届高考物理专题复习精品学案热学、光学、原子核doc

高三物理专题复习专题热学优质教案一、教学内容本节课我们将复习高三物理热学专题，主要涉及教材第十四章“热力学第一定律”和第十五章“热力学第二定律”的相关内容。

详细内容包括热力学第一定律的能量守恒原理，热力学第二定律与熵的概念，以及热力学过程和循环。

二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一定律和第二定律的基本原理，并能运用其分析实际问题。

2. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力，提高学生的科学思维。

3. 培养学生对热学现象的观察能力，提高学生的热学素养。

三、教学难点与重点重点：热力学第一定律和第二定律的基本原理，以及热力学过程和循环的分析方法。

难点：热力学第二定律的理解，熵的概念及其应用。

四、教具与学具准备教具：多媒体课件、黑板、粉笔、热力学演示装置。

学具：笔记本、教材、物理常数表。

五、教学过程1. 导入：通过展示热力学在日常生活中的应用实例，引起学生对热学现象的兴趣，导入新课。

2. 知识回顾：带领学生回顾热力学第一定律和第二定律的基本原理，巩固基础知识。

3. 实践情景引入：呈现一个实际热力学问题，引导学生运用所学知识进行分析。

4. 例题讲解：针对热力学第一定律和第二定律的典型例题进行讲解，引导学生逐步解题。

5. 随堂练习：设计具有代表性的练习题，让学生独立完成，巩固所学知识。

6. 知识拓展：介绍热力学在新能源、环保等方面的应用，拓展学生视野。

六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理2. 热力学第二定律：熵的增加原理3. 热力学过程与循环七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律的数学表达式。

（2）解释热力学第二定律的含义，并举例说明。

（3）分析一个热力学循环过程，计算其热效率。

答案：（1）略。

（2）热力学第二定律指出，孤立系统的熵总是增加，不可能自发减少。

例如，热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。

（3）略。

八、课后反思及拓展延伸本节课通过复习热力学第一定律和第二定律，使学生掌握了热学基本原理，并能运用其分析实际问题。

高三物理专题复习专题热学精品教案一、教学内容本节课选自高三物理教材热学章节，详细内容包括热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论以及分子运动论等核心概念。

着重对热力学第一、第二定律的应用及气体动理论的基本原理进行深入解析。

二、教学目标1. 让学生掌握热力学第一、第二定律的基本原理，并能应用于实际问题中。

2. 使学生理解气体动理论的基本观点，了解分子运动与宏观热现象之间的关系。

3. 培养学生的科学思维和创新能力，提高解决实际热学问题的能力。

三、教学难点与重点教学难点：热力学第二定律的理解和应用，气体动理论与宏观热现象的联系。

教学重点：热力学第一定律的运用，气体动理论的基本原理。

四、教具与学具准备教具：PPT、黑板、粉笔、实验器材（如温度计、气压计等）。

学具：笔记本、教材、练习本。

五、教学过程1. 导入：通过分析生活中的热现象，引入热学的基本概念。

2. 知识讲解：（1）热力学第一定律：能量守恒原理在热现象中的应用。

（2）热力学第二定律：宏观热现象的规律性，如熵增原理。

（3）气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。

3. 例题讲解：针对热力学第一、第二定律以及气体动理论，选取具有代表性的例题进行讲解。

4. 随堂练习：让学生运用所学知识解决实际问题，巩固所学内容。

5. 实践情景引入：结合生活实际，让学生探讨热学现象在生活中的应用。

六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒原理。

2. 热力学第二定律：熵增原理。

3. 气体动理论：分子运动与宏观热现象的联系。

七、作业设计1. 作业题目：（1）运用热力学第一定律，计算一个热现象的能量变化。

（2）分析一个实际热现象，说明热力学第二定律的应用。

（3）结合气体动理论，解释一个宏观热现象。

2. 答案：（1）能量变化计算示例：一个热机在工作过程中，吸收热量Q=1000J，对外做功W=800J，求热机内能的变化。

解：根据热力学第一定律，内能变化ΔU=QW=1000J800J=200J。

高三物理一轮复习全套教案完整版一、教学内容1. 力学：牛顿运动定律、曲线运动、万有引力、动量守恒。

2. 电磁学：电场、磁场、电磁感应、交流电。

3. 光学：光的传播、光的反射、光的折射、光的波动。

4. 热学：内能、热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论。

5. 原子物理：原子结构、原子光谱、量子力学初步、核物理。

二、教学目标1. 理解和掌握物理基本概念、基本定律，形成完整的知识体系。

2. 培养学生的科学思维、问题解决能力和创新意识。

3. 提高学生运用物理知识解决实际问题的能力，为高考做好充分准备。

三、教学难点与重点教学难点：电磁学、光学、量子力学初步。

教学重点：力学、热学、原子物理。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体设备、实验器材、模型。

2. 学具：笔记本、教材、练习册。

五、教学过程1. 引入：通过生活实例、实验现象、问题探讨等方式引入新课。

2. 知识回顾：对上节课的内容进行回顾，巩固基础知识。

3. 新课讲解：详细讲解各章节知识点，结合例题进行分析。

4. 随堂练习：布置相关练习题，巩固所学知识。

6. 答疑解惑：解答学生在学习过程中遇到的问题。

7. 课后作业：布置课后作业，加强学生对知识点的掌握。

六、板书设计1. 知识点。

2. 重点、难点提示。

3. 例题及解题步骤。

4. 课堂小结。

七、作业设计1. 作业题目：（1）力学：计算题、选择题、填空题。

（2）电磁学：计算题、选择题、填空题。

（3）光学：选择题、填空题。

（4）热学：计算题、选择题、填空题。

（5）原子物理：选择题、填空题。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）推荐相关书籍、文章，拓展学生知识面。

（2）布置研究性学习任务，培养学生的探究能力。

（3）组织物理竞赛、讲座等活动，激发学生学习兴趣。

重点和难点解析1. 教学内容的章节和详细内容；2. 教学目标的具体制定；3. 教学难点与重点的划分；4. 教学过程中的新课讲解和随堂练习；5. 作业设计中的题目和答案；6. 课后反思及拓展延伸的实施。

高三物理专题复习专题热学教案一、教学内容本节课选自高三物理教材《热学》章节，主要详细内容包括：热力学第一定律、热力学第二定律、气体动理论、温度与热量、热力学循环等。

二、教学目标1. 让学生掌握热力学基本定律，理解能量守恒在热学中的体现。

2. 使学生能够运用气体动理论解释宏观热现象，了解温度与热量的关系。

3. 培养学生运用热力学知识解决实际问题的能力。

三、教学难点与重点难点：热力学第二定律的理解，热力学循环的应用。

重点：热力学第一定律，气体动理论，温度与热量的关系。

四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件，热力学实验器材。

2. 学具：笔记本，教材，计算器。

五、教学过程1. 实践情景引入：通过展示热力学实验，让学生观察并思考热现象背后的原理。

2. 例题讲解：（1）热力学第一定律的应用：讲解能量守恒在热学中的具体体现。

（2）热力学第二定律的应用：解释宏观热现象的方向性。

（3）气体动理论的应用：分析气体压强、温度与体积之间的关系。

3. 随堂练习：让学生运用热力学知识解答实际问题，巩固所学内容。

4. 小组讨论：针对教学难点，分组讨论，互帮互助，共同解决问题。

六、板书设计1. 热力学第一定律：能量守恒，内能变化等于热量与对外做功的代数和。

2. 热力学第二定律：宏观热现象具有方向性，熵增原理。

3. 气体动理论：气体分子运动论，压强、温度、体积的关系。

七、作业设计1. 作业题目：（1）证明热力学第一定律。

（2）解释热力学第二定律在实际生活中的应用。

（3）运用气体动理论分析一定量的气体在等温、等压、等容过程中的变化。

2. 答案：（1）见教材P。

（2）见教材PXx。

（3）见教材PXx。

八、课后反思及拓展延伸1. 反思：本节课学生对热力学第一定律掌握较好，但对第二定律的理解仍有困难，需加强讲解与练习。

2. 拓展延伸：引导学生关注热力学在新能源、环境保护等领域的应用，提高学生的科学素养。

重点和难点解析1. 热力学第二定律的理解。

高三物理高考总复习学案：原子和原子核(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高三物理高考总复习学案：原子和原子核(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

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2010高考物理总复习名师学案——原子和原子核(23页WORD）●考点指要要求知识点程度1.α粒子散射实验.原子的核式Ⅰ结构.2.氢原子的能级结构.Ⅱ3。

氢原子的电子云.光子的发射Ⅰ和吸收.4。

天然放射现象.α射线、β射Ⅰ线、γ射线。

半衰期。

5。

原子核的人工转变.原子核的Ⅰ组成。

核反应方程，放射性同位素及其应用.6.放射性污染和防护.Ⅰ7.核能、质量亏损。

爱因斯坦的Ⅱ质能方程.8.核反应堆.核电站。

Ⅰ9.重核的裂变.链式反应。

轻核的Ⅰ聚变。

10.可控热核反应.Ⅰ●复习导航本章以人们认识微观世界的过程为线索，介绍了历史上著名的实验及根据实验得出的关于原子结构和原子核组成的基础知识。

高考对该部分知识要求较低，但每年均有试题涉及.其中以原子能级、核反应方程和质能方程等命题频率较高。

其次对物理学史、著名实验和重要的物理学理论等，近几年高考中也时有出现。

其他知识点,试题呈交替出现情况.因此，对本章的复习应注意既突出重点，又不丢细节.本章知识分成两个单元组织复习：(Ⅰ）原子结构。

能级;（Ⅱ)原子核反应.核能.第Ⅰ单元原子结构·能级●知识聚焦一、原子的核式结构1。

α粒子散射现象绝大多数α粒子穿过金箔后仍能沿原来方向前进，少数α粒子发生了较大的偏转，并且有极少数α粒子偏转角超过了90°，有的甚至被弹回,偏转角几乎达到180 °。

2010届高考物理专题复习精品学案――热学、光学、原子核(最新)【命题趋向】利用阿伏加德罗常数求分子的直径、分子的质量、估算分子个数以及布朗运动、分子间相互作用力随分子间距离变化的关系、内能、热力学第一、二定律是高考常考知识点，多以难度中等或中等偏下的选择题形式出现。

【考点透视】1．阿伏加德罗常数A N 是联系微量与宏观量的桥梁。

具体表现（摩尔质量0M ，摩尔体积0V ，分子质量1m 分子体积1V ）：①分子的质量：AN M m 01=；②分子的体积（对气体而言是单个分子可占领的空间）：AA N M N V V ρ001==；③分子直径的估算：把固、液体分子球模形316πV d =；立方体模型则31V d =对于气体：31V d =表示分子的间距）④分子数：A A A N V V N M m nN N 00===。

2．扩散现象是分子．．的无规则运动；而布朗运动是悬浮微粒．．．．的无规则运动，是液体分子的无规则运动的反应。

3．分子间存在相互作用力：分子间引力和斥力同时存在，都随间距离的变化而变化，但斥力随距离的变化快。

4．物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能。

温度是分子平均动能的标志，分子势能由分子间的相互作用和相对位置决定，分子势能变化与分子力做功有关。

分子力做正功，分子势能减小。

物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。

改变物体的内能有两种方式：做功和热传递，它们在改变物体的内能上是等效的，但实质不同，前者属能量的转化，而后者是能量的转移。

5．热力学第一定律的数学表达式为：W Q U +=∆6．热力学第二定律的两种表述的实质是：与热有关的现象自发进行是有方向性的。

7．能量守恒定律是自然界的普遍规律。

8．气体的状态参量的关系：对一定质量的理想气体（实际气体在常温下可视为理想气体）c TPV =（恒量），气体的压强与单位体积的分子数和分子的平均动能有关。

【例题解析】例1 对于分子动理论和物体内能的理解，下列说法正确的是 （ ）A ．温度高的物体内能不一定大，但分子平均动能一定大B ．理想气体在等温变化时，内能不改变，因而与外界不发生热交换C ．布朗运动是液体分子的运动，它说明分子永不停息地做无规则运动D ．扩散现象说明分子间存在斥力解析：温度越高，分子平均动能越大，但内能不仅与动能有关，还和分子势能有关；对理想气体，温度不变，其内能不变，由热力学第一定律知，仍可以和外界发生热交换；布朗运动不是液体分子的运动，而是固体颗粒的运动，它液体分子的无规则的运动的反应；扩散现象说明分子是永不停息的运动，不能说明分子间是否存在斥力。

专题13 原子与原子核超重点1：光电效应波粒二象性一、光电效应1．定义照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象．2．光电子光电效应中发射出来的电子．3．研究光电效应的电路图(如图)其中A是阳极．K是阴极．4．光电效应规律(1)每种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率才能产生光电效应．低于这个频率的光不能产生光电效应．(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大．(3)光电效应的发生几乎是瞬时的，一般不超过10－9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流的强度与入射光的强度成正比．二、爱因斯坦光电效应方程1．光子说在空间传播的光是不连续的，而是一份一份的，每一份叫作一个光的能量子，简称光子，光子的能量ε＝hν.其中h＝6.63×10－34J·s(称为普朗克常量)．2．逸出功W0使电子脱离某种金属所做功的最小值．3．最大初动能发生光电效应时，金属表面上的电子吸收光子后克服原子核的引力逸出时所具有的动能的最大值．4．遏止电压与截止频率(1)遏止电压：使光电流减小到零的反向电压U c.(2)截止频率：能使某种金属发生光电效应的最小频率叫作该种金属的截止频率(又叫极限频率)．不同的金属对应着不同的极限频率．5．爱因斯坦光电效应方程(1)表达式：E k＝hν－W0.(2)物理意义：金属表面的电子吸收一个光子获得的能量是hν，这些能量的一部分用来克服金属的逸出功W 0，剩下的表现为逸出后光电子的最大初动能E k ＝12m e v 2.三、光的波粒二象性与物质波 1．光的波粒二象性(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性． (2)光电效应说明光具有粒子性．(3)光既具有波动性，又具有粒子性，称为光的波粒二象性． 2．物质波 (1)概率波光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现，亮条纹是光子到达概率大的地方，暗条纹是光子到达概率小的地方，因此光波又叫概率波． (2)物质波任何一个运动着的物体，小到微观粒子大到宏观物体都有一种波与它对应，其波长λ＝h p，p 为运动物体的动量，h 为普朗克常量． ※考点一 光电效应规律 1．区分光电效应中的四组概念(1)光子与光电子：光子指光在空间传播时的每一份能量，光子不带电；光电子是金属表面受到光照射时发射出来的电子，其本质是电子．(2)光电子的动能与光电子的最大初动能：电子吸收光子能量后，一部分克服阻碍作用做功，剩余部分转化为光电子的初动能，只有直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能．(3)光电流和饱和光电流：金属板飞出的光电子到达阳极，回路中便产生光电流，随着所加正向电压的增大，光电流趋于一个饱和值，这个饱和值是饱和光电流，在一定的光照条件下，饱和光电流与所加电压大小无关．(4)入射光强度与光子能量：入射光强度指单位时间内照射到金属表面单位面积上的总能量． 2．对光电效应规律的解释1．关于光电效应的规律，下列说法中正确的是( )A．只有入射光的波长大于该金属的极限波长，光电效应才能产生B．光电子的最大初动能跟入射光强度成正比C．发生光电效应的反应时间一般都大于10－7 sD．发生光电效应时，单位时间内从金属内逸出的光电子数目与入射光强度成正比【答案】D2．(多选)用如图所示的光电管研究光电效应，用某种频率的单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转．而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，那么( )A．a光的频率一定大于b光的频率B．只增加a光的强度可使通过电流计G的电流增大C．增加b光的强度可能使电流计G的指针发生偏转D．用a光照射光电管阴极K时通过电流计G的电流是由d到c【答案】AB【解析】由于用单色光a照射光电管阴极K，电流计G的指针发生偏转，说明发生了光电效应，而用另一频率的单色光b照射光电管阴极K时，电流计G的指针不发生偏转，说明b光不能发生光电效应，即a光的频率一定大于b光的频率，A正确；增加a光的强度可使单位时间内逸出光电子的数量增加，则通过电流计G的电流增大，B正确；能否发生光电效应只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，所以即使增加b光的强度也不可能使电流计G的指针发生偏转，C错误；用a光照射光电管阴极K时通过电流计G 的电子的方向是由d到c，所以电流方向是由c到d，D错误．※考点二光电效应方程及图象分析1．光电效应的“三个关系”(1)爱因斯坦光电效应方程E k＝hν－W0.(2)光电子的最大初动能E k可以利用光电管实验的方法测得，即E k＝eU c，其中U c是遏止电压．(3)光电效应方程中的W0为逸出功，它与极限频率νc的关系是W0＝hνc.2．四类图象图象名称图线形状读取信息最大初动能E k与入射光频率ν的关系图线(1)截止频率(极限频率)：横轴截距(2)逸出功：纵轴截距的绝对值W0＝|－E|＝E(3)普朗克常量：图线的斜率k＝h遏止电压U c与入射光频率ν的关系图线(1)截止频率νc：横轴截距(2)遏止电压U c：随入射光频率的增大而增大(3)普朗克常量h：等于图线的斜率与电子电荷量的乘积，即h＝ke颜色相同、强度不同的光，光电流与电压的关系(1)遏止电压U c：横轴截距(2)饱和光电流I m：电流的最大值(3)最大初动能：E km＝eU c颜色不同时，光电流与电压的关系(1)遏止电压U c1、U c2(2)饱和光电流(3)最大初动能E k1＝eU c1，E k2＝eU c2[典例] 小明用金属铷为阴极的光电管，观测光电效应现象，实验装置示意图如图甲所示．已知普朗克常量h＝6.63×10－34J·s.(1)图甲中电极A为光电管的________(选填“阴极”或“阳极”)；(2)实验中测得铷的遏止电压U c与入射光频率ν之间的关系如图乙所示，则铷的截止频率νc＝______Hz，逸出功W0＝________ J；(3)如果实验中入射光的频率ν＝7.00×1014 Hz，则产生的光电子的最大初动能E k＝________J.【答案】(1)阳极(2)5.15×1014(5.12×1014～5.19×1014均可) 3.41×10－19(3.39×10－19～3.44×10－19均可) (3)1.23×10－19(1.21×10－19～1.26×10－19均可)[题组突破训练]1．(多选)(2017·高考全国卷Ⅲ)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U a和U b、光电子的最大初动能分别为E k a和为普朗克常量．下列说法正确的是( )A．若νa>νb，则一定有U a<U bB．若νa>νb，则一定有E k a>E k bC．若U a<U b，则一定有E k a<E k bD．若νa>νb，则一定有hνa－E k a>hνb－E k b【答案】BC【解析】本题考查对光电效应方程hν－W0＝E k的理解．光照射到同种金属上，同种金属的逸出功相同．若νa>νb，据hν－W0＝E k，得E k a>E k b，则B项正确．由hν－W0＝E k＝eU，可知当νa>νb时U a>U b，则A项错误．若U a<U b说明E k a<E k b，则C项正确．由hν－E k＝W0，而同一种金属W0相同，则D项错误．2．(多选)如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线，普朗克常量h＝6.63×10－34J·s，由图可知( )A．该金属的极限频率为4.27×1014 HzB ．该金属的极限频率为5.5×1014Hz C ．该图线的斜率表示普朗克常量 D ．该金属的逸出功为0.5 eV 【答案】AC【解析】由光电效应方程E k ＝hν－W 0知图线与横轴交点为金属的极限频率，即νc ＝4.27×1014Hz ，A 正确，B 错误；由E k ＝hν－W 0可知，该图线的斜率为普朗克常量，C 正确；金属的逸出功 W 0＝hνc ＝6.63×10－34×4.27×10141.6×10－19eV≈1.8 eV，D 错误． 3．在光电效应实验中，飞飞同学用同一光电管在不同实验条件下得到了三条光电流与电压之间的关系曲线(甲光、乙光、丙光)，如图所示．则可判断出( )A ．甲光的频率大于乙光的频率B ．乙光的波长大于丙光的波长C ．乙光对应的截止频率大于丙光对应的截止频率D ．甲光对应的光电子最大初动能大于丙光对应的光电子最大初动能 【答案】B※考点三 光的波粒二象性实验基础 表现说明光的 波动 性干涉 和衍射(1)光是一种概率波，即光子在空间各点出现的可能性大小(概率)可用波动规律来描述(2)大量的光子在传播时，表现出波的性质(1)光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间相互作用产生的(2)光的波动性不同于宏观观念的波光的粒子性光电效应、康普顿效应(1)当光同物质发生作用时，这种作用是“一份一份”进行的，表现出粒子的性质(2)少量或个别光子清楚地显示出光的粒子性(1)粒子的含义是“不连续”“一份一份”的(2)光子不同于宏观观念的粒子波动性和粒子性的对立、统一(1)大量光子易显示出波动性，而少量光子易显示出粒子性(1)光子说并未否定波动说，E＝hν＝hcλ中，ν和λ就是波的概念(2)波长长(频率低)的光波动性强，而波长短(频率高)的光粒子性强(2)波和粒子在宏观世界是不能统一的，而在微观世界却是统一的[题组突破训练]1．(多选)物理学家做了一个有趣的实验：在双缝干涉实验中，在光屏处放上照相底片，若减弱光的强度，使光子只能一个一个地通过狭缝．实验结果表明，如果曝光时间不太长，底片上只能出现一些不规则的点；如果曝光时间足够长，底片上就会出现规则的干涉条纹．对这个实验结果，下列认识正确的是( )A．曝光时间不长时，光的能量太小，底片上的条纹看不清楚，故出现不规则的点B．单个光子的运动没有确定的轨道C．只有大量光子的行为才表现出波动性D．只有光子具有波粒二象性，微观粒子不具有波粒二象性【答案】BC2．对光的认识，下列说法不正确的是( )A．个别光子的行为表现出粒子性，大量光子的行为表现出波动性B．光的波动性是光子本身的一种属性，不是光子之间的相互作用引起的C．光表现出波动性时，就不具有粒子性了，光表现出粒子性时，就不再具有波动性了D．光的波粒二象性应理解为：在某种情况下光的波动性表现得明显，在另外的某种情况下，光的粒子性表现得明显【答案】C【解析】光是一种概率波，少量光子的行为易显示出粒子性，而大量光子的行为往往显示出波动性，A正确；光的波动性不是由于光子之间的相互作用引起的，而是光的一种属性，这已被弱光照射双缝后在胶片上的感光实验所证实，B正确；粒子性和波动性是光同时具备的两种属性，C错误，D正确．3．(多选)关于物质的波粒二象性，下列说法中正确的是( )A．不仅光子具有波粒二象性，一切运动的微粒都具有波粒二象性B．运动的微观粒子与光子一样，当它们通过一个小孔时，都没有特定的运动轨道C．波动性和粒子性，在宏观现象中是矛盾的、对立的，但在微观高速运动的现象中是统一的D．实物的运动有特定的轨道，所以实物不具有波粒二象性【答案】ABC一、氢原子光谱、氢原子的能级、能级公式超重点2：原子结构与原子核1．原子的核式结构(1)电子的发现：英国物理学家汤姆孙发现了电子．(2)α粒子散射实验：1909～1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验，实验发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数α粒子发生了大角度偏转，偏转的角度甚至大于90°，也就是说它们几乎被“撞”了回来．(3)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．2．光谱(1)光谱用光栅或棱镜可以把光按波长展开，获得光的波长(频率)和强度分布的记录，即光谱．(2)光谱分类有些光谱是一条条的亮线，这样的光谱叫作线状谱．有的光谱是连在一起的光带，这样的光谱叫作连续谱．(3)氢原子光谱的实验规律巴耳末线系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式1λ＝R(122－1n2)(n＝3,4,5，…)，R是里德伯常量，R＝1.10×107 m－1，n为量子数．3．玻尔理论(1)定态：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些能量状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量．(2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，它辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量由这两个定态的能量差决定，即hν＝E m－E n.(h是普朗克常量，h＝6.63×10－34J·s)(3)轨道：原子的不同能量状态跟电子在不同的圆周轨道绕核运动相对应．原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道也是不连续的．4．氢原子的能级、能级公式(1)氢原子的能级能级图如图所示(2)氢原子的能级和轨道半径①氢原子的能级公式：E n＝1n2E1(n＝1,2,3，…)，其中E1为基态能量，其数值为E1＝－13.6 eV.②氢原子的半径公式：r n＝n2r1(n＝1,2,3，…)，其中r1为基态半径，又称玻尔半径，其数值为r1＝0.53×10－10m.二、原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期、放射性同位素1．原子核的组成原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数等于核内的质子数．2．天然放射现象(1)天然放射现象元素自发地放出射线的现象，首先由贝克勒尔发现．天然放射现象的发现，说明原子核具有复杂的结构．(2)放射性和放射性元素物质发射某种看不见的射线的性质叫放射性．具有放射性的元素叫放射性元素．(3)三种射线：放射性元素放射出的射线共有三种，分别是α射线、β射线、γ射线． (4)放射性同位素的应用与防护①放射性同位素：有天然放射性同位素和人工放射性同位素两类，放射性同位素的化学性质相同． ②应用：消除静电、工业探伤、作示踪原子等． ③防护：防止放射性对人体组织的伤害． 3．原子核的衰变(1)衰变：原子核放出α粒子或β粒子，变成另一种原子核的变化称为原子核的衰变． (2)分类α衰变：A Z X→A －4Z －2Y ＋42He. β衰变：A Z X→ A Z ＋1Y ＋ 0－1e. 两个典型的衰变方程①α衰变：23892U→23490Th ＋42He ； ②β衰变：23490Th→23491Pa ＋ 0－1e ；(3)半衰期：大量放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间．半衰期由原子核内部的因素决定，跟原子所处的物理、化学状态无关． 三、核力、结合能、质量亏损 1．核力 (1)定义原子核内部，核子间所特有的相互作用力． (2)特点①核力是强相互作用的一种表现； ②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m 之内；③每个核子只跟它的相邻核子间才有核力作用． 2．结合能核子结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量，叫作原子核的结合能． 3．比结合能 (1)定义原子核的结合能与核子数之比，称作比结合能，也叫平均结合能． (2)特点不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．4．质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E ＝mc 2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小Δm ，这就是质量亏损．由质量亏损可求出释放的核能ΔE ＝Δmc 2.四、裂变反应和聚变反应、裂变反应堆核反应方程1．重核裂变(1)定义：质量数较大的原子核受到高能粒子的轰击而分裂成几个质量数较小的原子核的过程． (2)典型的裂变反应方程：235 92U ＋10n→8936Kr ＋144 56Ba ＋310n.(3)链式反应：由重核裂变产生的中子使裂变反应一代接一代继续下去的过程． (4)临界体积和临界质量：裂变物质能够发生链式反应的最小体积及其相应的质量． (5)裂变的应用：原子弹、核反应堆．(6)反应堆构造：核燃料、减速剂、镉棒、防护层． 2．轻核聚变(1)定义：两轻核结合成质量较大的核的反应过程．轻核聚变反应必须在高温下进行，因此又叫热核反应．(2)典型的聚变反应方程：21H ＋31H→42He ＋10n ＋17.6 MeV※考点一 对玻尔理论的理解 1．几个概念(1)能级：在玻尔理论中，原子各个状态的能量值． (2)基态：原子能量最低的状态．(3)激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他能量较高的状态． (4)量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数． 2．能级图的意义(1)能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态．(2)横线左端的数字“1,2,3，…”表示量子数，右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子的能级． (3)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． 3．定态间的跃迁——满足能级差(1)从低能级(n 小)――→跃迁高能级(n 大)―→吸收能量．hν＝E n 大－E n 小(2)从高能级(n 大)――→跃迁低能级(n 小)―→放出能量．hν＝E n 大－E n 小4．电离电离态：n＝∞，E＝0基态→电离态：E吸＝0－(－13.6 eV)＝13.6 eV.n＝2→电离态：E吸＝0－E2＝3.4 eV如吸收能量足够大，克服电离能后，获得自由的电子还具有一定的动能．[题组突破训练]1．(2018·湖南长沙模拟)以下关于玻尔原子理论的说法正确的是( )A．电子绕原子核做圆周运动的轨道半径是任意的B．电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射C．电子从量子数为2的能级跃迁到量子数为3的能级时要辐射光子D．不同频率的光照射处于基态的氢原子时，只有某些频率的光可以被氢原子吸收【答案】D2.如图所示为氢原子的四个能级，其中E1为基态，若氢原子A处于激发态E2，氢原子B处于激发态E3，则下列说法正确的是( )A．原子A可能辐射出3种频率的光子B．大量的原子B可能辐射出3种频率的光子C．原子A能够吸收原子B发出的光子并跃迁到能级E4D．原子B能够吸收原子A发出的光子并跃迁到能级E4【答案】B【解析】原子A 从激发态E 2跃迁到E 1，只辐射一种频率的光子，A 错误；原子B 从激发态E 3跃迁到基态E 1可能辐射三种频率的光子，B 正确；由原子能级跃迁理论可知，原子A 可能吸收原子B 由E 3跃迁到E 2时放出的光子并跃迁到E 3，但不能跃迁到E 4，C 错误；原子A 发出的光子能量ΔE ＝E 2－E 1大于E 4－E 3，故原子B 不可能跃迁到能级E 4，D 错误．3．已知氢原子处于基态时的能量为E 1(E 1<0)，氢原子处于n 能级时能量为E n ＝E 1n2.现有一个处于n ＝3能级的氢原子向低能级跃迁，发出两个不同频率的光子，其中频率较小的光子照射某种金属恰好能使该金属发生光电效应，已知普朗克常量为h .则下列说法正确的是( ) A ．频率较大的光子能量为－89E 1B ．被照金属发生光电效应的截止频率为5E 136hC ．该氢原子向低能级跃迁过程中减少的电势能等于电子增加的动能D ．若用其中频率较大的光子照射该金属，则产生的光电子的最大初动能可能为E k ＝－1118E 1【答案】D※考点二 原子核和原子核的衰变 1．α衰变、β衰变的比较衰变类型 α衰变 β衰变衰变方程A ZX→A －4Z －2Y ＋42HeA ZX→A Z ＋1Y ＋0－1e衰变实质2个质子和2个中子结合成一个整体射出211H＋210n→42He1个中子转化为1个质子和1个电子10n→11H＋－1e匀强磁场中轨迹形状衰变规律电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒(1)半衰期公式(2)确定α、β衰变次数的方法[真题拓展探究][典例1] (2017·高考全国卷Ⅱ)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核，衰变方程为23892U→23490Th＋42He.下列说法正确的是( )A．衰变后钍核的动能等于α粒子的动能B．衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小C．铀核的半衰期等于其放出一个α粒子所经历的时间D．衰变后α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量【答案】B拓展1 衰变方程的书写1．下列核反应方程中，属于α衰变的是( )N＋42He→17 8O＋11B.eqB.U→234 90Th＋42HeH＋31H→42He＋10D.eqD.Th→234 91Pa＋0－1e【答案】B【解析】原子核自发放射α粒子的过程叫α衰变，B正确，A、C、D错误．拓展2 衰变次数的计算U经过m次α衰变和n次β衰变，变成20782Pb，则( )A．m＝7，n＝3 B．m＝7，n＝4C．m＝14，n＝9 D．m＝14，n＝18【答案】B【解析】根据题意知核反应方程为23592U→20782Pb＋m42He＋n0－1e，根据电荷数守恒和质量数守恒可得235＝207＋4m,92＝82＋2m－n.联立解得m＝7，n＝4，B正确．选B.拓展3 半衰期的理解与计算3．碘131核不稳定，会发生β衰变，其半衰期为8天．(1)碘131核的衰变方程：13153I→________(衰变后的元素用X表示)．(2)经过________天有75%的碘131核发生了衰变．【答案】(1)13154X＋0－1e (2)16※考点三核反应及核能1．核反应的四种类型类型可控性核反应方程典例衰变α衰变自发238 92U―→234 90Th＋42He β衰变自发234 90Th―→234 91Pa＋0－1e人工转变人工控制147N＋42He―→178O＋11H(卢瑟福发现质子)42He＋94Be―→126C＋10n(查德威克发现中子)2713Al＋42He―→3015P＋10n (约里奥·居里夫妇发现人工放射性)3015P―→3014Si＋1e重核裂变比较容易进行人工控制23592U＋10n―→14456Ba＋8936Kr＋310n23592U＋10n―→13654Xe＋9038Sr＋1010n轻核聚变很难控制21H＋31H―→42He＋10n(1)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＝mc2.方程的含义：物体具有的能量与它的质量之间存在简单的正比关系，物体的能量增大，质量也增大；物体的能量减少，质量也减少．(2)核子在结合成原子核时出现质量亏损Δm，其能量也要相应减少，即ΔE＝Δmc2.(3)原子核分解成核子时要吸收一定的能量，相应的质量增加Δm，吸收的能量为ΔE＝Δmc2.3．核能的计算方法(1)根据ΔE＝Δmc2计算时，Δm的单位是“kg”，c的单位是“m/s”，ΔE的单位是“J”．(2)根据ΔE＝Δm×931.5 MeV计算时，Δm的单位是“u”，ΔE的单位是“MeV”．(3)根据核子比结合能来计算核能：原子核的结合能＝核子比结合能×核子数．[典例2] (2018·山东淄博模拟)一个静止的铀核232 92U(原子质量为232.037 2 u)放出一个α粒子(原子质量为4.002 6 u)后衰变成钍核228 90Th(原子质量为228.028 7 u)．已知原子质量单位1 u＝1.67×10－27 kg,1 u相当于931 MeV.(1)写出核衰变反应方程，并算出该核衰变反应中释放出来的核能；(2)假设反应中释放出的核能全部转化为钍核和α粒子的动能，则钍核获得的动能有多大？【答案】(1)232 92U→228 90Th＋42He 5.49 MeV(2)0.09 MeV[题组突破训练]1．(2016·高考全国卷Ⅱ)在下列描述核过程的方程中，属于α衰变的是________，属于β衰变的是________，属于裂变的是________，属于聚变的是________．(填正确答案标号)C→14 7N＋0－1eP→3216S＋0－1eU→234 90Th＋42HeN＋42He→17 8O＋11HU＋10n→140 54Xe＋9438Sr＋210nH＋21H→42He＋10n【答案】C AB E F【解析】α衰变是一种元素衰变成另一种元素过程中释放出α粒子的现象，选项C为α衰变；β衰变为衰变过程中释放出β粒子的现象，选项A、B均为β衰变；重核裂变是质量较大的核变成质量较小的核的过程，选项E是常见的一种裂变；聚变是两个较轻的核聚合成质量较大的核的过程，选项F是典型的核聚变过程．2．(2017·高考全国卷Ⅰ)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：21H＋21H→32He＋1021H的质量为2.013 6 u，32He的质量为3.015 0 u，10n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( )A．3.7 MeV B．3.3 MeVC．2.7 MeV D．0.93 MeV【答案】B【解析】聚变反应中的质量亏损为Δm＝(2×2.013 6－3.015 0－1.008 7) u＝0.003 5 u，则释放的核能为ΔE＝Δmc2＝0.003 5×931 MeV≈3.3 MeV，B正确．3．现有两动能均为E0＝0.35 MeV的21H在一条直线上相向运动，两个21H发生对撞后能发生核反应，得到32He 和新粒子，且在核反应过程中释放的能量完全转化为32He和新粒子的动能．已知21H的质量为2.014 1 u，32He 的质量为3.016 0 u，新粒子的质量为1.008 7 u，核反应时质量亏损1 u释放的核能约为931 MeV(如果涉及计算，结果保留整数)．则下列说法正确的是( )A．核反应方程为21H＋21H→32He＋11HB．核反应前后不满足能量守恒定律C．新粒子的动能约为3 MeVHe的动能约为4 MeV【答案】C题组突破训练一、选择题1．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的有( )A．紫外线照射到金属锌板表面时能产生光电效应，则当增大紫外线的照射强度时，从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大B ．每个核子只跟邻近的核子发生核力作用C ．原子的核式结构模型是由汤姆孙在α粒子散射实验基础上提出的D ．某放射性原子核经过2次α衰变和一次β衰变，核内质子减少2个 【答案】B【解析】根据爱因斯坦光电效应方程E km ＝hν－W 0可知，光电子的最大初动能与入射光的频率有关，而与入射光的强度无关，所以增大入射光的强度，光电子的最大初动能不变，故选项A 错误；核力为短程力，只能跟邻近的核子发生核力作用，故选项B 正确；原子的核式结构模型是由卢瑟福在α粒子散射实验基础上提出的，故选项C 错误；某放射性原子核经过2次α衰变时，原子核中质子减少4个，中子减少4个，当再经过一次β衰变时，一个中子又转变为一个质子，因此核内质子减少3个，选项D 错误． 2．(2018·福建漳州模拟)以下说法中正确的是( ) A ．α粒子大角度散射表明α粒子很难进入原子内部 B ．β衰变现象说明电子是原子核的组成部分 C ．γ射线是一种波长很短的电磁波 D ．放射性元素的半衰期随温度的升高而变短 【答案】C3．下列说法正确的是( )A ．原子的核式结构模型是汤姆孙最早提出的B ．铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)的过程中，要经过8次α衰变和6次β衰变 C ．一个氢原子从量子数n ＝3的激发态跃迁到基态时最多可辐射3种不同频率的光子 D ．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，可能是因为这束光的强度太小 【答案】B【解析】原子的核式结构模型是卢瑟福提出的，A 错误；铀核(23892U)衰变为铅核(20682Pb)，先根据质量数守恒计算α衰变次数n ＝238－2064＝8，再根据电荷数守恒计算β衰变的次数m ＝82＋2×8－92＝6，B 正确；一个氢原子从n ＝3的激发态跃迁到基态时可能会释放1种频率的光子或2种不同频率的光子，C 错误；能不能发生光电效应与入射光的强度无关，只与入射光的频率有关，D 错误．4．目前，在居室装修中经常用到花岗岩、大理石等装饰材料，这些岩石都不同程度地含有放射性元素．比如，有些含有铀、钍的花岗岩等岩石会释放出放射性惰性气体氡，而氡会发生放射性衰变，放射。

高三物理一轮复习《原子的核式结构原子核》导学案（学生用）【学习目标】1.了解原子结构模型建立的历史过程及各种模型建立的依据；2.知道α粒子散射实验的实验方法和实验现象，及原子核式结构模型的主要内容3．知道原子核的组成，知道核子和同位素的概念。

【学习重点、难点】1.引导学生对α粒子散射实验的结果分析，得出原子的核式结构；2. 知道原子核的组成【使用方法】通读教材P61-63，进行知识梳理，再认真独立完成导学案，并将自己的疑问记下来。

【课前预习案】1．________发现电子，电子带____电，而原子呈电____性，电子是____的组成部分。

2．α粒子散射实验结果及原因：①________数α粒子不偏移→原子内部绝大部分是“空”的。

②少数α粒子发生_______偏转→原子内部有“核”存在。

③极少数α粒子被_______ 表明：作用力很大；质量很大；电量集中。

3.卢瑟福原子模型（核式结构模型）：在原子的中心有一个很小的核，叫做__________，原子的全部____电荷和几乎全部_____都集中在原子核里，带_____电的电子在核外的空间运动，原子的核式结构学说可完满解释α粒子散射实验。

4.原子和原子核的大小：原子的直径数量级为____m，原子核的直径数量级为10-15m。

5.原子核的组成：（1）质子的发现：用α粒子轰击______核获得质子。

（2）原子核的组成：原子核由核子（___子和___子）组成。

（3）原子核的质子数（Z）=原子核的______数=______序数。

（4）原子核的质量数（A）=______数 + ____数。

X表示原子核，X：_____符号；A：核的_______数；（5）原子核的符号表示：AZZ：核_____数6.同位素（1）定义：具有相同_______数而_____数不同的原子，称同位素。

（2）性质：原子核的_____数决定了核外电子数目，也决定了电子在核外的分布情况，进而决定了这种元素的化学性质，因而同种元素的同位素具有______的化学性质。

高三物理最新教案（高三物理原子物理复习教案精品）-第14章原子物理学1，原子模型1。

汤姆森模型(枣高模型)汤姆森发现电子，使人们认识到原子具有复杂的结构2.卢瑟福的核结构模型(行星模型)α粒子散射实验用α粒子轰击金箔。

结果，绝大多数α粒子在穿过金箔后基本上继续沿原始方向运动，但少数α粒子经历了大的偏转。

这表明原子的正电荷和质量必须集中在一个非常小的原子核上。

卢瑟福通过α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个非常小的原子核，叫做原子核。

所有正电荷和几乎所有质量的原子都集中在原子核内，带负电荷的电子在原子核外的空间移动根据α粒子散射实验的实验数据，还可以估计出核大小的数量级为10-15m3.玻尔模型(量子理论的介绍，量子化是不连续的，整数n叫做量子数玻尔的三个假设(量子化)(1)轨道量子化rn = n2r1 = 0.53× 10-10m (2)能量量子化:en？E21n E1 =-13.6 eV∨0.4-0.853-1.51 e22-3.4 E1③在两个能级之间跃迁期间原子辐射或吸收的光子的能量Hν= EM-ENE31-13.6氢原子(2)的能级图在从高能级跃迁到低能级时发射光子从低能级到高能级的转变可能是由于光子的吸收，也可能是由于碰撞(通过加热，分子的热运动增强，分子之间的相互碰撞可以传递能量)当原子从低能级跃迁到高能级时，它们只能吸收一定频率的光子。

然而，从某个能级到任何频率的光子，其被电离吸收的能量大于或等于电离能量(例如，在基态，E ≥13.6eV的任何光子都可以被吸收，吸收的能量转化为电离电子的动能，电离除外)玻尔理论的局限性由于量子理论(轨道量子化和能量量子化)的引入，玻尔理论成功地解释了氢谱定律然而，因为它保留了太多的经典物理理论(牛顿第二定律、向心力、库仑力等)。

)，它在解释其他原子的光谱时遇到了很大的困难。

例1。

容器中处于基态的氢原子被具有光子能量的单色光照射停止照射后，发现容器中的氢气可以释放三种不同频率的光子，其频率由低到高依次为ν1、ν2和ν3。

高三物理复习教案第十一讲热学、光学、原子物理祁东一中撰稿：陈丽萍审查：陈晓建一、考点梳理：1.热学部分命题点多集中在分子动理论，估算分子大小和数目、物体内能的改变和做功，题型多为选择题，且绝大多数选项择题只要求定性分析。

但能源开发和利用是当今的热门课题，应以关注。

2.几何光学部分命题点多集中在光路图方面，光的反射、折射、直线传播的简单应用是命题热点。

3．原子物理命题可能性大的有：光电效应、光的干涉、α粒子散射实验、玻尔理论、原子核转变、质子和中子的发现、核能的释放等，题型是选择题和填空题。

但由于本考点涉及内容是近代物理的基础，与力学、电磁学的知识综合命题是高考的趋势。

二、热身训练：1．(1)在做“用油膜法估测分子的大小”实验中，实验简要步骤如下：A．将画有油膜轮廓的玻璃板放在坐标纸上，数出轮廓内的方格数(不足半个的舍去，多于半个的算一个)再根据方格的边长求出油膜的面积S．B．将一滴油酸酒精溶液滴在水面上，待油酸薄膜的形状稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用彩笔将薄膜的形状描画在玻璃板上．C．用浅盘装入约2cm深的水，然后将痱子粉或石膏粉均匀地撒在水面．D．用公式D=V/S，求出薄膜厚度，即油酸分子的大小．E．根据油酸酒精溶液的浓度，算出一滴溶液中纯油酸的体积V．F．用注射器或滴管将事先配制好的油酸酒精溶液一滴一滴地滴入量筒，记下量筒内增加一定体积时的滴数．上述实验步骤的合理顺序是__________．2．(2)将1cm3的油酸溶于酒精，制成200cm3的油酸酒精溶液．已知1cm3溶液有50滴．现取1滴油酸溶液滴到水面上，随着酒精溶于水，油酸在水面上形成一单分子薄层，已测出这一薄层的面积为0.2m2．由此可估测出油酸分子的直径为__________m．3．图中画出了氢原子的4个能级，并注明了相应的能量E。

处在n=4的能级的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出若干种不同频率的光波。

已知金属钾的逸出功为2.22eV。

《冲刺系列》高三物理第二轮复习教案第一讲力与运动（一）力是贯穿整个物理学的一条重要主线，运动是物理学研究的主要内容之一，力和运动的关系是力学部分的核心内容。

其中，许多基本规律和科学思维方法在力学中，甚至在整个物理学中都是相当重要的。

中学教材中遇到的力有场力（万有引力、电场力、磁场力）、弹力、摩擦力、分子力、核力等。

研究的运动有匀速运动、匀变速直线运动、匀变速曲线运动（平抛运动）、匀速圆周运动、简谐运动等。

力具有相互性（作用力与反作用力具有同时性）、矢量性（力不仅具有大小而且有方向，运算遵守平行四边形定则），力还具有作用的瞬时性（牛顿第二定律），对时间和空间的积累性（动能定理和动量定理）及作用的独立性等。

判断一个物体做什么运动，首先要看它的初速度是否为零，然后看它受力是否为恒力。

若为恒力，还要看它与初速度的夹角情况，这样才能准确地判断运动形式。

受力分析和运动情况分析是解题的关键。

通过加速度a架起受力、运动（平衡是a=0的特例）这两部分的联系，建立起等值关系式，使问题得到解决。

例1、在生活中，我们有这样的常识，用手握瓶，将瓶提离桌面，瓶越重，越要用力提紧瓶，这样是为了（ BD ）A．增加手与瓶的接触面积B．增加对瓶的压力C．增大手与瓶之间的摩擦因数D．增大手与瓶之间的最大静摩擦力例2、某人推着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F1，对后轮的摩擦力为F2；该人骑着自行车前进时，地面对前轮的摩擦力为F3，对后轮的摩擦力为F4。

下列说法中正确的是（ C ）A．F1与车前进的方向相同B．F2与车前进的方向相同C．F3与车前进的方向相同D．F4与车前进的方向相同例3、物块1、2放在光滑水平面上用轻质弹簧相连，如图所示．今对物块1、2分别施以方向相反的水平力F1、F2．且F1大于F2，则弹簧秤的示数（ D ）A．一定等于F1 + F2 B．一定等于F1–F2C．一定大于F2小于F1 D．条件不足，无法确定例4、如图，悬线下挂着一个带正电小球，它的质量为m，电量为q，整个装置处于水平方向的匀强电场中，场强为E，则（ AD ）A．小球平衡时，悬线与竖直方向夹角的正切为Eq/mgB．若剪断悬线，则小球做曲线运动C．若剪断悬线，则小球做匀速直线运动D．若剪断悬线，则小球做匀加速直线运动例5、一物体放置在倾角为θ的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如右图所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是（ BC ）A．θ一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B．θ一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C． a一定时，θ越大，斜面对物体的正压力越小D． a一定时，θ越大，斜面对物体的摩擦力越小例6、如图所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为90°两底角为α和β；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块。

第3课时原子与原子核『必备知识要打牢』知识点一原子结构[记一记]1．原子的核式结构(1)1909～1911年，英国物理学家卢瑟福进行了α粒子散射实验，提出了核式结构模型。

(2)α粒子散射实验：①实验装置：如图13－3－1所示。

图13－3－1②实验结果：α粒子穿过金箔后，绝大多数沿原方向前进，少数发生较大角度偏转，极少数偏转角度大于90°，甚至被弹回。

(3)核式结构模型：原子中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间绕核旋转。

2．氢原子光谱氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线，这些光谱线可用一个统一的公式表示：1λ＝R(122－1n2)n＝3,4,5……3．玻尔的原子模型(1)玻尔理论：①轨道假设：原子中的电子在库仑引力的作用下，绕原子核做圆周运动，电子绕核运动的可能轨道是不连续的。

②定态假设：电子在不同的轨道上运动时，原子处于不同的状态，因而具有不同的能量，即原子的能量是不连续的。

这些具有确定能量的稳定状态称为定态，在各个定态中，原子是稳定的，不向外辐射能量。

③跃迁假设：原子从一个能量状态向另一个能量状态跃迁时要放出或吸收一定频率的光子，光子的能量等于两个状态的能量差，即hν＝Em－En。

(2)几个概念：①能级：在玻尔理论中，原子各个状态的能量值。

②基态：原子能量最低的状态。

③激发态：在原子能量状态中除基态之外的其他较高的状态。

④量子数：原子的状态是不连续的，用于表示原子状态的正整数。

(3)氢原子的能级和轨道半径：①氢原子的半径公式：rn＝n2r1(n＝1,2,3…)，其中r1为基态半径，r1＝0.53×10－10 m。

②氢原子的能级公式：En＝1n2E1(n＝1,2,3…)，其中E1为基态能量，E1＝－13.6 eV。

[试一试]1．卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构，正确反映实验结果的示意图是()图13－3－2知识点二原子核[想一想]如图13－3－3甲是α、β、γ三种射线穿透能力的示意图，图乙是工业上利用射线的穿透性来检查金属内部的伤痕的示意图。

2010高考物理总复习名师学案--热学（22页WORD ）●复习导航热学是研究与温度有关的热现象的科学.它是从两个方面来研究热现象及其规律的，一是从物质的微观结构即用分子动理论的观点来解释与揭示热学宏观量及热学规律的本质；二是以观测和实验事实为依据，寻求热学参量间的关系及热功转换的关系.热学包括分子动理论，热和功，气体的性质等内容.分子动理论是物质的微观结构学说，是宏观现象与微观本质间的联系纽带；能的转化和守恒定律是自然界普遍适用的规律.考纲对“分子热运动·能量守恒”的要求有所提高.在原来的基础上又增加了“热力学第一定律、热力学第二定律、永动机不可能、绝对零度不可达到、能源的利用与环境保护”等内容，请在复习中加以重视.气体性质内容的要求大大降低，在考纲中仅对气体的状态和状态参量、热力学温度、气体分子运动的特点和气体压强的微观意义提出了要求，气体实验定律及气体状态方程已被删除.复习中要把握好这部分内容的深、广度，要注意考纲中“气体的状态和状态参量、热力学温度”的要求为Ⅱ级.本章的复习可分为两个单元：（Ⅰ）分子热运动·能量守恒；（Ⅱ）气体.第Ⅰ单元 分子热运动·能量守恒●知识聚焦一、物质是由大量分子组成的1.分子体积很小，它的直径数量级是10-10 m.油膜法测分子直径：d ＝SV ，V 是油滴体积，S 是水面上形成的单分子油膜的面积.2.分子质量很小，一般分子质量的数量级是10-26 kg.3.分子间有空隙.4.阿伏加德罗常数：1 mol 的任何物质含有的微粒数相同，这个数的测量值N A ＝6.02×１023 mol -1.阿伏加德罗常数是个十分巨大的数字，分子的体积和质量都十分小，从而说明物质是由大量分子组成的.二、分子永不停息地做无规则热运动1.扩散现象：相互接触的物体互相进入对方的现象.温度越高，扩散越快.2.布朗运动：在显微镜下看到的悬浮在液体中的花粉颗粒的永不停息的无规则运动.颗粒越小，运动越明显；温度越高，运动越剧烈.布朗运动是液体分子永不停息地做无规则热运动的反映.是微观分子热运动造成的宏观现象.三、分子间存在着相互作用力1.分子间同时存在相互作用的引力和斥力，合力叫分子力.2.特点：分子间的引力和斥力都随分子间的距离增大而减小，随分子距离的减小而增大，但斥力比引力变化更快.(1)r＝r0时(约几个埃，1埃＝10-10 m)，F引＝F斥，分子力F＝0.(2)r＜r0时，F引＜F斥，分子力F为斥力.(3)r＞r0时，F引＞F斥，分子力F为引力.(4)r＞10r0后，F引、F斥迅速减为零，分子力F＝0.四、物体的内能1.分子的平均动能：物体内分子动能的平均值叫分子平均动能.温度是分子平均动能的标志.温度越高，分子的平均动能越大.2.分子势能：由分子间的相互作用和相对位置决定的能量叫分子势能.分子势能的大小与物体的体积有关.当分子间的距离r＞r0时，分子势能随分子间的距离增大而增大；当r＜r0时，分子势能随分子间的距离减小而增大；当r＝r0时，分子势能最小.3.物体的内能：物体内所有分子的动能和势能的总和叫物体的内能.五、物体内能的变化改变物体的内能有两种方式：1.做功：外力做功，物体内能增加；克服外力做功，物体内能减少.2.热传递：吸收热量，物体内能增加；放出热量，物体内能减少.做功和热传递在改变物体的内能上是等效的，但本质有区别.通过做功改变物体的内能，是使物体的内能和其他形式的能量发生转化.通过热传递改变物体内能,是使内能从一个物体转移到另一个物体.六、热力学定律1.热力学第一定律在一般情况下，如果物体跟外界同时发生做功和热传递的过程，外界对物体所做的功W 加上物体从外界吸收的热量Q等于物体内能的增加ΔU.即：ΔU=Q+W利用ΔU=Q+W讨论问题时，必须弄清其中三个量的符号法则.外界对物体做功，W取正值，反之取负值；物体从外界吸收热量，Q取正值，反之取负值；物体内能增加，ΔU取正值,反之取负值.2. 热力学第二定律表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化.表述二：不可能以单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化.热力学第二定律使人们认识到：自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性.3.热力学第三定律不可能用有限的手续使一物体冷却到绝对温度的零度(绝对零度不可能达到).七、能量守恒定律能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为别的形式，或从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变. ●疑难解析1.阿伏加德罗常数是联系微观物理量和宏观物理量的桥梁.在此所指微观物理量为：分子的体积v 、分子的直径d 、分子的质量m.宏观物理量为：物质的体积V 、摩尔体积V mol 、物质的质量M 、摩尔质量M mol 、物质的密度ρ.(1)计算分子质量：m ＝Amol A mol N V N M ρ= (2)计算分子的体积：v ＝A mol A mol N M N v ρ=分子直径：d ＝36πV (球体模型)，d ＝3V (立方体模型)(3)计算物质所含的分子数：n＝mol M M ·N A ＝mol V V ·N A ＝mol M V ρ·N A ＝molV M ρ·N A 例如，估算标准状况下气体分子间的距离时，由于气体分子间距离较大，各分子虽然做热运动，但仍可看做是均匀分布的.1 mol 任何气体在标准状况下的体积均为22.4 L ，将其分成若干个小立方体，每个小立方体内装一个分子，立方体的边长即分子间的距离.d＝32333A mol 100.6104.22⨯⨯=-N V m ≈3×１0－9 m2.分子间的相互作用力分子力是邻近的分子间原子核的正电荷和核外电子之间的相互作用引起的有复杂规律的力.分子力的变化可由图8—1—1所示.分子距离r 在0～r 0间合力F 表现为斥力；在r ＞r 0后合力表现为引力，且引力先增大后减小；当r 达到十几个埃时，分子力减为零.图8—1—1由分子间的相对位置和相互作用而决定的能叫分子势能.当物体被拉伸时，r ＞r 0，外力克服分子引力做功，分子势能增加；当物体被压缩时，r ＜r 0，外力克服分子斥力做功，分子势能增加，通常状态下，分子距离r ＝r 0，分子力为零，分子势能最小.总之，分子的热运动让分子分散开，分子间的相互作用力让分子聚集在一起，二者相互制约，构成了固、液、气三态，决定了物体的内能.3.物体的内能与温度和体积的关系温度变时分子动能变，体积变时分子势能变，因此物体的内能决定于它的温度和体积.但这句话却不能作为判断两物体内能大小的依据.如两物体温度和体积均相同，而内能却没有确定的关系.再如，0℃的冰融化成0℃的水，体积减少，不能就此认为其势能也减少.而应从改变内能的两种方式上去分析.冰融化过程吸收热量，内能增加，而温度不变，所增加的只是分子的势能.4.永动机不可能制成第一类永动机：不消耗任何能量，却可以源源不断地对外做功.这种永动机违背能量守恒定律，是不可能制造成的.第二类永动机：只从单一热源吸收热量，全部用来做功，而没有冷凝.这类永动机虽然不违反能量守恒定律，但与热力学第二定律却是矛盾的，这类永动机也是不可能制造成的. ●典例剖析［例1］图8—1—2中关于布朗运动的实验，下列说法正确的是图8—1—2A.图中记录的是分子无规则运动的情况B.图中记录的是微粒做布朗运动的轨迹C.实验中可以看到，微粒越大，布朗运动越明显D.实验中可以看到，温度越高，布朗运动越剧烈【解析】图中记录的是每隔若干时间(如30 s)微粒位置的连线，而这段时间内微粒的运动情况却不得而知.虽然图示所反映的不是微粒的轨迹，但却可看出其运动的无规则性.做布朗运动的微粒都很小，一般为10-6 m 左右.微粒做布朗运动的根本原因是：各个方向的液体分子对它的碰撞不平衡.因此，只有微粒越小、温度越高时布朗运动才越剧烈.故选D.【说明】 针对课本中演示实验的考查在往年的高考中经常出现，做好这类题目的关键是：搞清原理、认真观察，在可能的情况下亲自动手做一做.【设计意图】 布朗运动是说明分子运动规律的重要宏观现象，通过本例加深学生对布朗运动的认识.［例2］已知水的密度ρ＝1.0×１03 kg ／m 3，水的摩尔质量M mol ＝１.８×１0－2 kg ／mol ，求：(1)1 cm 3的水中有多少个水分子.(2)估算一个水分子的线度多大.【解析】 水的摩尔体积Vmol ＝ρmolM ＝32100.1108.1⨯⨯- m 3／mol＝1.8×10-5 m 3／mol(1)1 cm 3水中的水分子数n＝6523mol A 10108.1100.6⨯⨯⨯=-V N ／cm 3＝3.3×１022／cm 3(2)建立水分子的球模型，有61πd 3＝Amo N V l 水分子直径d＝3A mol 6N V π＝3235100.614.3108.16⨯⨯⨯⨯- m ＝3.9×１0-10 m建立水分子的立方体模型，有d 3＝Amol N V 水分子直径d ＝32353A mol 100.6108.1⨯⨯=-N V m ＝3.1×１0-10 m. 【说明】 不论把分子看做球体，还是看做立方体，都只是一种简化的模型，是一种近似处理的方法.由于建立的模型不同，得出的结果稍有不同，但数量级都是10-10 m .一般在估算固体或液体分子线度或分子间距离时采用球模型，在估算气体分子间的距离时采用立方体模型.【设计意图】 阿伏加德罗常数是联系宏观量和微观量的重要常数，涉及阿伏加德罗常数的计算也是高考常考的内容.通过本例说明以阿伏加德罗常数为桥梁，由宏观量求微观量或由微观量求宏观量的方法.※［例3］如图8—1—3所示，在质量为M 的细玻璃管中盛有少量乙醚液体，用质量为m 的软木塞将管口封闭.加热玻璃管使软木塞在乙醚蒸气的压力下水平飞出，玻璃管悬于长为l 的轻杆上，细杆可绕上端O 轴无摩擦转动.欲使玻璃管在竖直平面内做圆周运动，在忽略热量损失的条件下，乙醚最少要消耗多少内能?图8—1—3【解析】 加热玻璃管的过程中乙醚内能增大，由液态变成气态.管内压强增大将软木塞顶开，乙醚内能减少，玻璃管和软木塞机械能增大.根据动量守恒定律和能量守恒定律即可求出乙醚内能的改变量.设软木塞水平飞出时M 和m 的速率分别为v 1和v 2，由动量守恒定律得：mv 2＝Mv 1=0 ①细玻璃管恰能越过最高点的条件是速度为零，由机械能守恒定律得： l Mg Mv 22121⋅= ②由能量守恒定律知，管塞分离时二者动能之和等于乙醚消耗的内能Ｅ内，即：E 内＝22212121mv Mv + ③ 联立①②③式可得E 内＝2M ｇl(m m M +). 【说明】 能量守恒定律贯穿于整个物理学的始终，从能量的角度分析和求解问题是一条重要的途径.在利用能量守恒定律列方程时，一定要分析清有几种形式的能量，它们是如何实现转化和转移的，哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少.这些都清楚了，然后列式运算才会少出错误.【设计意图】 通过本例说明综合利用有关规律分析解决力、热综合问题的思路方法. ●反馈练习 ★夯实基础1.关于分子动理论，有以下说法①把煤堆在墙角时间长了，墙内部也变黑，证明分子在不断扩散②酒精和水混合后体积减小，证明分子间有间隙③大风天看到风沙弥漫、尘土飞扬，这就是布朗运动④布朗运动是由于液体分子对固体小颗粒的撞击引起的，固体小颗粒的体积越大，液体分子对它的撞击越多，布朗运动就越显著 以上说法中正确的是A.①②B.③④C.①③D.②④【解析】 布朗运动是指在显微镜下看到的悬浮在液体（或气体）中微小颗粒的无规则运动，故③错，并且颗粒越大，所受分子撞击力不平衡性越不显著，布朗运动越不明显，故④错.【答案】A2.如图8—1—4所示为电冰箱的工作原理图，压缩机工作时，强迫致冷剂在冰箱内外的管道中不断循环.那么 ①在冰箱内的管道中，致冷剂迅速膨胀并吸收热量 ②在冰箱外的管道中，致冷剂迅速膨胀并放出热量③在冰箱内的管道中，致冷剂被剧烈压缩并吸收热量④在冰箱外的管道中，致冷剂被剧烈压缩并放出热量 以上说法中正确的是A.①④B.②③C.只有①D.只有④【解析】 电冰箱工作原理：外管道内的高压致冷剂液体，通过毛细管降压、降温，从内管道吸热变为蒸气，又被压缩机压缩成高压、高温蒸气排入外管道，放热变成液体.【答案】A3.关于物体内能，有下列说法①相同质量的两物体，升高相同的温度，内能增量一定相同②一定量0℃的水结成0℃的冰，内能一定减少 ③一定量气体体积增大，但既不吸热也不放热，内能一定减少④一定量气体吸收热量而保持体积不变，内能一定减少 以上说法中正确的是A.①②B.③④C.①④D.②③图8—1—4【解析】由热力学第一定律知：③对①错.一定量0℃的水结成0℃的冰，放热，内能减少，②对.【答案】 D4.关于温度的概念，下列说法中正确的是A.某物体的温度为0℃，则其中每个分子的温度都是0℃B.温度是物体分子热运动平均速率的标志C.温度是物体分子热运动平均动能的标志D.温度可以从高温物体传递到低温物体，达到热平衡时两物体温度相同【解析】温度是物体的宏观特征，是大量分子热运动的宏观体现，对一个分子不能谈温度，A错.温度是物体分子平均动能的标志，而不是分子平均速率的标志，故B错，C对.从高温物体传递到低温物体的是热量，而不是温度，D错.【答案】 C5.对不同物体而言，下列说法正确的是A.温度高的物体内分子的平均动能一定大于温度低的物体内分子的平均动能B.温度高的物体内每一个分子的动能一定大于温度低的物体内每一个分子的动能C.温度高的物体内分子的平均速率一定大于温度低的物体内分子的平均速率D.温度高的物体内每一个分子的速率一定大于温度低的物体内每一个分子的速率【解析】温度是分子平均动能的标志，不是分子平均速率的标志，更不能反映每一个分子的运动情况.【答案】 A6.100 ℃的水和100℃的水蒸气相比较①它们水分子的平均动能相等②它们的内能相等③100 ℃的水蒸气的内能大④100 ℃的水的内能可能等于、也可能小于、还可能大于100 ℃水蒸气的内能以上判断正确的是A.①②B.①③C.①④D.只有③【解析】由于水和水蒸气温度相同，故分子的平均动能相同，①对.由于水和水蒸气的质量不确定，故它们内能的关系不确定，④对.【答案】 C7.下列说法中不正确．．．的是A.物体有内能必有机械能B.物体机械能为零时，内能却不能为零C.物体内能永远不会为零D.物体的内能和机械能是两种不同形式的能量，它们可以相互转化【解析】物体的机械能可以为零.但内能却不能为零，因为分子总是不停地做无规则热运动.A的说法不正确，应选A.【答案】 A★提升能力8.关于物体内能的变化情况的说法正确的是A.吸热的物体的内能一定增加B.体积膨胀的物体的内能一定减少C.外界对物体做功，其内能一定增加D.绝热压缩物体，其内能一定增加【解析】 改变物体内能的途径有两种：做功和热传递，在其中一种改变内能的途径不确定的情况下，不能根据另一种改变内能途径的情况判断物体内能的变化.【答案】 D9.对于热量、功和内能三个物理量，下列各种说法中正确的是A.热量和功是由过程决定的，而内能是由物体的状态决定的B.热量、功和内能的物理意义相同C.热量和功都可以作为内能的量度D.内能大的物体含的热量一定多【解析】 热量和功是过程量，内能是状态量.它们具有不同的物理意义，热量和功都可量度内能的改变多少，不能量度内能的多少.【答案】 A10.金属制成的气缸中装有柴油与空气的混合物，有可能使气缸中柴油达到燃点的过程是A.迅速向里推活塞B.迅速向外拉活塞C.缓慢向里推活塞D.缓慢向外拉活塞【解析】 迅速向里推活塞，对气体做功，而气体来不及和外界进行热交换，从而使气体内能增大，温度升高，达到混合物的燃点.【答案】 A11.下列说法正确的是A.热量能够从高温物体传到低温物体，但不能从低温物体传到高温物体B.功可以全部转化为热，但热不能全部转化为功C.不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化D.凡是不违反能量守恒定律的过程都一定能实现【答案】 C12.空气压缩机在一次压缩过程中，活塞对气缸中空气做功为2×105 J,空气的内能增加了1.5×105 J,则气体______（填“吸”或“放”）热为______J.【解析】 由热力学第一定律：ΔU =Q +W 得：1.5×105 J=2×105 J+Q所以Q =-5×104 J.故放热.【答案】 放；5×10413.1967年，“托雷—坎永号”油轮在英吉利海峡触礁，使大约八万吨原油溢出，污染了英国一百多公里的海岸线，使二万五千只海鸟死亡.石油流入海中，危害极大.在海洋中泄漏1t 原油可覆盖12 km 2的海面，试计算油膜的厚度是分子直径的倍数约为_______.(设原油的密度为0.91×１03 kg ／m 3.保留一位有效数字)【解析】 =ρm＝S ×h 倍数＝1010-h【答案】 9×１0514.如果取分子间距离r ＝r 0(r 0＝１0-10 m)时为分子势能的零势能点，则r ＜r 0时，分子势能为 值；r ＞r 0时，分子势能为 值.如果取r →∞时为分子势能的零势能点，则r ＞r 0时，分子势能为 值；r ＜r 0时，分子势能可以为 .(填“正”“负”或“零”)【解析】 从引力和斥力做功与势能变化的关系入手确定之.【答案】 正；正；负；负15.在做《用油膜法估测分子大小》的实验中，所用油酸酒精溶液的浓度为每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL.用注射器测得1 mL 上述溶液75滴.把1滴该溶液滴入盛水的浅盘里，待水面稳定后，将玻璃板放在浅盘上，用笔在玻璃板上描出油酸的轮廓，再把玻璃板放在坐标纸上，其形状和尺寸如图8—1—5所示.坐标中正方形方格的边长为1 cm ，试求：图8—1—5(1)油酸膜的面积是多少cm 2？(2)每滴油酸酒精溶液中含有纯油酸的体积.(3)按以上实验数据估测出油酸分子的直径.【解析】 (1)由图形状，其中正方形方格87个，用补偿法近似处理，可补19个整小方格.实际占小方格87＋19＝106，那么油膜面积S=106×1 cm 2＝106 cm 2(2)由1 mL 溶液中有75滴，1滴溶液的体积751 mL.又每104 mL 溶液中有纯油酸6 mL ，751 mL 溶液中纯油酸的体积 V=4107516⨯mL ＝８×10-6 mL(3)油酸分子直径D＝1061086-⨯=S V cm ＝7.5×10-10m【答案】 （1）106 cm 2(2)8×10-6 mL (3)7.5×10-10 m※16.当分子间距离大于10r 0(r 0是分子平衡位置间距离)时，分子力可以认为是零.规定此时分子势能为零，当分子间距离是平衡距离r 0时，下面的说法中正确的是A.分子力是零，分子势能也是零B.分子力是零，分子势能不是零C.分子力不是零，分子势能是零D.分子力不是零，分子势能不是零【解析】 根据分子力随分子间距的变化关系知，r =r 0时，分子力为0.根据分子力做功与分子势能的关系知，选r ＞10r 0时分子势能为0.r =r 0时，分子势能最小，并且小于0.故B 对.【答案】 B※17.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下；流星在夜空中坠落并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流.上述不同现象中所包含的相同的物理过程是 ①物体克服阻力做功 ②物体的动能转化为其他形式的能量 ③物体的势能转化为其他形式的能量④物体的机械能转化为其他形式的能量以上判断正确的是A.①②B.③④C.①④D.②③【解析】 四个现象中物体运动过程中都受到运动阻力，因而物体都克服阻力做功，故①对，这四个物体运动过程中，汽车是动能转化为其他形式的能，流星、降落伞、条形磁铁是重力势能转化为其他形式的能，总之是机械能转化成了其他形式的能，④对.【答案】 C※18.如图8—1—6所示的容器中，A 、B 各有一个可自由移动的轻活塞，活塞下是水，上为空气，大气压恒定.A 、B 底部由带有阀门K 的管道相连.整个装置与外界绝热.开始A 中水面比B 中高，打开阀门，使A 中的水逐渐流向B 中，最后达到平衡，在这个过程中图8—1—6A.大气压力对水做功，水的内能增加B.水克服大气压力做功，水的内能减少C.大气压力对水不做功，水的内能不变D.大气压力对水不做功，水的内能增加【解析】 由于水的体积不变，故p 0S A h A =p 0S B h B即大气压力对A 做的正功与B 克服大气压力做的功相等.故大气压力不做功.但水的重力势能减少了，它转化为水的内能，故水的内能增加了.【答案】 D※19.在平均深度是10 m 、水面面积为10 km 2的湖里投入1 g 食盐，假设食盐均匀地溶解在湖水里，那么1 cm 3的水里所含食盐分子的个数为______.(食盐的摩尔质量为58.5 g/mol,结果保留两位有效数字）【解析】 1 g 食盐所含分子数为n =M m ×N A =5.581×6.02×1023=1.0×1022,1 cm 3的水里所含食盐分子的个数为n =10310101011⨯⨯⨯=⨯'n v v ×1.0×1022=1×108.【答案】 1×108※20.水能不产生污染物，是一种清洁能源.位于美国和加拿大交界处的尼亚加拉瀑布流速达每秒6000 m 3，而且是一年四季流量稳定，瀑布落差50 m.若利用这一资源发电，设其效率为50%，估算发电机的输出功率.【解析】 每秒流下的水量m =V ρ＝6000×103 kg ，由能的转化和守恒知：mgh ×50％＝Pt .式中m 取6000×103 kg ，t 取1 s ，h =50 m ，解得P =3×107 W.【答案】 3×107 W※21.质量为100 g 的铅弹，以200 m/s 的水平速度射入静止在光滑水平面上质量为1.9 kg 的靶子而未穿出，求：(1)铅弹损失的动能.(2)若整个系统损失的动能全部转变成热，且有50%被子弹吸收，铅弹的温度可升高多少？（铅的比热取126 J/kg ·℃）【解析】 （1）由子弹和靶子组成的系统动量守恒，由动量守恒定律得：mv 0=(M +m )v .v =10 m/s,铅弹损失的动能ΔE =21mv 02-21mv 2=1995 J(2)由能量守恒定律得：Q =21mv 02-21 (M +m )v 2又因为50%Q =m c Δt所以Δt=75.4℃【答案】 （1）1995 J （2）75.4 ℃※22.横截面积为3 dm 2的圆筒内装有0.6 kg 的水，太阳光垂直照射了2 min ，水温升高了1℃,设大气顶层的太阳能只有45%到达地面，试估算出太阳的全部辐射功率为多少？（保留1位有效数字，设太阳与地球之间平均距离为1.5×1011 m)【解析】 水温升高1℃所吸收的热量Q =cm ·Δt =2.52×102 J,地球单位时间、单位面积上获得的热量Q ′=St Q =7.0×102 W/m 2;太阳向地球表面单位面积上发送的能量功率为P ′=Q ′/η=1.56×103 W/m 2,以太阳与地球距离为半径的球体表面积为S ′=4πr 2=2.7×1023 m 2,太阳的全部辐射功率为P =P ′·S ′=4×1026 W.【答案】 4×1026 W第Ⅱ单元 气体 ●知识聚焦 一、气体的状态参量1.温度：宏观上表示物体的冷热程度，微观上标志着物体中分子平均动能的大小.其热力学温度和摄氏温度的关系为T =t +273 K,二者的区别在于零点的选取不同，而每一度所表示的温差则是相同的.热力学温度的国际单位为K.2.体积：气体的体积宏观上等于容器的容积，微观上则表示气体分子所能达到的空间.体积的国际单位为m 3.且1 m 3＝103 dm 3(L)＝106 cm 3（mL)3.压强：气体的压强宏观上等于器壁单位面积上受到的压力，从微观上看则是大量气体分子频繁碰撞器壁的结果.压强的国际单位为Pa ，且1atm ＝1.013×105 Pa ＝76 cmHg4.三个参量的大小决定了气体所处的状态.在质量不变的情况下，P 、V 、T 相互影响，只有一个参量改变是不可能的，至少要有两个或三个参量同时改变. 二、气体分子动理论1.气体分子运动的特点气体中的分子虽然比较稀疏，但是，每 cm 3体积内的分子数仍有1019个，1个空气分子在1 s 内与其他空气分子的碰撞次数竟达109次之多.就某一个分子来说，它在某一时刻的速度具有怎样的大小和方向，完全是偶然的，但对大量分子的整体来说，分子的运动却表现出一定的规律.2.气体分子速率分布的统计规律大量分子做无规则运动，速率有的大，有的小，但大多数分子的速率都在某个数值附近，离开这个数值越远，分子数越少，表现出“中间多，两头少”的规律.温度升高时，速率大的分子数增加，分子的平均速率增大.3.气体压强的微观解释气体的压强是大量气体分子频繁地碰撞器壁而产生的.气体的压强就是大量气体分子作用在器壁单位面积上的平均作用力.气体分子的平均动能越大，分子越密，对单位面积器壁产生的压力就越大，气体的压强就越大. ●疑难解析 气体压强的确定1.活塞模型如图8—2—1和8—2—2是最常见的封闭气体的两种方式.图8—2—1中活塞的质量为m ，气缸横截面积为S ，外界大气压强为P 0.由于活塞处于平衡状态，所以图8—2—1 图8—2—2p0S +mg =pS则气体的压强为： p =p 0+Smg . 其实图8—2—2中的液柱也可以看成一个活塞，由于液柱处于平衡状态，所以pS+mg =p 0S则气体压强为：p =p 0-Smg =p 0-ρgh . 总之，对“活塞模型”类求压强的问题，其基本的方法就是先对“活塞”受力分析，然后根据平衡条件或牛顿第二定律列方程.(请同学们思考：若图8—2—1中的气缸整体具有向上的加速度a,被封气体的压强如何表示？）2.连通器模型如图8—2—3所示，U 形管竖直放置.根据帕斯卡定律可知，同一液体中的相同高度处压强一定相等.所以气体B 和A 的压强关系可由图中虚线所示的等高线联系起来.则有：。

第2章原子原子核【考纲知识梳理】一、原子的核式结构模型1、汤姆生的“枣糕”模型（1）1897年汤姆生发现了电子，使人们认识到原子．．有复杂结构，揭开了研究原子的序幕．(2)“枣糕”模型：原子是一个球体，正电荷均匀分布在整个球内，电子像枣糕里的枣子一样镶嵌在原子里．2、卢瑟福的核式结构模型1909～1911年，英国物理学家卢琴福和他的助手们进行了α粒子散射实验(1)实验装置如图所示：如图所示，用α粒子轰击金箔，由于金原子中的带电微粒对α粒子有库仓力作用，一些α粒子穿过金箔后改变了运动方向，这种现象叫做α粒子散射.荧光屏可以沿着图中虚线转动，用来统计向不同方向散射的粒子数目.全部设备装在真空中.(2)α粒子散射实验结果：绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子发生了较大的偏转.，极少数偏转角超过900，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到1800．(3)现象解释：认为原子中的全部正电荷和几乎所有质量都集中到一个很小的核上，由于核很小，大部分α粒子穿过金箔时都离核很远，受到的库仑力很小，它们的运动几乎不受影响.只有少数α粒子从原子核附近飞过，明显受到原子核的库仑力而发生大角度偏转.核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转．原子核所带的单位正电荷数等于核外的电子数，所以整个原子是呈电中性的．电子绕着核旋转所需的向心力就是核对它的库仑引力．[说明] 核式结构模型的实验基础是α粒子散射实验，原子核是多么小，原子内部是多么“空”.从α粒子散射的实验数据，估计原子核半径的数量级为10-14m～10-15m，而原子半径的数量级是10-10m.二、天然放射性现象1．放射性现象：贝克勒耳发现天然放射现象，使人们认识到原子核．．．也有复杂结构，揭开了人类研究原子核结构的序幕．通过对天然放射现象的研究，人们发现原子序数大于83的所有天然存在的元素都有放射性，原子序数小于83的天然存在的元素有些也具有放射性，它们放射出来的射线共有三种：α射线、β射线、γ射线．2、三种射线的本质和特性比较①α射线：是氦核(42He)流，速度约为光速的十分之一，在空气中射程几厘米，贯穿本领小，电离作用强. ②β射线：是高速的电子流，速度约为光速十分之几，穿透本领较大，能穿透几毫米的铝板，电离作用较弱.③γ射线：是高能光子流，波长极短的电磁波，贯穿本领强，能穿透几厘米铅板，电离作用小. [说明] 放射性元素有的原子核放出α射线，有的放出β射线，多余的能量以γ光子的形式射出.三种射线在匀强磁场、匀强电场、正交电场和磁场中的偏转情况比较：3、原子核的衰变定义：放射性元素的原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化称为衰变. 衰变规律：电荷数和质量数都守恒.(1)α衰变的一般方程：X A Z →Y A Z 42--＋42He ·每发生一次α衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数减小2，质量数减少4．α衰变的实质：是某元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核)．(核内He n H 42101122→+)(2)β衰变的一般方程：X A Z →Y A Z 1+＋01-e ．每发生一次β衰变，新元素与原元素相比较，核电荷数增加1，质量数不变．β衰变的实质：是元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子．(核内110011n H e -→+)， +βα γ β⑴ ⑵ ⑶衰变：e Si P 0130143015+→(3)γ射线是伴随α衰变或β衰变同时产生的、γ射线不改变原子核的电行数和质量数．γ射线实质:是放射性原子核在发生α衰变或β衰变时,产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态)而辐射出光子． 三、 氢原子能级及氢光谱 1、 氢原子能级氢原子的能级：原子各个定态的能量值叫做原子的能级。