108m/s)的平方，即：ΔE＝Δmc2(焦耳)。(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量

7、单位乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5MeV。(3)若核反应所释放的核能全部转化为生成物(新核和新粒子)的动能而无γ光子辐射，则可应用动量守恒定律、能量守恒定律计算核能。[特别提醒]应用ΔE＝Δmc2求核能时，要注意题目中给定的核反应前后各粒子的质量单位及题目结果要求的单位。答案：(1)见解析(2)1.2×10－12J(3)6.6×103m/s1.几个概念(1)光电子：在光电效应中，被光从金属中“打”出的电子。(2)光电流：光电子形成的电流。(3)饱和光电流：在一定频率与强度的光照射下的最大光电流，不再随电压的升高而增大。2．掌握两条线索