高中物理选修3-5重要知识点总结

1 选修3-5知识汇总

一、动量

1.动量：p＝mv ｛方向与速度方向相同｝ 2.冲量：I＝Ft ｛方向由F决定｝

3.动量定理：I＝Δp或Ft＝mvt–mvo {Δp:动量变化Δp＝mvt–mvo，是矢量式}

4.动量守恒定律：p前总＝p后总或p＝p’也可以是/22/112211vmvmvmvm

5.（1）弹性碰撞： 系统的动量和动能均守恒

'2'1221121vmvmvmvm ① 2'222'1122221121212121vmvmvmvm ②

1211'22vmmmv 其中：当2v=0时，为一动一静碰撞，此时

失'2'1221121vmvmvmvm （2）非弹性碰撞：系统的动量守恒，动能有损（3）完全非弹性碰撞：碰后连在一起成一整体 共vmmvmvm)(212211，且动能损失最多

6. 人船模型——两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv1 = MV2 （注意：几何关系）

注： (1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上;

(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

（3）系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒（碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等）;

(4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;

(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加；

思考1：利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么？

思考2：动量变化Δp为正值，动量一定增大吗？（不一定）

思考3：两个物体组成的系统动量守恒，其中一个物体的动量增大，另一个物体的动量一定减小吗？动能呢？（不一定）

思考4：两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么？

思考5：一动一静两个小球正碰撞，入射球和被撞球的速度范围怎样计算？

思考6：有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞？有哪些模型可视为人船模型？人船模型存在哪些特殊规律？

思考7：同样是动量守恒，碰撞，爆炸，反冲三者有何不同？（有弹簧的弹性势能或火药的化学能，或者人体内的化学能转化为动能的情况下，总动能增大）

二、波粒二象性

1、1900年普朗克能量子假说，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的E=hv

2、赫兹发现了光电效应，1905年，爱因斯坦量解释了光电效应，提出光子说及光电效应方程

3、光电效应

① 每种金属都有对应的c和W0，入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应

② 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大（0WhEKm）。

③入射光频率一定时，光电流强度与入射光强度成正比。

④ 光电子的发射时间一般不超过10－9秒，与频率和光强度无关。

4、光电效应和康普顿效应说明光的粒子性，干涉、衍射、偏振说明光的波动性 12121'1vmmmmv 2 5．光电效应方程

0WhEKm c=W0/h

（填空）遏止电压与入射光频率的关系：

提示：光电效应的几个图像你能掌握吗？

6、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定性关系

① 大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强．

② 实物粒子也具有波动性 h

ph 这种波称为德布罗意波，也叫物质波。

③ 从光子的概念上看，光波是一种概率波

④ 不确定性关系：4hpx

三、原子核式结构模型

1、1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。

2、粒子散射实验和原子核结构模型

（1）粒子散射实验：1909年，卢瑟福

①装置：

② 现象：

a. 绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。

b. 有少数粒子发生较大角度的偏转

c. 有极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。

3、几个考点

① 卢瑟福的粒子散射，说明了原子具有核式结构。

② 汤姆孙发现电子，说明了原子可再分或原子有复杂结构

③ 放射性现象，说明了原子核具有复杂结构

4、玻尔理论

（1）经典电磁理论不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：

① 定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的

②跃迁假设：电子跃迁辐射成吸收一定频率的光子，光子的能量由Em-En =hv严格决定

③轨道量子化假设，原子的不同能量状态，跟电子不同的运行轨道相对应。

（2）玻尔的氢子模型：

①氢原子的能级公式和轨道半径公式： 氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原子的能量En，和电子轨道半径rn分别为：……、、3211221nrnrnEEnn

② 氢原子的能级图：n=3、4、5、6跃迁到n=2为可见光，频率由大到小>X光>紫外线>可见光

其中射线来源于原子核，X光来源于核外内层电子跃迁，紫外线、可见光及红外线来源于最外层电子跃迁

3 其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。

③光子chhE，n=3跃迁到n=1发出三种光子（2NC）,321则321chchch （2）玻尔模型只能解释氢原子，不能解释其他原子

四、原子核的组成 1、天然放射现象的发现：1896年法国物理学家贝克勒耳首次发现，居里夫人继续研究发现了钋和镭

成 份 组 成 性 质

电离作用 贯穿能力

 射 线 氦核组成的粒子流 很 强 很 弱

 射 线 高速电子流 较 强 较 强

 射 线 高频光子 很 弱 很 强

2、衰变：电荷数和质量数守恒，但质子数和中子数不守恒

类 型 衰变方程 规 律

 衰 变 新 核电荷数减少质量数减少24

 衰 变 新核质量数不变电荷数增加1

射线是伴随、衰变放射出来的高频光子流，、衰变不能同时发生

在衰变中新核质子数多一个，而质量数不变是由于

2、半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。

半衰期与物理及化学环境无关

3、放射性的应用与防护 放射性同位素

人工放射性同位素1000多种，天然的只有40多种

正电子的发现：用粒子轰击铝时，发生核反应。

1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里 （小居里） 发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷

发生+衰变，放出正电子

与天然的放射性物质相比，人造放射性同位素：

① 放射强度容易控制

② 可以制成各种需要的形状

③ 半衰期更短

④ 放射性废料容易处理

放射性同位素的应用

A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹

B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制

C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电

D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等 nPAlHe103015271342 4 二、作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.

4、核力与结合能 质量亏损

核力是短程力、核力具有饱和性、核力与具有电荷无关性

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。

质量亏损：核聚变与核裂变都会放出能量，质量都会减少，核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内部为核聚变

爱因斯坦质能方程 E=mc2 ΔE=Δm·c2

1uc2=931.5MeV

(表示1u 的质量变化相当于931.5Me V的能量改变)

5、核反应方程

熟记一些实验事实的核反应方程式。

（1）卢瑟福用α粒子轰击氦核，发现质子：1441717281NHeOH

（2）贝克勒耳发现天然放射现象：

α衰变 238234492902UThHe

β衰变 234234090911ThPae

（3） 查德威克用α粒子轰击铍核打出中子 941214260BeHeCn

（4） 小居里（约里奥-居里）发现正电子 274301132150AlHePn和3030115140PSie

（5） 轻核聚变 112011nHH

（6） 重核聚变 2351136192054010UnXen

2.熟记一些粒子的符号

α粒子（42He）、质子（11H）、中子（10n）、电子（01e）、氘核（21H）、氚核（31H）

114．重核裂变 核聚变Ⅰ

释放核能的途径——裂变和聚变

（1）裂变反应：

①裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。

例如：

②链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。

链式反应的条件：ab))裂变物质的体积，超过临界体积有中子进入裂变物质

③裂变时平均每个核子放能约1Mev能量 ， （2）聚变反应： ①聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。

②平均每个核子放出3Mev的能量

③聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温，又叫高温热核反应