2016届高考物理二轮复习教学案近代物理专题十三选修3-5部分.docVIP

专题十三 选修3—5部分 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 rn＝n2r1(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 En＝(n＝1,2,3，…) (3)吸收或辐射能量量子化 原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定，即hν＝Em－En. 2．原子核的衰变 衰变类型 α衰变 β衰变 衰变方程 X→Y＋He X→Y＋e 衰变实质 2个质子和2个中子结合成一整体射出 1个中子转化为1个质子和1个电子 2H＋2n→He n→H＋e 衰变规律 质量数守恒、电荷数守恒 3.α射线、β射线、γ射线之间的区别 名称 α射线 β射线 γ射线 实质 氦核流 电子流 光子 速度 约为光速的 约为光速的99% 光速 电离作用 很强 较弱 很弱 贯穿能力 很弱 较强 最强 4.核反应、核能、裂变、轻核的聚变 (1)在物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应．核反应方程遵循质量数守恒和电荷数守恒的规律． (2)质能方程：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或ΔE＝Δmc2. (3)核物理中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应，称为裂变；把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应，称为聚变． (4)核能的计算：①ΔE＝Δmc2，其中Δm为核反应方程中的质量亏损；②ΔE＝Δm×931.5 MeV，其中质量亏损Δm以原子质量单位u为单位． (5)原子核的人工转变 卢瑟福发现质子的核反应方程为： N＋He→O＋H 查德威克发现中子的核反应方程为： Be＋He→6C＋n 约里奥·居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：Al＋He→P＋n，P→Si＋e 5．光电效应及其方程 (1)光电效应的规律：入射光的频率大于金属的截止频率才能产生光电效应；光电子的最大初动能随入射光频率的增大而增大，与入射光的强度无关；光电流的强度与入射光的强度成正比；光电子的发射几乎是瞬时的，一般不大于10－9 s. (2)光电效应方程：Ek＝hν－W0. 6．动量守恒定律 (1)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′； 或p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于系统相互作用后的总动量p′)； 或Δp＝0(系统总动量的增量为零)； 或Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等、方向相反)． (2)动量守恒定律的适用条件 ①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零． ②系统所受合力不为零，但在某一方向上系统所受外力的合力为零，则在该方向上系统动量守恒． ③系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程． 7．弹性碰撞与非弹性碰撞 碰撞过程遵从动量守恒定律．如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞；如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞． 8．碰撞问题同时遵守的三条原则 (1)系统动量守恒原则 (2)物理情景可行性原则 (3)不违背能量守恒原则 碰撞过程满足Ek≥Ek′ 即m1v＋m2v≥m1v1′2＋m2v2′2或＋≥＋ 1．在书写核反应方程时，一般先满足质量数守恒，后满足电荷数守恒． 2．在处理粒子的碰撞和衰变问题时，通常应用动量守恒定律、质能方程和能量守恒定律综合分析. 例1：下列叙述中符合物理学史的是( ) A爱因斯坦为解释光的干涉现象提出了光子说 B.普朗克首先提出了 C.汤姆生发现了电子，并首先提出原子的核式结构模型 D.贝克勒尔通过对天然放射性的研究，发现了放射性元素钋（Po）和镭（Ra） 本题帮助学生着力解决以下几个问题： （1）爱因斯坦为解释光电效应提出了光子说 （2）提出了 （3）汤姆生发现了电子，卢瑟福提出原子的核式结构模型 （4）贝克勒尔发现天然放射现象，居里夫妇发现放射性元素钋（Po）和镭（Ra） 在某些恒星内部，3个α粒子可以结合成一个核，已知核的质量为1.99302×10-26kg，α粒子的质量为6.64672×10-27kg，真空中光速c=3×108m/s，这个核反应方程是 ，这个反应中释放的核能为 （结果保留一位有效数字）。 , 9×10-13J 本题帮助学生着力解决以下几个问题： （1）会根据质量数守恒和电荷数守恒书写核反应方程 （2）能根据质能方程计算核反应中释放的核能 3．两磁铁各固定放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动。已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg。两磁铁的N极相对。推动一下，使两车相向运动。某时刻甲的速率为2 m/s，乙