人教版高中物理选修3-5第16章第4节碰撞(共52张PPT)

第5、6节热力学第二定律的微观解释 能源和可持续发展

1.热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿

着分子热运动的无序性增大的方向进行。

2．热力学第二定律可叫做熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。

3．能量耗散虽然不会导致能量总量的减少，却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的高品质形式降低为不大可用的低品质形式。

一、热力学第二定律的微观解释

1．有序、无序

一个系统的个体按确定的某种规则，有顺序地排列即有序；个体分布没有确定的要求，“怎样分布都可以”即无序。

2．宏观态、微观态

系统的宏观状态即宏观态，系统内个体的不同分布状态即微观态。

3．热力学第二定律的微观意义

一切自发过程总是沿着分子热运动的无序性增大的方向进行。

4．熵及熵增加原理

(1)熵：表达式S＝kln Ω，k表示玻耳兹曼常量，Ω表示一个宏观状态所对应的微观状态的数目。S表示系统内分子运动无序性的量度，称为熵。

(2)熵增加原理：在任何自然过程中，一个孤立系统的总熵不会减小。

二、能源和可持续发展

1．能量耗散和品质降低

(1)能量耗散：有序度较高(集中度较高)的能量转化为内能，成为更加分散因而也是无序度更大的能量，分散到环境中无法重新收集起来加以利用的现象。 (2)各种形式的能量向内能转化方向是无序程度较小的状态向无序程度较大的状态的转化，是能自动发生、全额发生的。

(3)能量耗散从能量转化的角度反映出自然界中的自发变化过程具有方向性。

(4)能量耗散虽然不会导致能量总量的减少却会导致能量品质的降低，实际上是将能量从高度有用的高品质形式降级为不大可用的低品质形式。

2．能源和环境

1．自主思考——判一判

(1)熵越小，系统对应的微观态就越少。(√)

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1 / 6 江苏省响水中学高中物理 知识点总结 新人教版选修3-5

第十六章 动量守恒定律

1．动量守恒定律的三种表达式

(1)p＝p′

(2)Δp1＝－Δp2

(3)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′

2．动量守恒的条件

(1)系统不受外力或系统所受合外力为零．

(2)系统所受合外力不为零，但外力比内力小得多时，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)系统受外力，但在某个方向上合外力为零，如此在该方向上系统的动量守恒．

第十七章 波粒二象性

1．黑体与黑体辐射

〔1〕一切物体都在都在不停地向外辐射电磁波〔红外线〕，这种辐射与物体的温度有关，〔温度越高，辐射越强〕；

〔2〕黑体：能够完全吸收射入的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫绝对黑体，简称黑体；

〔3〕一般物体辐射电磁波情况除与温度有关外，还与材料的种类与外表状况有关；

〔4〕黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体温度有关；

〔5〕黑体辐射规律

①随温度升高，各种波长的辐射强度都增加；

②随温度的升高，辐射强度的最大值向波长短的方向(频率高的)移动；

2.普朗克量子论

〔1〕普朗克首先提出量子理论；

〔2〕量子理论内容：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，总是以最小能量值为单位，一份一份地辐射，一份一份地吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，一个能量子的能量ε=hγ；

〔3〕式中的普朗克常数h=6.63×10-34JS

3．光的粒子性

〔1〕光电效应中的根本物理量

①光子的能量：ε＝h γ其中h＝6.63×10－34 J·s(称为普朗克常量)．

②极限频率：发生光电效应的最小频率γc；

逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，W0=hγc；

③最大初动能:从金属中逸出电子动能的最大值EK=hγ-W0

④遏止电压Uc:使光电管中光电流恰为零时，光电管上所加反向电压的值，Ek=eUc

选修3－5综合测试题

本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分．满分100分，考试时间90分钟．

第Ⅰ卷(选择题 共40分)

一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，有的小题只有一个选项符合题目要求，有些小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)

1．下面列出的是一些核反应方程：

3015P―→3014Si＋X，94Be＋21H―→105B＋Y，

42He＋42He―→73Li＋Z.

其中( )

A．X是质子，Y是中子，Z是正电子

B．X是正电子，Y是质子，Z是中子

C．X是中子，Y是正电子，Z是质子

D．X是正电子，Y是中子，Z是质子

[答案] D

[解析] 由电荷数守恒和质量数守恒规律可知，X是正电子，Y是中子，Z是质子，故D正确．

2．(2012·上海模拟)用α粒子轰击铝核(2713Al)，在变为磷核(3015P)的同时释放一个x粒子，磷核(3015P)具有放射性，它在衰变为硅核(3014Si)的同时释放一个y粒子，则x粒子和y粒子分别是( )

A．质子和电子 B．质子和正电子

C．中子和电子 D．中子和正电子

[答案] D [解析] 由核反应的质量数和电荷数守恒得42He＋2713Al→3015P＋10n，x粒子为中子；3015P→3014Si＋01e，y是正电子，D正确．

3．(2012·乌鲁木齐模拟)下列说法正确的是( )

A.15 7N＋11H→12 6C＋42He是α衰变方程

B.42He＋2713Al→3015P＋10n是β衰变方程

C.11H＋21H→32He＋γ是核聚变反应方程

D.238 92U→234 90Th＋42He是核裂变反应方程

[答案] C

[解析] 放射性元素的原子核发出α粒子，称之为α衰变，A选项错误；β衰变为10n→11H＋ 0－1e，B选项错误；铀的裂变反应方程为：238 92U＋10n→144 56Ba＋8936Kr＋310n，D选项错误；C选项正确．

章末检测卷二(第十七、十八章)

(时间：90分钟 满分：100分)

一、单项选择题(本题共8小题，每小题4分，共32分)

1．下列能揭示原子具有核式结构的实验是( )

A．光电效应实验

B．伦琴射线的发现

C．α粒子散射实验

D．氢原子光谱的发现

答案 C

解析 卢瑟福由α粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，故C正确．

2．2003年全世界物理学家评选出“十大最美物理实验”，排名第一的为1961年物理学家利用“托马斯·杨”双缝干涉实验装置进行的电子干涉实验．如图1所示，从辐射源射出的电子束经两个靠近的狭缝后在显微镜的荧光屏上出现干涉条纹，该实验说明( )

图1

A．光具有波动性

B．光具有波粒二象性

C．微观粒子也具有波动性

D．微观粒子的波是一种电磁波

答案 C

解析 干涉现象是波的特征，电子是微观粒子，它能产生干涉现象，表明电子等微观粒子具有波动性．但此实验不能说明电子等微观粒子的波就是电磁波．

3．在氢原子光谱中，电子从较高能级跃迁到n＝2能级发出的谱线属于巴耳末系．若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有两条属于巴耳末系，则这群氢原子自发跃迁时最多可能发出多少条不同频率的谱线( )

A．2 B．5 C．4 D．6

答案 D

4．若用|E1|表示氢原子处于基态时能量的绝对值，处于第n能级的能量为En＝E1n2，则在下列

各能量值中，可能是氢原子从激发态向基态跃迁时辐射出来的能量的是( )

A.|E1|4 B.34|E1|

C.78|E1| D.|E1|16

答案 B

解析 氢原子处于激发态的能量分别为14E1、19E1、116E1、125E1…，向基态跃迁时发出光子的能量分别为34|E1|、89|E1|、1516|E1|、2425|E1|…，故B正确．

5．根据玻尔理论，在氢原子中，量子数n越大，则( )

A．电子轨道半径越小 B．核外电子运动速度越大

C．原子能量越大 D．电势能越小