【鲁科版】高中物理选修3-5 全册精品PPT课件(合集)

运动的影响时，一般不考虑重力 的影响． 图1
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(2)带电性质的判断方法
①粒子在电场中运动如图 1所示．带电粒子受电场力作用运
动方向发生改变 (粒子质量忽略不计 )．带电粒子在不受其他 力的作用时，若沿电场线方向偏转，则粒子带正电；若逆着 电场线方向偏转，则粒子带负电．
图2
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想一想 答案
汤姆孙怎样通过实验确定阴极射线是带负电的粒子？ 他根据阴极射线在电场和磁场中偏转情况判断其是带
负电的电子流．
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三、汤姆孙原子模型 汤姆孙认为，原子带 正电 的部分应充斥整个原子，很小 很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置，正像葡萄干嵌 在面包中那样，这就是原子的 葡萄干面包 模型．
能是电磁波或某种粒子流形成的射线，若在其下方放一 通电直导线AB，射线发生如图所示的偏转，AB中的电流 方向由B到A，则该射线的本质为 A．电磁波 ( )
B．带正电的高速粒子流
C．带负电的高速粒子流 D．不带电的高速中性粒子流 答案 C
图3
预习导学课堂互动源自解析射线在电流形成的磁场中发生偏转，即可确定该射线
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一、阴极射线的性质及特点
1．阴极射线实质是电子束． 2．阴极射线的产生：玻璃管内的气体足够稀薄时，射线由 阴极发出，它可使玻璃管壁发出荧光． 3．阴极射线带电性质的判断方法 (1) 阴极射线的本质是电子，在电场 ( 或磁场 ) 中所受电场 力(或洛伦兹力)远大于所受重力，
故研究电场力(或洛伦兹力)对电子
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2 ．大约在 17 世纪中叶，人们开始通过实验来了解物质的结 构．
(1)1661年， 玻意耳 以化学实验为基础建立了科学的元素

ΔE＝Δmc2＝0.018 835×931.5 MeV＝17.5 MeV.
平均每个核子释放的核能为175.5 MeV＝3.5 MeV. 答案 (1)21H＋31H―→42He＋10n (2)17.5 MeV；3.5 MeV
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C．①是β衰变，②是裂变，③是聚变
D．①是β衰变，②是聚变，③是裂变
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解析 原子核自发地放出某种粒子成为新的原子核，叫做 衰变，①为β衰变，原子序数较大的重核分解成原子序数 较小的原子核，叫做重核裂变，②为裂变．原子序数很小 的原子核聚合成原子序数较大的原子核，叫做轻核聚变， ③为聚变．故正确答案为C. 答案 C
的单位是MeV.
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【变式3】 一个氘核和一个氚核聚变成氦核，放出一个中子， 这个反应中放出了多少核能？已知mD＝2.014 102 u，mT＝ 3.016 050 u，mHe＝4.002 603 u，mn＝1.008 665 u. 解析 质量亏损为Δm＝mD＋mT－mHe－mn＝0.018 884 u， 该反应放出的能量为ΔE＝0.018 884×931.5 MeV＝17.59
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【变式1】 据新华社报道，由我国自行设计、研制的世界第一
套全超导核聚变实验装置(又称“人造太阳”)已完成了首次工
程调试．下列关于“人造太阳”的说法中正确的是 ( )．
A．“人造太阳”的核反应方程是21H＋31H→42He＋10n
B．“人造太阳”的核反应方程是23952U＋10n→14516Ba＋9326Kr＋310n

2．推论 (1)当m1＝m2时，v1′＝0，v2′＝v1，表示两球碰 交换 撞后 ________ 了速度． (2) 当 m1>m2 时， v1′>0 ， v2′>0 ，表示碰撞后两 球都向前运动． (3)当m1<m2时，v1′<0，v2′>0，表示碰撞后质 反弹 回来． 量小的球被_______
即时应用 (即时突破，小试牛刀) 1．(2011年高考福建卷)在光滑水平面上，一质量 为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰 撞后， A 球的速度方向与碰撞前相反．则碰撞后 B 球的速度大小可能是( ) A．0.6v B．0.4v C．0.3v D．0.2v
解析：选 A.由动量守恒定律得：设小球 A 碰 前的速度方向为正，则 mv＝－mv1＋ 2mv2 则 2v2＝ v1＋v>v v v2> ，即 v2>0.5v， A 正确． 2
二、碰撞问题中的几种典型情况
图 1－ 3－ 3
1．子弹打击木块如图1－3－3所示，质量为m的子 弹以速度v0射中放在光滑水平面上的木块B，当子弹 相对于木块静止不动时，子弹射入木块的深度最大， 二者速度相等，此过程系统动量守恒，动能减少， 减少的动能转化为内能．
第3节 科学探究——一维弹性碰撞
课标定位
第 3 节 科学 探究 —— 一维 弹性 碰撞
课前自主学案
核心要点突破
课堂互动讲练
知能优化训练
课标定位 学习目标： 1.知道弹性碰撞的概念和特点．
2．知道非弹性碰撞和完全非弹性碰撞的概念和特
点．
重点难点：碰撞的特点及弹性碰撞的规律．中能量转化情况分类 (1) 弹性碰撞：物体碰撞后，形变能够完全恢复 __________ ， 守恒． 碰撞前后系统总动能 ________ (2) 非弹性碰撞：碰撞过程中动能有损失，碰撞后 小于 碰撞前系统的总动能． 系统的总动能 _______ (3) 完全非弹性碰撞：碰撞后两物体结合在一起， 具 有 共同 _______ 的 速 度 ， 这 种 碰 撞 系 统 动 能 损失最大． _____________

由能量守恒定律得烟花炸裂时消耗的化学能 E＝2×8012%·m2 v21＝58mv21＝5m8vs22g2. 【答案】 （1）2vg2 （2）svg （3）5m8vs22g2
2．(2013·青岛二中检测)向空中发射一物体，不计空气 阻力。当此物体的速度恰好沿水平方向时，物体炸裂成 A、 B 两块，若质量较大的 A 块的速度方向仍沿原来的方向，则 （）
谢谢
1．一质量为 100 g 的小球从 0.80 m 高处自由下落到一
厚软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了 0.20
s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（取 g＝10 m/s2，不计
空气阻力）（ ）
A．0.2 N·s
B．0.4 N·s
C．0.6 N·s
D．0.8 N·s
【解析】：小球落至软垫时的速度 v0＝ 2gh＝4 m/s，取
【答案】 1 m/s 9 m/s
3．（2013·山东高考）如图 1－2 所示，光滑水平轨道上 放置长板 A（上表面粗糙）和滑块 C，滑块 B 置于 A 的左端， 三者质量分别为 mA＝2 kg、mB＝1 kg、mC＝2 kg.开始时 C 静止，A、B 一起以 v0＝5 m/s 的速度匀速向右运动，A 与 C 发生碰撞（时间极短）后 C 向右运动，经过一段时间，A、 B 再次达到共同速度一起向右运动，且恰好不再与 C 发生碰 撞。求 A 与 C 碰撞后瞬间 A 的速度大小。
竖直向上为正方向，对小球与软垫作用过程应用动量定理
得：I－mgΔt＝0－(－mv0)，I＝mgΔt＋mv0＝(0.1×10×0.2
＋0.1×4) N·s＝0.6 N·s，故 C 正确。 【答案】 C
爆炸与碰撞的比较
名称 比较项目
爆炸
碰撞

3．外力：系统 外部
物体对系统内物体的作用力．
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二、动量守恒定律 1．内容：如果一个系统 不受外力 ，或者 所受外力为零 ，这个 系统的总动量保持不变．
2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成： p ＋p ＝ p1′＋p2′ 或m v ＋m v ＝ m1v1′＋m2v2′
1 2 1 1 2 2
(4)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′：相互作用的两个物体组成 的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．
课堂讲义
2．应用动量守恒定律的解题步骤 (1)确定相互作用的系统为研究对象； (2)分析研究对象所受的外力；
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的 准确
性 ，所以用步枪射击时要把枪身抵在 肩部 冲的影响． ，以减少反
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想一想
为什么反冲运动系统动量守恒？
答案
反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的
合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总 动量是守恒的.
课堂讲义
一、对动量守恒定律的理解 1．研究对象
v1′、v2′应是相互作用后的同一时刻的瞬时速度．
课堂讲义
【例1】
如图1－2－2所示，A、B两物体质量之比mA∶mB＝ ( )
3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹 簧，地面光滑．当弹簧突然释放后，则
图1－2－2课堂讲义A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成系 统的动量守恒 B．若A、 B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、 B、C组
时，船仍保持静止．
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4．动量守恒定律的普适性 动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物 理学研究的 一切 领域．

h Ek W0
W0
为电子逸出金属表面所需做的功，称为逸出功；
1 2 Ek me v 2
为光电子的最大初动能。
爱因斯坦:光电效应方程
1.光子说:在空间传播的光不是连续的，而是一份一 份的，每一份叫一个光量子,简称光子. 光子的能量跟它的频率成正比. E=h（普朗克恒量：h=6.6310-34 J· s） 2.逸出功:电子逸出金属表面克服阻力做功的最小值. 3.光电效应程:
h
光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与入 射光强度无关。 入射光的频率低于金属的截止频率时，无论入射光多强， 都不能发生光电效应。 超过截止频率的入射光照射金属时不论光强多大，几乎 立刻发生光电效应。一般不超过10-9 s

• 1905年爱因斯坦在德国权威杂志《物理 学年鉴》上发表《论光的产生和转化的 一个启发性观点》,提出了光量子假说。
E h
EKM h W0
爱因斯坦 1879－1955
量子理论的创生和发展
• 普朗克 – 电磁波在吸收和辐 射时显示出不连续 性
• 爱因斯坦 • 电磁波本身不连续 • 光本身就是由一个个 能量子组成
爱因斯坦的光量子假设 1.内容 光不仅在发射和吸收时以能量为h的微粒形式出 现，而且在空间传播时也是如此。也就是说，频率为 的光是由大量能量为 =h 光子组成的粒子流，这 些光子沿光的传播方向以光速 c 运动。 2.爱因斯坦光电效应方程 在光电效应中金属中的电子吸收了光子的能量，一 部分消耗在电子逸出功A，另一部分变为光电子逸出后 的动能 Ek 。由能量守恒可得出：
§17.2 光的粒子性
“光究竟是什么？”人类的探索历史。。。
十七世纪，牛顿与惠更斯关于 光的本性的两种学说的争论

－19
kg
＝2.51×106 kg＝2 510 t.
课堂讲义
借题发挥
裂变过程中质量数守恒，电荷数守恒．由爱因斯坦
质能方程得释放的核能ΔE＝Δmc2.铀的摩尔质量为235 g/mol,1 mol铀含6.02×1023个铀核，1 kg铀完全裂变可释放的能量，等
称为裂变能，也称为 核能 或 原子能 ．
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2．铀核的裂变 (1)两种常见的核反应方程：
235 1 139 95 92U＋0n→ 54Xe＋38Sr＋ 235 1 141 92 U ＋ n → Ba ＋ 92 0 56 36Kr＋
21 0n 31 0n
(2)铀核裂变释放的能量是巨大的，裂变反应中每个核子释．链式反应：当一个中子引起一个铀核的裂变后，放 出 2～3个中子，放出的中子 再引起其他铀核裂变，
且能不断地继续下去，形成链式反应．
2．发生条件 (1)有持续不断的中子源． (2)达到 临界 体积．
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三、裂变反应堆 1．核反应堆：用人工的方法控制链式反应的速度，能维持和控 制 核裂变 的装置，叫做核反应堆．
课堂讲义
答案 解析
D 重核的平均结合能小于中等质量核的平均结合能，即将
重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的
能量小些，可见由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量，
选项 D 正确；铀核裂变放出的能量是原子核的核能，而不是中 子具有的动能，选项 A 错误；裂变过程遵守质量数、电荷数守 恒规律， B 错误；衰变是自发的现象，铀核衰变后的新核仍是 重核，而核电站利用的是裂变核能，选项C错误．
(2)计算1 kg铀完全裂变可释放出的能量，其相当于多少热值
为2.93×107 J/kg的煤完全燃烧时放出的热量？ 答案 见解析

3
1 2
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
【例题 1】由爱因斯坦光电效应方程可以画出 光电子的最大初动能和入射光的频率的关系,如图 所示,以下说法正确的是(
A.ν0 表示极限频率
)
B.P 的绝对值等于逸出功 C.直线的斜率表示普朗克常量 h 的大小 D.图线表明最大初动能与入射光频率成正比 解析:由爱因斯坦光电效应方程 Ek=hν-W 可知,当 Ek=0 时,ν0= 即为某 金属的极限频率;当 ν=0 时,Ek=-W,可见 P 的绝对值就是该金属对应的逸出 功;而该直线的斜率 tan α= 答案:ABC
本章整合
-1-
知识网络
专题归纳
逸出功 W = hν 光电效应
波 与 粒 子
1 2 爱因斯坦光电效应方程 hν = W + mv 2
康普顿效应 E = hν h 德布罗意波 λ=
波粒二象性
p
基本粒子:强子、轻子、介子 宇宙演化、恒星演化
2
知识网络
专题归纳专题一ຫໍສະໝຸດ 专题二光电效应规律及应用
(1)
(2)“光电子的动能”可以介于 0~ mv2 的任意值,只有从金属表面逸出的 光电子才具有最大初动能,且随入射光频率增大而增大。 (3)“入射光强度”指的是单位时间内入射到金属表面单位面积上的光 子的总能量,在入射光频率 ν 不变时,入射光的强度正比于单位时间内照到 金属表面单位面积上的光子数,若入射光频率不同,即使入射光的强度相同, 单位时间内照到金属表面单位面积上的光子数也不相同,因而从金属表面 逸出的光电子数也不相同(形成的光电流也不相同)。
5
知识网络
专题归纳
专题一
专题二
(3)光子的能量与其对应的频率成正比,而频率是波动性特征的物理 量,因此 E=hν,揭示了光的粒子性和波动性之间的密切联系。 (4)对不同频率的光,频率低、波长长的光,波动性特征显著;而频率高、 波长短的光,粒子性特征显著。 (5)光在传播时体现出波动性,在与其他物质相互作用时体现出粒子性。

三、碰撞的应用：
2、碰撞结论的迁移：
结论：弹性碰撞：→动能不变 →等大相碰：速度交换 →大碰小：一起跑 →小碰大：要反弹
V0 V
m
m
m
静止
V0
静止
m
m
m
m
V m
p13
【变式2】在质量为M的小车中挂有一单摆，摆球的质量为m0， 小车和单摆以恒定的速度v沿光滑水平地面运动，与位于正
对面的质量为m的静止木块发生碰撞，碰撞的时间极短，在
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第一章 动量守恒研究
§1.3 科学探究--一维弹性碰撞
泉州五中
劳动创造财富------马克思 做功改变能量
（1）
改变动能。
▲动能定理: 动能变化等于总功.
（2）
改变动量。
▲动量定理： 动量变化等于总冲量.
●、动量守恒定律： 当合外力为0时，系统总动量不变化
知识回顾:
鲁科版高中物理选修3-5
D．小车和摆球的速度都变为vl，木块的速度变为v2，满 足（M十m0）v=（M十m0）vl十mv2
【例】如图所示，一轻质弹簧两端各连接一质量均为m的滑块
A和B，两滑块都置于光滑水平面上．今有质量为m/4的子弹以
水平速度V射入A中不再穿出，试求整个过程中弹簧的最大弹
性势能。
v
A
B
课堂要点小结
动量守恒，动能守恒 弹性碰撞 弹性碰撞模型及拓展
m1 v01 地面光滑 m2 v02
遵循动量守恒，动能也不变
m1V01 m2V02 m1V1 m2V2
1 2
m1V021

1 2
m2V022

1 2
m1V12

汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
• 让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁 场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提 供向心力：
m v2 evB r
汤姆生如何测定出粒子速度v和半径r？
• 1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速
直线运动： v E B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作 用达到最大偏转
• 二、系统、内力和外力
•
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成
的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活
选取。
•
2．内力：系统内各个物体间相互用力称为
内力。
•
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任
何一个物体上的力称为外力。
•
• 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确 定了系统后，才能确定内力和外力。
• （注重动量守恒定律与机械能守恒定律适用条件的区别）
• 【例3】在光滑水平面上A、B • 两小车中间有一弹簧，如图所 • 示。用手抓住小车并将弹簧压
• 缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做 一个系统，下列说法中正确的是( )
• A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 • B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒 • C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左 • D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
• 密立根测量出电子的电量
e 1.60221019C
根据荷质比，可以精确地计算出 电子的质量
m 9.1094 10 31kg
16．2 动量守恒定律（一）
16.2 动量守恒定律（一）
教学目标： 理解动量的概念，明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件