专题十三 碰撞与动量守恒 近代物理初步.ppt

二轮·物理 二轮·物理 专题十三　碰撞与动量守恒　近代物理初步 展示考纲·明晰考向 方法归纳·重点点拨 锁定考点·高效突破 展示考纲·明晰考向 动量守恒定律、光电效应、玻尔理论、质能方程和核反应方程是命题的热点. 2016年高考对光电效应、氢原子的能级及其跃迁的考查以选择题形式命题的可能性较大,对动量守恒定 律、核反应方程及核能的计算的考查以计算题形式命题的可能性很大. 1.动量、动量定理、动量守恒定律及其应用. 2.弹性碰撞和非弹性碰撞. 3.氢原子的能级结构、能级公 式. 4.原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期. 5.结合能、质量亏损. 6.核力、核反应方程. 7.光电效应. 8.爱因斯坦光电效应方程. 考题预测 重要考点 方法归纳·重点点拨 一、光电效应 1.掌握两条线索,明确各概念间的对应关系 2.Ek-ν曲线(如图)的应用 (1)截止频率(或极限频率):图线与ν轴交点的横坐标νc. (2)逸出功:图线与Ek轴交点的纵坐标绝对值W0=E. (3)普朗克常量:图线的斜率k=h. 二、能级跃迁 原子从一种定态跃迁到另一种定态时,吸收或辐射光子的能量为hν =|E初-E末|. 锁定考点·高效突破 考点一 氢原子能级跃迁、光电效应 典例 (单选)如图所示为氢原子的能级图.现有大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁.下列说法正确的是(　　) A.这些氢原子总共可辐射出四种不同频率的光 B.氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最大 C.这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值 为10.2 eV D.氢原子由n=3跃迁到n=1产生的光照射逸出功 为6.34 eV的金属铂能发生光电效应 ?思路探究? (1)大量处于n激发态的氢原子,可辐射出的光谱线条数如何计算? (2)辐射出的光子的能量(或频率)由何决定. 答案:由氢原子跃迁的两能级决定,hν=Em-En. (3)能发生光电效应的条件是什么? 答案:入射光的频率大于或等于相应金属的极限频率,即入射光的能量大于或等于该金属的逸出功. 解析:大量处于n=3激发态的氢原子向低能级跃迁,总共可辐射出三种不同频率的光,氢原子由n=3跃迁到n=2产生的光频率最小,跃迁到n=1产生的光频率最大,波长最短,选项A,E正确,B错误;当从n=3能级跃迁到n=1能级 时辐射出光子能量最大,这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为 (-1.51 eV)-(-13.6 eV)=12.09 eV,照射逸出功为6.34 eV的金属铂能发生光电效应,选项C错误,D正确. 答案:D (2)只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量(hν=Em-En)时,光子才被吸收. (3)入射光子能量大于电离能(hν=E∞-En)时,光子一定能被原子吸收并使之电离,剩余能量为自由电子的动能. 题组训练 1.对玻尔原子结构模型的理解 (2015甘肃省兰州市实战考试)关于玻尔的原子结构模型下列说法中不正确的是(　 　) A.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域 B.原子中的电子绕原子核做圆周运动时,原子一定辐射能量 C.原子中的电子从一个可能轨道跃迁到另一个可能轨道时,原子会辐射或者吸收能量 D.原子中的电子只能在特定的轨道上运动 B 2.氢原子的能级跃迁 (2015浙大附中全真模拟)(单选)氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为ν1,从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为ν2,已知普朗克常量为h,若氢原子从能级k跃迁到能级m,则(　 　) A.吸收光子的能量为hν1+hν2 B.辐射光子的能量为hν1+hν2 C.吸收光子的能量为hν2-hν1 D.辐射光子的能量为hν2-hν1 D 3.对光电效应的理解 (2015浙江仿真模拟)(单选)如图所示是光电管的原理图,已知当有波长为λ0的光照射到阴极K上时,电路中有光电流,则下列说法正确的是(　 　) A.换用波长为λ1(λ1λ0)的光照射阴极K,电路中一 定没有光电流 B.换用波长为λ2(λ2λ0)的光照射阴极K,电路中一 定有光电流 C.当增大电路中电源的电压时,电路中的光电流一定增大 D.当将电源极性反接时,电路中一定没有光电流产生 B 解析:用波长为λ0的光照射阴极K时,电路中有光电流,可知波长为λ0的光照射阴极K时,发生了光电效应.换用波长为λ1(λ1λ0)的光照射阴极K时,由于频率变小,不一定发生光电效应,电路中不一定有光电流,选项A错误;换用波长为λ2(λ2λ0)的光照射阴极K时,频率变大,一定能发生光电效应,电路中一定有光电流,选项B正确;增加电路中电源的路端电压,当达到饱和电流时,电流不再增大,选项C错误;将电路中电源的极性反接,光电子做减速运动,还可能到达阳极,所以还可能有光电流,选项D错误. 考点二 动量守恒定律的应用(含实验:验证动