(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案量子论初步doc高中物理
- 格式:doc
- 大小:455.00 KB
- 文档页数:7
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案光的波动性doc 高中物理目的要求:了解光的〝微粒讲〞与〝波动讲〞,熟悉相干条件,把握双缝干涉的特点及规律、条纹分布情形及明、暗纹位置特点;熟悉薄膜干涉的特点及其应用。
把握产生明显衍射现象的条件及条纹特点,熟悉电磁波谱和各种电磁波的产生气理、差不多特点及应用类型。
熟悉光电效应现象所遵循的差不多规律,了解光的波粒二象性。
光的波动性基础知识 一、光的干涉1.产生相干光源的方法〔必须保证r 相同〕。
⑴利用激光;⑵将一.束光分为两束。
2.双缝干涉的定量分析如下图,缝屏间距L 远大于双缝间距d ,O 点与双缝S 1和S 2等间距,那么当双缝中发出光同时射到O 点邻近的P 点时,两束光波的路程差为 δ=r 2-r 1.由几何关系得 r 12=L 2+(x -2d )2, r 22=L 2+(x+2d )2. 考虑到 L»d 和 L»x ,可得 δ=Ldx.假设光波长为λ,那么当 δ=±k λ〔k=0,1,2,…〕时,两束光叠加干涉加强;当 δ=±(2k -1)2λ(k=1,2,3,…)时,两束光叠加干涉减弱,据此不难推算出 〔1〕明纹坐标 x=±k dLλ 〔k=0,1,2,…〕〔2〕暗纹坐标 x=±(2k -1) d L ·2λ〔k=1,2,…〕〔3〕条纹间距 △x=dLλ.上述条纹间距表达式提供了一种测量光波长的方法。
结论:由同一光源发出的光经两狭缝后形成两列光波叠加产生.当这两列光波到达某点的路程差为波长的整数倍时,即δ=k λ,该处的光互相加强,显现亮条纹;当到达某点的路程差为半波长奇数倍时,既δ=)12(2-n λ,该点光互相消弱,显现暗条纹;条纹间距离与单色光波长成正比.λdlx =∆∝λ,因此用白光作双缝干涉实验时,屏的中央是白色亮纹,两边是彩色条纹,离中央白色亮纹最近的是紫色亮纹。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案牛顿运动定律doc高中物理目的要求:解决力与运动的关系,会全面准确的受力分析的运动过程分析,深刻明白得力与运动之间的联系,灵活运用整体法和隔离法,会用假设法分析不确定的力。
牛顿第一、第三定律一、牛顿第一定律1、内容:一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态,直到有外力迫使它改变这种状态为止.讲明:〔1〕物体不受外力是该定律的条件.〔2〕物体总保持匀速直线运动或静止状态是结果.〔3〕直至外力迫使它改变这种状态为止,讲明力是产生加速度的缘故.〔4〕物体保持原先运动状态的性质叫惯性,惯性大小的量度是物体的质量.〔5〕应注意:①牛顿第一定律不是实脸直截了当总结出来的.牛顿以伽利略的理想斜面实脸为基拙,加之高度的抽象思维,概括总结出来的.不可能由实际的实验来验证;②牛顿第一定律不是牛顿第二定律的特例,而是不受外力时的理想化状态.③定律揭示了力和运动的关系:力不是坚持物体运动的缘故,而是改变物体运动状态的缘故.【例1】科学思维和科学方法是我们认识世界的差不多手段.在研究和解决咨询题过程中,不仅需要相应的知识,还要注意运用科学方法.理想实验有时更能深刻地反映自然规律,伽利略设想了一个理想实验,其中有一个是实验事实,其余是推论.①减小第二个斜面的倾角,小球在这斜面上仍旧要达到原先的高度;②两个对接的斜面,让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个斜面;③假如没有摩擦,小球将上升到原先开释的高度;④连续减小第二个斜面的倾角,最后使它成水平面,小球要沿水平面做连续的匀速运动.请将上述理想实验的设想步骤按照正确的顺序排列②③①④〔只要填写序号即可〕.在上述的设想步骤中,有的属于可靠的事实,有的那么是理想化的推论.以下关于事实和推论的分类正确的选项是〔 B 〕A、①是事实,②③④是推论B、②是事实,①③④是推论C、③是事实,①②④是推论D、④是事实,①②③是推论2、惯性:物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质.讲明:①惯性是物体的固有属性,与物体是否受力及运动状态无关.②质量是惯性大小的量度.质量大的物体惯性大,质量小的物体惯性小.有的同学总认为〝惯性与物体的运动速度有关,速度大,惯性大,速度小,惯性就小〞,理由是物体的运动速度大,不容易停下来,产生这种错误的缘故是把〝惯性大小表示运动状态改变的难易程度〞明白得成〝惯性大小表示把物体从运动变为静止的难易程度〞,实际上,在受到相同阻力的情形下,速度大小不同的质量相同的物体,在相等的时刻内速度的减小量是相同的,这讲明它们的惯性是相同的,与速度无关。
专题十二 近代物理初步——————[知识结构互联]——————[核心要点回扣]——————1.能级和能级跃迁(1)轨道量子化:核外电子只能在一些分立的轨道上运动r n =n 2r 1(n =1,2,3,…)(2)能量量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态E n =E 1n 2(n =1,2,3,…)(3)辐射条件:hν=E m -E n .(4)辐射光谱线条数:一群处于量子数为n 的激发态的氢原子,可辐射出的光谱线条数N =C 2n .2.光电效应(1)光电效应规律.(2)光电效应方程:hν=E k +W 0.3.核反应、核能的计算(1)两个守恒:质量数守恒、电荷数守恒.(2)核反应过程中释放(或吸收)的核能:①ΔE=Δmc 2.②ΔE=Δm×931.5 MeV,Δm 以原子质量单位u 为单位.考点1 光电效应与原子结构(对应学生用书第63页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年4考:2020年Ⅲ卷T 19 2020年Ⅰ卷T 35(1)2020年Ⅰ卷T 35(1)、Ⅱ卷T 35(1)[考情分析]1.该考点考查的重点是光电效应规律及爱因斯坦光电效应方程的应用.2.复习中要注意掌握有关光电效应现象的四类图象的特点及图线的斜率、截距的意义.3.不清楚光电效应的发生是光的频率决定还是光的强度决定易出错.4.光电流、饱和光电流与光的强度、光电管两端的正向电压大小的关系不清易出错.5.不明白能级之间跃迁与处于某能级的原子发生电离的区别易出错.1.(光电效应及方程)(多选)(2020·Ⅲ卷T19)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 ka和E kb.h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 ka>E kbC.若U a<U b,则一定有E ka<E kbD.若νa>νb,则一定有hνa-E ka>hνb-E kb[题眼点拨] ①“同种金属”说明逸出功相同;②“遏止电压为U a和U b、最大初动能分别为E ka和E kb”说明U a e=E ka,U b e=E kb.BC [光电效应中遏止电压与最大初动能之间的关系为eU=E k,根据光电效应方程可知E k=hν-W0,若νa>νb,则E ka>E kb,U a>U b,选项A错误,选项B正确;若U a<U b,则E ka<E kb,选项C正确;由光电效应方程可得W0=hν-E k,则hνa-E ka=hνb-E kb,选项D错误.](2020·Ⅰ卷T35(1)改编)现用某一光电管进行光电效应实验,当用某一频率的光入射时,有光电流产生.下列说法正确的是( )A.保持入射光的频率不变,入射光的光强变大,饱和光电流变大B.入射光的频率变高,饱和光电流变大C.入射光的频率变高,光电子的最大初动能变大D.保持入射光的光强不变,不断减小入射光的频率,始终有光电流产生AC [产生光电效应时,光的强度越大,单位时间内逸出的光电子数越多,饱和光电流越大,说法A正确.饱和光电流大小与入射光的频率无关,说法B错误.光电子的最大初动能随入射光频率的增加而增加,与入射光的强度无关,说法C正确.减小入射光的频率,如低于极限频率,则不能发生光电效应,没有光电流产生,说法D错误.]2.(光的波粒二象性)(多选)(2020·Ⅱ卷T35(1)改编)实物粒子和光都具有波粒二象性.下列事实中突出体现波动性的是________.A.电子束通过双缝实验装置后可以形成干涉图样B.β射线在云室中穿过会留下清晰的径迹C.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构D.人们利用电子显微镜观测物质的微观结构ACD [电子束具有波动性,通过双缝实验装置后可以形成干涉图样,选项A正确.β射线在云室中高速运动时,径迹又细又直,表现出粒子性,选项B错误.人们利用慢中子衍射来研究晶体的结构,体现出波动性,选项C正确.电子显微镜是利用电子束工作的,体现了波动性,选项D正确.] ■释疑难·类题通法…………………………………………………………………·1.光电效应的“两条线索”和“两个对应关系”(1)两条线索:(2)两条对应关系:2.用图象表示光电效应方程(1)极限频率:图线与ν轴交点的横坐标ν0.(2)逸出功:图线与E k轴交点的纵坐标的值W0=E.(3)普朗克常量:图线的斜率k=h.3.原子能级跃迁的三个关键问题(1)原子跃迁时,所吸收或释放的光子能量只能等于两能级之间的能量差,即ΔE=hν=|E初-E末|.(2)原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一级能量的绝对值.(3)一群氢原子和一个氢原子不同.只有大量的处于n能级上的氢原子,发射光子的种类才有:N=C2n=n n-12.■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1 光电效应1.(2020·泰安市高三第一轮复习质量检测)如图121所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照到阴极K上时,电路中有光电流,则( )图121A .若增加电路中电源电压,电路中光电流一定增大B .若将电源极性反接,电路中一定没有光电流产生C .若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定没有光电流D .若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光照射阴极K 时,电路中一定有光电流D [光电流的强度与入射光的强度有关,当光越强时,光电子数目会增多,初始时电压增加光电流可能会增加,当达到饱和光电流后,再增大电压,则光电流也不会增大了,故A 错误;将电路中电源的极性反接,电子受到电场阻力,到达A 极的数目会减小,则电路中电流会减小,甚至没有电流,故B 错误;若换用波长为λ1(λ1>λ0)的光的频率有可能大于极限频率,电路中可能有光电流,故C 错误;若换用波长为λ2(λ2<λ0)的光的频率一定大于极限频率,电路中一定有光电流,故D 正确.所以D 正确,A 、B 、C 错误.](多选)(2020·衡水中学七调)用甲、乙两种单色光照射同一金属做光电效应实验,发现光电流与电压的关系如图所示.已知普朗克常量为h ,被照射金属的逸出功为W 0,遏止电压为U C ,电子的电荷量为e ,则下列说法正确的是( )A .甲光的强度大于乙光的强度B .甲光的频率大于乙光的频率C .甲光照射时产生的光电子初动能均为eU cD .乙光的频率为W 0+eU c hAD [根据光的强度越强,则光电子数目越多,对应的光电流越大,即可判定甲光的强度较大,选项A 正确;由光电效应方程12mv 2=hν-W 0,12mv 2=U c e ,由图可知,甲、乙的截止电压相同,故甲、乙的频率相同,选项B 错误;甲光照射时产生的光电子的最大初动能均为eU c ,选项C 错误;根据12mv 2=hν-W 0=U c e ,可得ν=U c e +W 0h,选项D 正确.故选A 、D.] 考向2 光的波粒二象性2.(多选)(2020·天津市红桥区期末)下列说法正确的是( )【导学号:19624147】A .光的干涉和衍射现象说明光具有波动性B .光电效应现象说明光具有粒子性,光子具有能量C .康普顿效应说明光具有粒子性,光子具有动量D .黑体辐射的实验规律说明在宏观世界里能量是连续的ABC [光的干涉和衍射现象说明光具有波动性,故A 正确.光电效应现象、康普顿效应说明光具有粒子性;光电效应表明光子具有能量,康普顿效应表明光子除了具有能量之外还具有动量,故B 、C 正确.黑体辐射的实验规律说明宏观世界里能量是量子化的,不连续的,故D 错误.故选A 、B 、C.]考向3 氢原子能级结构及跃迁3.(2020·甘肃省高三第二次诊断考试)如图122为氢原子的能级示意图,现有大量的氢原子处于n =4的激发态,当原子向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光.关于这些光下列说法正确的是( )图122A .最容易发生衍射现象的光是由n =4能级跃迁到n =1能级产生的B .频率最小的光是由n =2能级跃迁到n =1能级产生的C .这些氢原子总共可辐射出3种不同频率的光D .用n =2能级跃迁到n =1能级辐射出的光去照射逸出功为6.34 eV 的金属铂能发生光电效应D [由n =4能级跃迁到n =3能级产生的光,能量最小,波长最长,因此最容易表现出衍射现象,故A 错误;由能级差可知能量最小的光频率最小,是由n =4能级跃迁到n =3能级产生的,故B 错误;处于n =4能级的氢原子能发射n n -12=6种频率的光,故C 错误;由n =2能级跃迁到n =1能级辐射出的光的能量为ΔE=-3.4 eV -(-13.6) eV =10.2 eV ,大于6.34 eV ,能使金属发生光电效应,故D 正确.]1.(2020·北京市丰台区二模)关于玻尔建立的氢原子模型,下列说法正确的是( )A .氢原子处于基态时,电子的轨道半径最大B .氢原子在不同能量态之间跃迁时可以吸收任意频率的光子C .氢原子从基态向较高能量态跃迁时,电子的动能减小D .氢原子从基态向较高能量态跃迁时,系统的电势能减小C [氢原子处于基态时,电子的轨道半径最小,故A 错误;由hν=E m -E n 知氢原子在不同能量态之间跃迁时只可以吸收特定频率的光子,故B 错误;氢原子从基态向较高能量态跃迁,电子距离氢原子核的距离增大,匀速圆周运动的半径增大,线速度减小,动能减小,C 正确;氢原子从基态向较高能量态跃迁时,电子距离氢原子核的距离增大,电场力做负功,电势能增大,D 错误.]2.(多选)(2020·黑龙江省实验中学二模)如图1为玻尔为解释氢原子光谱画出的氢原子能级示意图,一群氢原子处于n =4的激发态,当它们自发地跃迁到较低能级时,以下说法符合玻尔理论的有( )A.电子轨道半径减小,动能增大B.氢原子跃迁时,可发出连续不断的光谱线C.由n=4跃迁到n=1时发出光子的频率最小D.金属钾的逸出功为2.21 eV,能使金属钾发生光电效应的光谱线有4条AD [氢原子从第4能级向低能级跃迁时,原子的能量减小,电子的轨道半径减小,动能增大,电势能减小,故A正确;能级间跃迁时辐射或吸收的光子能量必须等于两能级间的能级差,则氢原子跃迁时,发出不连续的光谱线,故B错误;由n=4跃迁到n=1时辐射的光子能量最大,发出光子的频率最大,故C错误;一群处于第4能级的氢原子跃迁到较低能级时可以放出6条光谱线,能量大于2.21 eV的光谱线有4条,故D正确.]考点2 核反应方程及核能的计算(对应学生用书第64页)■品真题·感悟高考……………………………………………………………·[考题统计] 五年8考:2020年Ⅰ卷T17、Ⅱ卷T152020年Ⅱ卷T35(1)、Ⅲ卷T35(1)2020年Ⅰ卷T35(1)、Ⅱ卷T35(1)2020年ⅠT35(1)、Ⅱ卷T35(1)[考情分析]1.该考点是高考中的热考点,主要考查核衰变规律、三种射线特性、核反应方程及核能的计算.2.掌握核反应过程中必须遵守的两大守恒规律及核能计算的两种途径是关键.3.半衰期是大量原子核衰变的统计规律,对少量原子核的衰变不适用.4.核反应过程中满足质量数守恒而不是质量守恒.5.并不是生成物中有42He的就是α衰变,有0-1e的就是β衰变.3.(原子核的衰变和半衰期)(2020·Ⅱ卷T15)一静止的铀核放出一个α粒子衰变成钍核,衰变方程为238 92 U→234 90Th+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[题眼点拨] “静止的铀核”说明铀核衰变前初动量为零,衰变后钍核与α粒子合动量也为零.B [衰变过程遵守动量守恒定律,故选项A错,选项B对.根据半衰期的定义,可知选项C错.α衰变释放核能,有质量亏损,故选项D错.](2020·Ⅰ卷T35(1)改编)关于天然放射性,下列说法正确的是________.A.所有元素都可能发生衰变B.放射性元素的半衰期与外界的温度无关C.放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性D.α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强BCD [自然界中绝大部分元素没有放射现象,选项A错误;放射性元素的半衰期只与原子核结构有关,与其他因素无关,选项B、C正确;α、β和γ三种射线电离能力依次减弱,穿透能力依次增强,选项D正确.]4.(核反应方程与核能计算)(2020·Ⅰ卷T17)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+10n.已知21H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 MeVB [在核反应方程21H+21H→32He+10n中,反应前物质的质量m1=2×2.013 6 u=4.027 2 u,反应后物质的质量m2=3.015 0 u+1.008 7 u=4.023 7 u,质量亏损Δm=m1-m2=0.003 5 u.则氘核聚变释放的核能为E=931×0.003 5 MeV≈3.3 MeV,选项B正确.](2020·Ⅲ卷T35(1)改编)一静止的铝原子核2713Al俘获一速度为1.0×107m/s的质子p后,变为处于激发态的硅原子核2814Si*.下列说法正确的是________.A.核反应方程为p+2713Al→2814Si*B.核反应过程中系统动量守恒C.核反应前后核子数相等,所以生成物的质量等于反应物的质量之和D.硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度的方向一致ABD [核反应过程中遵循质量数守恒和电荷数守恒,核反应方程为p+2713Al→2814Si*,说法A正确.核反应过程中遵从动量守恒和能量守恒,说法B正确.核反应中发生质量亏损,生成物的质量小于反应物的质量之和,说法C错误.根据动量守恒定律有m p v p=m Si v Si,碰撞后硅原子核速度的数量级为105 m/s,方向与质子初速度方向一致,说法D正确.]■熟技巧·类题通法…………………………………………………………………·1.四种核反应(1)衰变:放射性元素的原子核自发放出某种粒子后变成新的原子核的变化.①α衰变方程:A Z X→A-4Z-2Y+42Heα衰变实质:2个质子和2个中子结合成一个氦核②β衰变方程:A Z X→A Z+1Y+0-1e衰变实质:1个中子转化为1个质子和1个电子(2)原子核的人工转变:用人工的方法,使原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程.①质子的发现:14 7N+42He→17 8O+11H(卢瑟福)②中子的发现:94Be+42He→12 6C+10n(查德威克)(3)裂变:一个重核分裂成两个中等质量的核,这样的核反应叫作裂变.23592U +10n→144 56Ba +8936Kr +310n (4)聚变:两个轻核结合成质量较大的核,这样的核反应叫作聚变.21H +31H→42He +10n +17.6 MeV 2.书写核反应方程的原则及方法(1)无论何种核反应方程,都必须遵守电荷数守恒和质量数守恒(注意:不是质量守恒),有些核反应方程还要考虑能量守恒及动量守恒.(2)核反应过程一般是不可逆的,所以核反应方程只能用单向箭头“→”表示反应进行的方向,不能把箭头写成等号.(3)核反应的生成物一定要以实验为基础,不能凭空地只依据两个守恒规律杜撰出生成物来写核反应方程.3.计算核能的方法(1)根据爱因斯坦质能方程,用核反应的质量亏损的千克数乘以真空中光速c 的平方,即ΔE=Δmc 2(J).(2)根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量,用核反应的质量亏损的原子质量单位数乘以931.5 MeV ,即ΔE=Δm×931.5(MeV).(3)如果核反应时释放的核能是以动能形式呈现,则核反应过程中系统动能的增量即为释放的核能. ■对考向·高效速练…………………………………………………………………..·考向1 原子核的衰变和半衰期4.(2020·常德市高三模拟)某一放射性物质发生衰变时放出α、β、γ三种射线,让这三种射线进入磁场,运动情况如图123所示,下列说法正确的是( )图123A .该放射性物质的半衰期随温度的升高会增大B .C 粒子是原子核的重要组成部分C .A 粒子一定带正电D .B 粒子的穿透性最弱C [半衰期由原子核本身决定,与外界因素无关,故A 错误;由图可知C 粒子为电子,而原子核带正电,故B 错误;由左手定则可知,A 粒子一定带正电,故C 正确;B 粒子为γ射线,穿透性最强,故D 错误.]5.(2020·宝鸡市一模)放射性同位素钍232 90Th 经一系列α、β衰变后生成氡22086Rn ,以下说法正确的是( )【导学号:19624148】A .每经过一次α衰变原子核的质量数会减少2个B .每经过一次β衰变原子核的质子数会增加1个C .放射性元素钍232 90Th 的原子核比氡22086Rn 原子核的中子数少4个D .钍232 90Th 衰变成氡220 86Rn 一共经过2次α衰变和3次β衰变B [经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,故A 错误.经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,质子数等于电荷数,则质子数增加1个,故B 正确.元素钍232 90Th 的原子核的质量数为232,质子数为90,则中子数为142,氡220 86Rn 原子核的质量数为220,质子数为86,则中子数为134,可知放射性元素钍232 90Th 的原子核比氡220 86Rn 原子核的中子数多8个,故C 错误.钍232 90Th 衰变成氡220 86Rn ,可知质量数少12,电荷数少4,因为经过一次α衰变,电荷数少2,质量数少4,经过一次β衰变,电荷数多1,质量数不变,可知经过3次α衰变,2次β衰变,故D 错误.](多选)静止的镭原子核228 88Ra 经一次α衰变后变成一个新核Rn ,则下列相关说法正确的是( )A .该衰变方程为228 88 Ra→224 86Rn +42HeB .若该元素的半衰期为τ,则经过2τ的时间,2 kg 的228 88 Ra 中有1.5 kg 已经发生了衰变C .随着该元素样品的不断衰变,剩下未衰变的原子核228 88Ra 越来越少,其半衰期也变短D .若把该元素放到密闭的容器中,则可以减慢它的衰变速度 AB [由镭的α衰变方程228 88Ra→224 86Rn +42He ,可判断A 正确.由m =m 0⎝ ⎛⎭⎪⎫12t τ,可知,t =2τ时,m =0.5 kg ,则已衰变的镭为m 衰=2 kg -0.5 kg =1.5 kg ,B 正确.放射性元素衰变的快慢是由原子核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系,C 、D 错误.]考向2 核反应方程与核能计算6.(多选)(2020·株洲市高三教学质量统一检测)核电站中采用反应堆使重核裂变,将释放出的巨大能量转换成电能.反应堆中一种可能的核反应方程式是235 92U +10n→143 60Nd +9040Zr +x +y ,设U 核质量为m 1,中子质量为m 2,Nd 核质量为m 3,Zr 核质量为m 4,x 质量为m 5,y 质量为m 6,那么,在所给的核反应中( )【导学号:19624149】A .x 可能是311H ,y 可能是11 0-1eB .x 可能是310n ,y 可能是80-1eC .释放的核能为(m 1+m 2-m 3-m 4-m 5-m 6)c 2D .释放的核能为(m 3+m 4+m 5+m 6+m 1-m 2)c 2BC [根据质量数和电荷数守恒,若x 是311H ,y 是110-1e ,则质量数不守恒,x 是310n ,y 是8 0-1e ,则都满足,故A 错误,B 正确;根据能量转化可知反应前的质量大于反应后的质量,因为反应时一部分质量转化为能量释放出去了,故C 正确,D 错误.](2020·哈尔滨市第六中学高三下学期第二次模拟考试)静止在匀强电场中的碳14原子核,某时刻放射的某种粒子与反冲核的初速度方向均与电场方向垂直,且经过相等的时间后形成的轨迹如图所示(a 、b 表示长度).那么碳14的核反应方程可能是( )A.14 6C→42He +10 4BeB.14 6C→01e +145B C.14 6C→0-1e +14 7N D.14 6C→21H +12 5B A [由轨迹弯曲方向可以看出,反冲核与放出的射线的受力方向均与电场强度方向相同,均带正电,设与v 1对应的粒子质量为m 1,电荷量为q 1,与v 2对应的粒子质量为m 2,电荷量为q 2,则a =v 1t,2a =12q 1E m 1t 2, b =v 2t,4b =12q 2E m 2t 2,由动量守恒有m 1v 1=m 2v 2,解得q 1q 2=12.所以放出的粒子为α粒子,即发生α衰变,则核反应方程是14 6C→42He +104Be ,故A 正确.]高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
2020届高考物理专题复习精品学案热力学和量子论第一部分、热学【命题趋向】热学部分共有12个知识点,全部为Ⅰ类要求,其中分子动理论的三个观点及微观量的估算、内能、热力学定律和气体压强是重点。
热学差不多上是独立成体系,在每年的高考中差不多上单独命题,要紧题型为选择题。
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,气体压强的知识考查也有上升趋势,难度中等或中等偏下的。
【考点透视】一、分子动理论的三个观点及微观量的估算1.分子估算的有关量和几个关系,其中阿伏加德罗常数A N 是联系微量与宏观量的桥梁;分子的体积运算时要注意建立几种模型。
2.分子热运动:扩散现象是分子..的无规那么运动;而布朗运动是悬浮微粒....的无规那么运动,是液体分子的无规那么运动的反应,恰好讲明了分子运动的无规那么、永不停息、与温度有关。
3.分子间存在相互作用力:重点明白得分子力变化曲线和引力和斥力都随距离的变化而变化,但斥力随距离的变化快的规律。
二、物体的内能1.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。
2.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。
3.物体的内能由物质的量、温度、体积共同决定。
4.改变物体的内能有两种方式:做功和热传递。
三、热力学定律1.热力学第一定律的数学表达式为:W Q U +=∆,表达了功和热量与物体内能变化之间 确定的数量关系。
2.热力学第二定律的两种表述的实质是:从做功与热传递两个角度描述了与热现象有关的 宏观过程都具有方向性,这种方向性是自然发生的,要使其反方向发生必须提供一定的 条件而引起一些其他变化。
3.能量守恒定律是自然界的普遍规律。
四、气体的状态参量的关系1.气体的压强:气体的压强是由于气体分子频繁碰撞器壁而产生的,气体的压强与单位体 积的分子数和分子的平均动能有关。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案分子运动论热和功气体的性质doc高中物理目的要求:梳理、明白得和把握基础知识,延伸和拓展热力学第一定律、能源的利用等咨询题,会用热学规律讲明一些实际现象分子动理论第1课1.分子动理论差不多内容:物体是由大量分子组成的;分子永不停息地做无规那么运动;分子间存在着相互作用力。
2.物质是由大量分子组成的那个地点的分子是指构成物质的单元,即具有各种物质化学性质的最小微粒;能够是原子、离子,也能够是分子。
在热运动中它们遵从相同的规律,因此统称为分子。
〔1〕分子的大小:分子直径数量级为10-10m;可用〝油膜法〞测定。
分子质量的数量级是10-27—10-26kg 油膜法具体做法是:将油酸用酒精稀释后滴加在水面上,油酸在水面上散开,其中酒精溶于水中,并专门快挥发,在水面上形成一层纯油酸膜,由于油酸分子的部分原子与水有专门强的亲合力,如此就形成了紧密排列的单分子层油膜。
依照稀释前油酸的体积V和薄膜的面积S即可算出油酸薄的厚度的d=V/S,L即为分子的直径。
用此方法得出的油酸分子的直径数量级是10-10m。
〔2〕阿伏加德罗常数:1摩尔任何物质含有的粒子数都相同.其值为:N A=6.02 ×1023.〔3〕分子间存在间隙:①分子永不停息地做无规那么运动,讲明分子间有间隙。
②气体容易被压缩,讲明分子间有间隙。
③水和酒精混合后的体积小于两者原先的体积之和,讲明分子间有间隙。
④用两万个标准大气压的压强压缩钢筒中的油,发觉油能够透过筒壁逸出,讲明分子间有间隙。
讲明:那个地点建立了一个理想化模型:把分子看作是小球,因此求出的数据只在数量级上是有意义的。
固体、液体被理想化地认为各分子是一个挨一个紧密排列的,每个分子的体积确实是每个分子平均占有的空间。
分子体积=物体体积÷分子个数。
气体分子仍视为小球,但分子间距离较大,不能看作一个挨一个紧密排列,因此气体分子的体积远小于每个分子平均占有的空间。
第一讲 平衡问题一、特别提示 [ 解平衡问题几种常见方法 ]1、力的合成、分解法:对于三力平衡,一般根据“任意两个力的合力与第三力等大反向”的关系,借助三角函数、相似三角形等手段求解;或将某一个力分解到另外两个力的反方向上,得到这两个分力必与另外两个力等大、反向;对于多个力的平衡, 利用先分解再合成的正交分解法。
2、力汇交原理:如果一个物体受三个不平行外力的作用而平衡,这三个力的作用线必在同一平面上,而且必有共点力。
3、正交分解法:将各力分解到x 轴上和y 轴上,运用两坐标轴上的合力等于零的条件(F xF y0) 多用于三个以上共点力作用下的物体的平衡。
值得注意的是,对x 、y 方向选择时,尽可能使落在 x 、 y 轴上的力多;被分解的力尽可能是已知力。
4、矢量三角形法:物体受同一平面内三个互不平行的力作用平衡时,这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成三角形,则这三个力的合力必为零,利用三角形法求得未知力。
5、对称法:利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法。
在静力学中所研究对象有些具有对称性,模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性。
解题中注意到这一点,会使解题过程简化。
6、正弦定理法:三力平衡时,三个力可构成一封闭三角形,若由题设条件寻找到角度关系,则可用正弦定理列式求解。
7、相似三角形法:利用力的三角形和线段三角形相似。
二、典型例题1、力学中的平衡:运动状态未发生改变,即 a 0 。
表现:静止或匀速直线运动(1)在重力、弹力、摩擦力作用下的平衡例 1 质量为 m 的物体置于动摩擦因数为 的水平面上, 现对它施加一个拉力,使它做匀速直线运动,问拉力与水平方向成多大夹角时这个力最小?解析 取物体为研究对象, 物体受到重力 mg ,地面的支持力 N ,摩擦力 f及拉力T 四个力作用,如图1-1所示。
由于物体在水平面上滑动,则fN,将 f和 N合成,得到合力F ,由图知F 与f的夹角:arcctgfarcctgN不管拉力 T 方向如何变化, F 与水平方向的夹角 不变,即的变力。
高三物理教案:《量子论初步和原子核》教学设计光电效应与光子说1. 某金属在一黄光照射下,正好有电子逸出,下述说法中,哪种是正确的( )A. 增大光强,而不改变光的频率,光电子的最大初动能将不变B. 用一束更大强度的红光代替黄光,仍能发生光电效应C用强度相同的紫光代替黄光,光电流强度将不变D.用强度较弱的紫光代替黄光,有可能不发生光电效应答案A要点二光的波粒二象性2. 物理学家做了一个有趣的实验:在光屏处放上照相用的底片.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,底片只能出现一些不规则的点子;如果曝光时间足够长,底片上就会出现规则的干涉条纹.对这个实验结果有下列认识,其中正确的是( )A. 曝光时间不太长时,底片上只能出现一些不规则的点子,表现出光的波动性B. 单个光子通过双缝后的落点可以预测C只有大量光子的行为才能表现出光的粒子性D.干涉条纹中明亮的部分是光子到达机会较多的地方答案D题型 1 对光电效应规律的理解【例 1 】关于光电效应, 下列说法正确的是( )A. 光电子的最大初动能与入射光的频率成正比B. 光电子的动能越大,光电子形成的电流强度就越大C用不可见光照射金属一定比用可见光照射同种金属产生的光电子的初动能要大D.对于任何一种金属都存在一个"最大波长",入射光的波长必须小于这个波长,才能产生光电效应答案D题型 2 光电效应方程的应用【例2】如图所示,一光电管的阴极用极限波长为0 的钠制成.用波长为入的紫外线照射阴极,光电管阳极A和阴极K之间的电势差为U,光电流的饱和值为I.(1) 求每秒由K极发射的电子数.(2) 求电子到达A极时的最大动能.(普朗克常量为h,电子的电荷量为e)?答案(1)题型 3 "光子说"的应用【例3】根据量子理论,光子的能量E和动量p之间的关系式为E=pc, 其中c表示光速,由于光子有动量,照到物体表面的光子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强,这就是"光压",用I表示.(1) 一台二氧化碳气体激光器发出的激光,功率为P0射出光束的横截面积为S当它垂直照射到一物体表面并被物体全部反射时,激光对物体表面的压力F=2pN,其中p表示光子的动量,N表示单位时间内激光器射出的光子数,试用P0和S表示该束激光对物体产生的光压I.(2) 有人设想在宇宙探测中用光作为动力推动探测器加速,探测器上安装有面积极大、反射率极高的薄膜,并让它正对太阳,已知太阳光照射薄膜对每1 m2面积上的辐射功率为1.35 kW探测器和薄膜的总质量为M=100 kg,薄膜面积为4X 104 m2求此时探测器的加速度大小(不考虑万有引力等其他的力)?答案(1)1二(2)3.6 x 10-3n/s2题型 4 光电结合问题【例4】波长为=0.17 z的紫外线照射至金属筒上能使其发射光电子,光电子在磁感应强度为B的匀强磁场中,做最大半径为r的匀速圆周运动时,已知r B=5.6x 10-6T m,光电子质量m=9.1x 10-31 kg,电荷量e=1.6 x 10-19农:(1) 光电子的最大动能.(2) 金属筒的逸出功.答案(1)4.41 x10-19 J (2)7.3 x10-19?J。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案功和能doc高中物理目的要求:准确把握功、功率、动能,势能、机械能等概念头,准确明白得动能定理、机械能守恒定律功能关系,能熟练把握它们的运用方法。
强化解决动力学咨询题的方法训练和能力培养功第1课知识简析一、功的概念1、定义:力和力的作用点通过位移的乘积.2.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上的位移3、公式:W=FScosα〔α为F与s的夹角〕.讲明:恒力做功大小只与F、s、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关,也与物体运动的路径无关.4.单位:焦耳〔J) 1 J=1N·m.5.物理意义:表示力在空间上的积存效应,是能的转化的量度6.功是标量,没有方向,然而有正负.正功表示动力做功,负功表示阻力做功,功的正负表示能的转移方向.①当0≤a<900时W>0,力对物体做正功;②当α=900时W=0,力对物体不做功;③当900<α≤1800时W<0,力对物体做负功或讲成物脚体克服那个力做功,这两种讲法是从二个角度来描述同一个咨询题.二、注意的几个咨询题①F:当F是恒力时,我们可用公式W=Fscosθ运算;当F大小不变而方向变化时,分段求力做的功;当F的方向不变而大小变化时,不能用W=Fscosθ公式运算〔因数学知识的缘故〕,我们只能用动能定理求力做的功.②S:是力的作用点通过的位移,用物体通过的位移来表述时,在许多咨询题上学生往往会产生一些错觉,在后面的练习中会认识到这一点,另外位移S应当弄清是相对哪一个参照物的位移③功是过程量:即做功必定对应一个过程〔位移〕,应明确是哪个力在哪一过程中的功.④什么力做功:在研究咨询题时,必须弄明白是什么力做的功.如下图,在力F作用下物体匀速通过位移S那么力做功FScosθ,重力做功为零,支持力做功为零,摩擦力做功-Fscosθ,合外力做功为零.【例1】如下图,在恒力F的作用下,物体通过的位移为S,那么力F做的功为解析:力F做功W=2Fs.此情形物体尽管通过位移为S.但力的作用点通过的位移为2S,因此力做功为2FS.答案:2Fs【例2】如下图,质量为m的物体,静止在倾角为α的粗糙的斜面体上,当两者一起向右匀速直线运动,位移为S时,斜面对物体m的弹力做的功是多少?物体m所受重力做的功是多少?摩擦力做功多少?斜面对物体m做功多少?解析:物体m受力如下图,m有沿斜面下滑的趋势,f为静摩擦力,位移S的方向同速度v的方向.弹力N对m做的功W1=N·scos〔900+α〕=- mgscosαs i nα,重力G对m做的功W2=G·s cos900=0.摩擦力f对m做的功W3=fscosα=mgscosαsinα.斜面对m的作用力即N和f的合力,方向竖直向上,大小等于mg〔m处于平稳状态〕,那么: w=F合scos900=mgscos900=o答案:- mgscos αs i n α,0, mgscos αs i n α,0点评:求功,必须清晰地明白是哪个力的功,应正确地画出力、位移,再求力的功.【例3】如下图,把A 、B 两球由图示位置同时由静止开释〔绳开始时拉直〕,那么在两球向左下摆动时.以下讲法正确的选项是A 、 绳子OA 对A 球做正功B 、 绳子AB 对B 球不做功C 、 绳子AB 对A 球做负功D 、 绳子AB 对B 球做正功解析:由于O 点不动,A 球绕O 点做圆周运动,OA 对球A 不做功。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案电磁感应doc高中物理电磁感应现象愣次定律第1课基础知识一、电磁感应1.电磁感应现象只要穿过闭合回路的磁通量发生变化,闭合回路中就有电流产生,这种利用磁场产生电流的现象叫做电磁感应,产生的电流叫做感应电流.2.产生感应电流的条件:闭合回路中磁通量发生变化3.引起磁通量变化的常见情形①闭合电路中的部分导线做切割磁感线运动导致Φ变化;②线圈在磁场中转动导致Φ变化③磁感应强度随时刻或位置变化,或闭合回路变化导致Φ变化注意:磁通量的变化,应注意方向的变化,如某一面积为S的回路原先的感应强度垂直纸面向里,如下图,后来磁感应强度的方向恰好与原先相反,那么回路中磁通量的变化最为2BS,而不是零.4.产生感应电动势的条件:不管回路是否闭合,只要穿过线圈的磁通量发生变化,线圈中就有感应电动势产生,产生感应电动势的那部分导体相当于电源.电磁感应现象的实质是产生感应电动势,假如回路闭合,那么有感应电流,假如回路不闭合,那么只能显现感应电动势,而可不能形成连续的电流.我们看变化是看回路中的磁通量变化,而不是看回路不处的磁通量变化【例1】线圈在长直导线电流的磁场中,作如下图的运动:A向右平动;B向下平动,C、绕轴转动〔ad 边向外〕,D、从纸面向纸外作平动,E、向上平动〔E线圈有个缺口〕,判定线圈中有没有感应电流?解析:A.向右平移,穿过线圈的磁通量没有变化,故A线圈中没有感应电流;B.向下平动,穿过线圈的磁通量减少,必产生感应电动势和感应电流;C.绕轴转动.穿过线圈的磁通量变化〔开始时减少〕,必产生感应电动势和感应电流;D.离纸面向外,线圈中磁通量减少,故情形同BC;E.向上平移,穿过线圈的磁通量增加,故产生感应电动势,但由于线圈没有闭合电路,因而无感应电流因此,判定是否产生感应电流关键是分清磁感线的疏密分布,进而判定磁通量是否变化.答案:BCD中有感应电流【例2】如下图,当导线MN中通以向右方向电流的瞬时,那么cd中电流的方向〔 B 〕A.由C向dB.由d向CC.无电流产生D.AB两情形都有可能解析:当MN中通以如图方向电流的瞬时,闭合回路abcd中磁场方向向外增加,那么依照楞次定律,感应电流产生磁场的方向应当垂直纸面向里,再依照安培定那么可知,cd中的电流的方向由d到C,因此B结论正确.二、感应电流方向的判定1.右手定那么:伸开右手,使拇指跟其余的四指垂直且与手掌都在同一平面内,让磁感线垂直穿过手心,手掌所在平面跟磁感线和导线所在平面垂直,大拇指指向导线运动的方向, 四指所指的方向即为感应电流方向.【例3】图中为地磁场磁感线的示意图,在南半球地磁场的竖直重量向上,飞机在南半球上空匀速飞行,机翼保持水平,飞机高度不变,由于地磁场的作用,金属机翼上有电势差.设飞行员左方机翼末端处的电势为U1,右方机翼末端处的电势为U2〔〕A.假设飞机从西往东飞,U1比U2高;B.假设飞机从东往西飞,U2比U1高;C.假设飞机从南往北飞,U1比U2高;D.假设飞机从北往南飞,U2比U1高;解析:在地球南半球,地磁场在竖直方向上的重量是向上的,飞机在空中水平飞行时,飞行员的右手掌向上,大姆指向前〔飞行方向〕,那么其余四指指向了飞行员的左侧,确实是感应电流的方向,而右手定那么判定的是电源内部的电流方向,故飞行员右侧的电势总比左侧高,与飞行员和飞行方向无关.应选项B、D正确。
第十七章 量子论初步目的要求:重点难点:教 具:过程及内容:散量子论初步一、光电效应1.现象:在光(包括不可见光)照射下物体发射出电子的现象叫光电效应现象;所发射的电子叫光电子;光电子定向移动所形成的电流叫光电流。
.2.光电效应规律(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光必须大于这个极限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,只随着入射光的频率增大而增大.(3)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.(4)从光照射到产生光电流的时间不超过10—9s ,几乎是瞬时产生的. 说明:(1)光电效应规律“光电流的强度与入射光的强度成正比”中“光电流的强度指的是光电流的最大值(亦称饱和值),因为光电流未达到最大值之前,其值大小.不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关.只有在光电流达到最大以后才和入射光的强度成正比.(2)这里所说“入射光的强度”,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,在入射光频率不变的憎况下,光强正比于单位时间内照射到金属表面上单位面积的光子数.但若换用不同频率的光照射,即使光强相同,单位时间内照射到金属表面单位面积的光子数也不相同,因而从金属表面逸出的光电子数也不相同,形成的光电流也不同.【例1】某种单色光照射某金属时不能产生光电效应,则下述措施中可能使金属产生光电效应的是A .延长光照时间散B .增大光的强度C .换用波长较短的光照射D .换用频度较低的光照射【解析】由发生光电效应的四个条件可知能不能产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关,当金属一定时,要发生光电效应,就只有增大入射光的频率,也就是入射光的波长变短,所以C 选项正确.二、光子说1.光电效应规律中(1)、(2)、(4)条是经典的光的波动理论不能解释的,第1课(1) 极限频率ν0光的强度由光波的振幅A决定,跟频率无关,只要入射光足够强或照射时间足够长,就应该能发生光电效应.(2) 光电子的最大初动能与光强无关,(3)波动理论还解释不了光电效应发生的时间之短10-9s能量积累是需要时间的2.光子说却能很好地解释光电效应.光子说认为:(1)空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子.(2)光子的能量跟它的频率成正比,即E=hγ=hc/λ式中的h叫做普朗克恒量,h =6.610_34J·s.光子被电子吸收,有些没有被电子吸收;吸收了光子的电子(a、b、c、e、g)动能变大,可能向各个方向运动;有些电子射出金属表面成为光电子(b、c、g),有些没射出(a、e);射出金属表面的电子克服金属中正电荷引力做的功也不相同;只有从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力做的功最少(g),飞出时动能最大。
(高考前沿)2020届高三物理二轮专题复习精品教案量子论初步doc 高中物理 散 量子论初步基础知识 一、光电效应1.现象:在光〔包括不可见光〕照耀下物体发射出电子的现象叫光电效应现象;所发射的电子叫光电子;光电子定向移动所形成的电流叫光电流。
.2.光电效应规律〔1〕任何一种金属都有一个极限频率,入射光必须大于那个极限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,只随着入射光的频率增大而增大.〔3〕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.〔4〕从光照耀到产生光电流的时刻不超过10—9s ,几乎是瞬时产生的.讲明:〔1〕光电效应规律〝光电流的强度与入射光的强度成正比〞中〝光电流的强度指的是光电流的最大值〔亦称饱和值〕,因为光电流未达到最大值之前,其值大小.不仅与入射光的强度有关,还与光电管两极间的电压有关.只有在光电流达到最大以后才和入射光的强度成正比.〔2〕那个地点所讲〝入射光的强度〞,指的是单位时刻内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量,在入射光频率不变的憎况下,光强正比于单位时刻内照耀到金属表面上单位面积的光子数.但假设换用不同频率的光照耀,即使光强相同,单位时刻内照耀到金属表面单位面积的光子数也不相同,因而从金属表面逸出的光电子数也不相同,形成的光电流也不同.【例1】某种单色光照耀某金属时不能产生光电效应,那么下述措施中可能使金属产生光电效应的是A .延长光照时刻散B .增大光的强度C .换用波长较短的光照耀D .换用频度较低的光照耀【解析】由发生光电效应的四个条件可知能不能产生光电效应与入射光的频率和金属板的材料有关,当金属一定时,要发生光电效应,就只有增大入射光的频率,也确实是入射光的波长变短,因此C 选项正确.二、光子讲1.光电效应规律中〔1〕、〔2〕、〔4〕条是经典的光的波动理论不能讲明的,(1) 极限频率ν0光的强度由光波的振幅A 决定,跟频率无关,只要入射光足够强或照耀时刻足够长,就应该能发生光电效应.(2) 光电子的最大初动能与光强无关,(3)波动理论还讲明不了光电效应发生的时刻之短10-9s能量积存是需要时刻的2.光子讲却能专门好地讲明光电效应.光子讲认为:〔1〕空间传播的光不是连续的,而是一份一份的,每一份叫做一个光子.〔2〕光子的能量跟它的频率成正比,即 E =h γ=hc /λ 式中的h 叫做普朗克恒量,h =6.610_34J ·s .爱因斯坦利用光子讲讲明光电效应过程:入射光照到金属上,有些光子被电子吸取,有些没有被电子吸取;吸取了光子的电子〔a 、b 、c 、e 、g 〕动能变大,可能向各个方向运动;有些电子射出金属表面成为光电子〔b 、c 、g 〕,有些没射出〔a 、e 〕;射出金属表面的电子克服金属中正电荷引力做的功也不相同;只有从金属表面直截了当飞出的光电子克服正电第1课 a b c d e f g荷引力做的功最少〔g 〕,飞出时动能最大。
假如入射光子的能量比那个功的最小值还小,那就不能发生光电效应。
这就讲明了极限频率的存在;由于光电效应是由一个个光子单独引起的,因此从有光照耀到有光电子飞出的时刻与照耀光的强度无关,几乎是瞬时的。
这就讲明了光电效应的瞬时性。
〔3〕爱因斯坦光电效应方程:E k =h γ-W 〔E k 是光电子的最大初动能;W 是逸出功,既从金属表面.....直截了当飞出......的光电子克服正电荷引力所做的功。
〕 讲明:〔1〕光电效应现象是金属中的自由电子吸取了光子的能量后,其动能足以克服金属离子的引力而逃逸出金属表面,成为光电子.不要将光子和光电子看成同一粒子.〔2〕对一定的金属来讲,逸出功是一定的.照耀光的频率越大,光子的能量越大,从金属中逸出的光电子的初动能就越大.假如入射粒子的频率较低,它的能量小于金属的逸出功,就不能产生光电效应,这确实是存在极限频率的缘故.【例2】.用某种频率的紫外线分不照耀铯、锌、铂三种金属,从铯中发射出的光电子的最大初动能是2.9eV ,从锌中发射出的光电子的最大初动能是1.4eV ,铂没有光电子射出,那么对这三种金属逸出功大小的判定,以下结论正确的选项是〔 〕A .铯的逸出功最大,铂的逸出功最小B .锌的逸出功最大,铂的逸出功最小C .铂的逸出功最大,铯的逸出功最小D .铂的逸出功最大,锌的逸出功最小解析:依照爱因斯坦光电效应方程:½mv m 2=h γ一W .当照耀光的频率一定时,光子的能量h γ确实是一个定值,在光电效应中的所产生的光电子的最大初动能等于光子的能量减去金属的逸出功.最大初动能越大,讲明这种金属的电子逸出功越小,假设没有光电子射出,讲明光子的能量小于电子的逸出功.因此讲铂的逸出功最大,而铯的逸出功最小. 答案:c【例3】入射光线照耀到某金属表面上发生光电效应,假设入射光的强度减弱,而频率保持不变,那么以下讲法中正确的选项是〔 〕A .从光照到金属表面上到发射出光电子之间的时刻间隔将明显增加B .逸出的光电子的最大初动能减小C .单位时刻内从金属表面逸出的光电子数目将减小D .有可能不发生光电效应解析:入射光的强度,是指单位时刻内入射到金属表面单位面积上的光子的总能量,〝入射光的强度减弱而频率不变,〞表示单位时刻内到达同一金属表面的光子数目减少而每个光子的能量不变依照对光电效应的研究,只要入射光的频率大于金属的极限频率,那么当入射光照到金属上时,光电子的发射几乎是同时完成的,与入射光的强度无关.具有最大初动能的光电子,是来自金属最表层的电子,当它们吸取了光子的能量后,只要大于金属的逸出功而能摆脱原子核的束缚,就能成为光电子,当光子的能量不变时,光电子的最大初动能也不变. 当入射光强度减弱时,仍有光电子从金属表面逸出,但单位时刻内逸出的光电子数目也会减少.答案:C三..康普顿效应光子在介质中和物质微粒相互作用,可能使得光的传播方向转向任何方向〔不是反射〕,这种现象叫做光的散射。
在研究电子对X 射线的散射时发觉:有些散射波的波长比入射波的波长略大。
康普顿认为这是因为光子不仅有能量,也具有动量。
实验结果证明那个设想是正确的。
因此康普顿效应也证明了光具有粒子性。
四、光的波粒二象性1、 干涉、衍射.....和偏振讲明光是一种波;光电效应....和康普顿效应讲明光是一种粒子;因此现代物理学认为:光具有波粒二象性。
2、 大量光子的传播规律表达为波动性;频率低、波长长的光,其波动性越显著.3、个不光子的行为表达为粒子性;频率越高、波长越短的光,其粒子性越显著.散射前 散射后4.光在传播过程中往往表现出波动性;在与物质发生作用时往往表现为粒子性;光既具有波动性,又具有粒子性,为讲明光的一切行为,只能讲光具有波粒二象性.讲明:光的波粒二象性可作如下讲明:〔1〕既不可把光当成宏观观念中的波,也不可把光当成微观观念中的粒子.〔2〕大量光子产生的成效往往显示出波动性,个不光子产生的成效往往显示出粒子性;频率超低的光波动性越明显,频率越高的光粒子性越明显.〔3〕光在传播过程中往往显示波动性,在与物质作用时往往显示粒子性.〔4〕由E=h γ,p =h/λ看出,光的波动性和粒子性并不矛盾:表示粒子性的粒子能量和动量的运算式中都含有表示波的特点的物理量——频率γ和波长λ。
〔5〕由以上两式和波速公式c=λγ还能够得出:E = p c〔6〕对干涉现象明白得:①对亮条纹的讲明:波动讲:同频率的两列波到达亮纹处振动情形相同;粒子讲:光子到达的几率大的地点。
②对暗条纹的讲明:波动讲:同频率的两列波到达暗纹振动情形相反;粒子讲:光子到达的几率小的地点。
五、物质波〔德布罗意波〕物质分为两大类:实物和场。
既然作为场的光有粒子性,那么作为粒子的电子、质子等实物是否也具有波动性?德布罗意由光的波粒二象性的思想推广到微观粒子和任何运动着的物体上去,得出物质波的概念:任何一个运动着的物体都有一种波与它对应,该波的波长λ=h/p 。
人们又把这种波叫做德布罗意波。
物质波也是概率波。
【例4】试估算一个中学生在跑百米时的德布罗意波的波长。
解:估量一个中学生的质量m ≈50kg ,百米跑时速度v ≈7m/s ,那么3634109.17501063.6--⨯=⨯⨯==p h λm 由运算结果看出,宏观物体的物质波波长专门小,因此专门难表现出其波动性。
【例5】 为了观看到纳米级的微小结构,需要用到辨论率比光学显微镜更高的电子显微镜。
以下讲法中正确的选项是A.电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光短,因此不容易发生明显衍射B.电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光长,因此不容易发生明显衍射C.电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光短,因此更容易发生明显衍射D.电子显微镜所利用电子物质波的波长能够比可见光长,因此更容易发生明显衍射解:为了观看纳米级的微小结构,用光学显微镜是不可能的。
因为可见光的波长数量级是10-7m ,远大于纳米,会发生明显的衍射现象,因此不能精确聚焦。
假如用专门高的电压使电子加速,使它具有专门大的动量,其物质波的波长就会专门短,衍射的阻碍就小多了。
因此此题应选A 。
六.氢原子中的电子云关于宏观质点,只要明白它在某一时刻的位置和速度以及受力情形,就能够应用牛顿定律确定该质点运动的轨道,算出它在以后任意时刻的位置和速度。
对电子等微观粒子,牛顿定律已不再适用,因此不能用确定的坐标描述它们在原子中的位置。
玻尔理论中讲的〝电子轨道〞实际上也是没有意义的。
更加完全的量子理论认为,我们只能明白电子在原子核邻近各点显现的概率的大小。
在不同的能量状态下,电子在各个位置显现的概率是不同的。
假如用疏密不同的点子表示电子在各个位置显现的概率,画出图来,就像一片云雾一样,能够形象地称之为电子云。
七、能级初中介绍了卢瑟福提出的原子的核式结构模型。
认为电子绕核做圆周运动,好比地球绕太阳做圆周运动。
研究讲明,卢瑟福的核式结构模型和经典电磁理论有矛盾:按照经典电磁理论:⑴电子绕核做圆周运动会向外辐射同频率的电磁波,能量将减小,原子将会不稳固;⑵电子旋转半径减小的同时,频率将增大,因此辐射的电磁波频率也应该是连续变化的。
事实上原子是稳固的,原子辐射的电磁波的频率也是不变的。
1.玻尔理论为解决那个矛盾,玻尔将量子理论引入原子结构理论,大胆提出了三条假设,创建了玻尔原子模型。
①能量定态假设:原子只能处于一系列的不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳固的,电子尽管绕核运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫定态。
②原子跃迁假设:原子从一定态跃迁到另一种定态,它要辐射〔或吸取〕一定频率的光子,光子的能量由这两种定态的能量差值决定:即:h ν=E m -E n③轨道量子化假设:原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应,原子的定态是不连续的,因此电子所处的可能轨道的分布也是不连续的。