第三章 第一节 敲开原子的大门
第一节 敲开原子结构的大门
一.打开原子结构的大门【知识要点】1、阴极射线气体分子在高压电场下可以发生电离，使本来不带电的空气分子变成具有等量正、负电荷的带电粒子，使不导电的空气变成导体。
史料：科学家在研究气体导电时发现了辉光放电现象。
1858年德国物理学家普吕克尔较早发现了气体导电时的辉光放电现象。
德国物理学家戈德斯坦研究辉光放电现象时认为这是从阴极发出的某种射线引起的。
所以他把这种未知射线称之为阴极射线。
对于阴极射线的本质，有大量的科学家作出大量的科学研究，主要形成了两种观点。
（1）电磁波说：代表人物，赫兹。
认为这种射线的本质是一种电磁波的传播过程。
（2）粒子说：代表人物，汤姆孙。
认为这种射线的本质是一种高速粒子流。
2、汤姆孙的研究英国物理学家汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子。
实验装置如图所示，从高压电场的阴极发出的阴极射线，穿过C 1C 2后沿直线打在荧光屏A ＇上。
（1）当在平行极板上加一如图所示的电场，发现阴极射线打在荧光屏上的位置向下偏，则可判定，阴极射线带有负电荷。
（2）为使阴极射线不发生偏转，则请思考可在平行极板区域采取什么措施。
在平行极板区域加一磁场，且磁场方向必须垂直纸面向外。
当满足条件：qE B qv =0 时，则阴极射线不发生偏转。
则：BE v =0 （3）根据带电的阴极射线在电场中的运动情况可知，其速度偏转角为：20tan m v qEL =θ 又因为：)2(tan L D y+=θ 且B E v =0 则：L B L D Ey m q 2)2(+= 根据已知量，可求出阴极射线的比荷。
思考：利用磁场使带电的阴极射线发生偏转，能否根据磁场的特点和带电粒子在磁场中的运动规律来计算阴极射线的比荷？'汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的方法做实验，所得比荷的数值是相等的。
这说明，这种粒子是构成各种物质的共有成分。
并由实验测得的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍。
若这种粒子的电荷量与氢离子的电荷量机同，则其质量约为氢离子质量的近两千分之一。
粒子物理学导论
j A2v
（25）
概率流密度 j的最终形式即是上式，狄拉克方程由于受（12）式的束缚，而直接得到（25） 式的形式，而薛定谔方程及克莱因-戈登方程由于未用到（12）式，需再用一次（21）式才 能得到这一结果。 由以上的分析可以看出，克莱因-戈登方程实际上比薛定谔方程和狄拉克方程的适用范
目录
第一部分 预备知识 第二部分 原子体系 第一章 芹子 第二章 原子元 第三章 光子 第四章 质子和中子、原子核 1. 质子和中子 2. 原子核 第五章 原子元组合形成的其它粒子 1. 原子元组合形成的其它粒子总述 2. 具体存在形式 第六章 粒子反应 第七章 原子体系总结 第八章 粒子理论的应用 附录：近年来有关粒子理论的错误简谈
2 a k 2 a 2 b k 2 b
借助（11）式即可得
（13） （14）
- 2 2 p 2
实际上，对（8）式再求一次偏导也可得出
（15）
- 2
2 E 2 t 2
（16）
将（15） 、 （16）式代入相对论关系式
2 4 E 2 p 2 c 2 m0 c
E h
(1) (2)
h p
式中的 E 表示粒子的能量， 是粒子的圆偏振频率， 是粒子的波长，p 是粒子的动量，h 是普朗克常量。 将圆偏振任意分解为两个垂直的方向，分别为 a、b 方向，并在相应的方向取 a、b 轴，设圆 偏振的半径为 A，则可做如下分解
a A sin( wt k r ) b A cos( wt k r )
a 2 b 2 A2
将（21）式代入
（21）
i * * ( ) t t 2 m0 c 2
深挖课本，理清思路——巧用电偏转和磁偏转求电子荷质比
教育研究86课程教育研究电偏转和磁偏转是电磁学中的两种常见偏转，二者既有一定的联系也有区别，是近些年高考的特点问题，由于二者的概念比较抽象，学生理解起来比较困难，本文主要对电偏转和磁偏转求电子荷质比进行分析。
物理教材粤教版选修3-5的第三章《原子结构之谜》的第一节是《敲开原子的大门》。
本节课文除了对物理学史的介绍以外，还有一个重要的内容，就是利用电场和磁场对电子的作用求出电子的荷质比。
关于荷质比的求法，笔者对于课本的编排和叙述方式存在一定异议。
我们先来看看课本是如何叙述电子荷质比求法的：“为了进一步确定阴极射线的成分，汤姆生决定测量阴极射线中带电粒子的荷质比，即电量和质量的比值。
他的基本思想是，一个质量为m 、电荷为e 的带电粒子以速率v 垂直进入磁场B 中，如果粒子仅受磁场力的作用，将做圆周运动，向：只要确定了粒子运动的速率及半径，就可以测出荷质比。
……然而，上式中的半径r 不容易测量，有没有其他办法呢？”这里首先提出可以用洛伦兹力提供向心力的方法来计算，但由于r 不易求出转而提出疑问，引导学生尝试其他方法。
接下来进入了“讨论与交流”部分：“设平行板M 、N 间的间距为h ，板的水平长度为d 。
首先是阴极射线仅受电场力作用并达到最大偏转，测出此时的场强E ，随后保持E 不变，外加磁场使射线回复水平不再偏转，测出此时的磁感应强度B 。
1.请证明粒子的初始速率v2.请证明射线粒子荷质比的表达式为从这个“讨论与交流”可以看出，了电子在匀强磁场中做匀速圆周运动（即磁偏转）的解（即电偏转）。
可是在“讨论与交流”下面的课文中又说道：：通过使阴极射线在电场作用下达到最大偏转，从而将不易测量的物理量半径r 转换为容易测量的平行板间距h 和平行板长度d 。
”这样一来，课本似乎是在提醒学生，如果能求出半径间距h 及平行板长度d 之间的关系，就能利用解出，这显然与“讨论与交流”使用电偏转的方法相违背。
这给自主学习的学生带来很大的困惑。
高中物理知识体系及高考相关分析
高中物理知识体系及高考相关分析：1、高考一共要考六本书必修一、必修二、选修3-1、选修3-2、选修3-3、选修3-52、只考查三大类型力学、电磁学、热学力学占高考比例：45%左右电磁学占高考比例：45%左右热学占高考比例：10%左右物理高考试卷结构：理综卷：（物理、化学、生物）一、单项选择题：4题* 4分=16分二、双项选择题：5题* 6分=30分三、实验题：2题* 9分=18分四、计算题：2题*18分=36分高一学年：1、两学期学完必修一、必修二；2、整个学年都是力学知识，简单的运动以及功能分析。
难点：1、力学是高考的重点，点的比例相当高，学生比较难掌握的主要集中在：◆平抛运动◆圆周运动◆万有引力◆能量的转换与守恒高二高三：1、选修3-1；3-2 全是电磁学的内容（选择题，大题都会考到）；2、选修3-3 是热学的内容（一般都会考一个选择题）；3、选修3-5 的重点是动量守恒问题（一般考在选择题和计算题第一题，分值比较高），其余涉及到光，原子结构，核反应的问题，一般也是靠一个选择题，或者不考。
难点：1、电磁学是高考的重中之中，占的比例相当高、难度非常大、综合性非常强；2、知识非常抽象，都要利用很好的空间想像能力去解题（最后一题大题的临界问题考虑）。
粤教版高中物理目录必修1第一章运动的描述第01节认识运动第02节时间位移第03节记录物体的运动信息第04节物体运动的速度第05节速度变化的快慢加速度第06节用图象描述直线运动第二章探究匀变速直线运动规律第01节探究自由落体运动第02节自由落体运动规律第03节从自由落体到匀变速直线运第04节匀变速直线运动与汽车行驶第三章研究物体间的相互作用第01节探究形变与弹力的关系第02节研究摩擦力第03节力的等效和替换第04节力的合成与分解第05节共点力的平衡条件第06节作用力与反作用力第四章力与运动第01节伽利略的理想实验与牛顿第一定律第02节影响加速度的因素第03节探究物体运动与受力的关系第04节牛顿第二定律第05节牛顿第二定律的应用第06节超重和失重第07节力学单位必修2第一章抛体运动第01节什么是抛体运动第02节运动的合成与分解第03节竖直方向的抛体运动第04节平抛物体的运动第05节斜抛物体的运动第二章圆周运动第01节匀速圆周运动第02节向心力第03节离心现象及其应用第三章万有引力定律及其应用第01节万有引力定律第02节万有引力定律的应用第03节飞向太空第四章机械能和能源第01节功第02节动能势能第03节探究外力做功与物体动能变第04节机械能守恒定律第05节验证机械能守恒定律第06节能量能量转化与守恒定律第07节功率第08节能源的开发与利用第五章经典力学与物理学的革命第01节经典力学的成就与局限性第02节经典时空观与相对论时空观第03节量子化现象第04节物理学—人类文明进步的阶选修3-1第一章电场第01节认识电场第02节探究静电力第03节电场强度第04节电势和电势差第05节电场强度与电势差的关系第06节示波器的奥秘第07节了解电容器第08节静电与新技术第二章电路第01节探究决定导线电阻的因素第02节对电阻的进一步研究第03节研究闭合电路第04节认识多表电表第05节电功率第06节走进门电路第07节了解集成电路第三章磁场第01节我们周围的磁现象第02节认识磁场第03节探究安培力第04节安培力的应用第05节研究洛仑兹力第06节洛仑兹力与现代技术选修3-2第一章电磁感应第01节电磁感应现象第02节研究产生感应电流的条件第03节探究感应电流的方向第04节法拉弟电磁感应定律第05节1法拉第电磁感应定律应用第06节2法拉第电磁感应定律应用第07节自感现象及其应用第08节涡流现象及其应用第二章交变电流第01节认识变交电流第02节交变电流的描述第03节表征交变电流的物理量第04节电感器对交变电流的作用第05节电容器对交变电流的作用第06节变压器第07节远距离输电第三章传感器第01节认识传感器第02节探究传感器的原理第03节传感器的应用第04节用传感器制作自控装置第05节用传感器测磁感应强度选修3-3第一章分子动理论第01节物体是由大量分子组成的第02节测量分子的大小第03节分子的热运动第04节分子间的相互作用力第05节物体的内能第06节气体分子运动的统计规律第二章固体、液体和气体第01节晶体的宏观特征第02节晶体的微观结构第03节固体新材料第04节液体的性质液晶第05节液体的表面张力第06节气体状态量第07节气体实验定律(Ⅰ)第08节气体实验定律(Ⅱ)第09节饱和蒸汽空气的湿度第三章热力学基础第01节内能功热量第02节热力学第一定律第03节能量守恒定律第04节热力学第二定律第05节能源与可持续发展第06节研究性学习能源的开发利用选修3-5第一章碰撞与动量守恒第01节物体的碰撞第02节动量动量守恒定律第03节动量守恒定律在碰撞中的应用第04节反冲运动第05节自然界中的守恒定律第二章波粒二象性第01节光电效应第02节光子第03节康普顿效应及其解释第04节光的波粒二象性第05节德布罗意波第三章原子结构之谜第01节敲开原子的大门第02节原子的结构第03节氢原子光谱第04节原子的能级结构第四章原子核第01节走进原子核第02节核衰变与核反应方程第03节放射性同位素第04节核力与结合能第05节裂变和聚变第06节核能利用第07节小粒子与大宇宙高考分析2013年高考考点与2014年高考考点对比题号分值2013年考点2014年考点单项选择题134质点的直线运动v-t图的识别、质点的直线运动144万有引力的圆周运动受力分析与平衡154带电粒子在匀强电场中的运动楞次定律与运动、能量综合164理想变压器能量守恒与转化双项选择题176核反应方程，裂变理想气体状态方程186理想气体状态方程、热力学第一定律光电效应196曲线运动，运动的合成和分解理想变压器206力的合成与分解，共点力平衡库仑定律216带电粒子在磁场中的应用万有引力的圆周运动实验题3418（1）研究小车匀变速直线运动（2）利用电流表测量未知电阻（1）设计可调电源电路(2)探究弹簧的弹性势能与压缩量的关系计算题3518碰撞与动量守恒、能量守恒与转化碰撞与动量守恒、匀变速直线运动3618法拉第电磁感应定律、闭合回路欧姆定律带点粒子在电场、磁场运动相同的考点是比较多的，是提分最直接的捷径！一、选择题物理的选择题一直都占领着很大一部分分数，是拉开各位学生分数的重要区域，而选择题经常会出一些比较新颖的情景考虑题，对学生造成一定的心理压力，但实际上其考查的知识点不难，而且思路方面其实都一样。
一、打开原子世界的大门
经典习题
1、某三价金属离子，具有28个电子，其质量数为70，则 它的核内中子数是（ ） A 28 B 31 C 39 D 42
2、对于第n电子层，若它作为原子的最外层，则容纳的电 子数最多与n—1层相同；当它作为次外层，其容纳的电子 数比n+1层上电子最多能多10个，则第n层为 （ ） A L层 B M层 C N层 D 任意层
2、本章作用和地位
①结构决定性质，性质体现结构，这是化学学科的基本规律 之一。涉及到的这些概念和原理不仅贯穿于高中化学学习的整 个过程中，而且渗透着化学学科的基本思维方法。 ②是培养学生从感性学习走向理性学习的开端。对初高中的 学习起到承前启后的作用。
●过程与方法
（1）理解科学家探索原子结构的方法：模型法、实 验法。 （2）学习从具体事实中归纳出规律的科学方法。
+
-
三维图
+
-
-
●探究卢瑟福模型的合理性
卢瑟福行星模型能解释α粒子散射实验的事实吗？
α α α α α
-
+
-
汤姆生的电子发现实验：
-
------+++++
C A
+
1903年汤姆生“ 葡萄干面包“模型：
负电荷 正电荷
截面图
-
-
-
原子是一个球体，R=10-8CM，正电荷均匀地分布在整个球内，
而电子则均匀地分布在这些正电荷之间,就像葡萄干面包一样。
卢瑟福α粒子(He2+)散射实验：
铅 盒
放 射 体
闸 门
显 微 金 粒 镜 箔 子 片
真 空 罩
α
●情感、态度与价值观
(完整)粤教版高中物理教材目录(详细版)
必修一*第一章运动的描述第一节认识运动参考系质点第二节时间位移时间与时刻路程与位移第三节记录物体的运动信息打点计时器数字计时器第四节物体运动的速度平均速度瞬时速度第五节速度变化的快慢加速度第六节用图象描述直线运动匀速直线运动的位移图像匀速直线运动的速度图像匀变速直线运动的速度图像本章复习与测试*第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动落体运动的思考记录自由落体运动轨迹第二节自由落体运动规律猜想与验证自由落体运动规律第三节从自由落体到匀变速直线运匀变速直线运动规律两个有用的推论第四节匀变速直线运动与汽车行驶本章复习与测试*第三章研究物体间的相互作用第一节探究形变与弹力的关系认识形变弹性与弹性限度探究弹力力的图示第二节研究摩擦力滑动摩擦力研究静摩擦力第三节力的等效和替代共点力力的等效力的替代寻找等效力第四节力的合成与分解力的平行四边形定则合力的计算分力的计算第五节共点力的平衡条件第六节作用力与反作用力探究作用力与反作用力的关系牛顿第三定律本章复习与测试*第四章力与运动第一节伽利略的理想实验与牛顿第一定律伽利略的理想实验牛顿第一定律第二节影响加速度的因素加速度与物体所受合力的关系加速度与物体质量的关系第三节探究物体运动与受力的关系加速度与力的定量关系加速度与质量的定量关系实验数据的图像表示第四节牛顿第二定律数字化实验的过程及结果分析牛顿第二定律及其数学表示第五节牛顿第二定律的应用第六节超重和失重超重和失重超重和失重的解释完全失重现象第七节力学单位单位制的意义国际单位制中的力学单位本章复习与测试必修二*第一章抛体运动第一节什么是抛体运动抛体运动的速度方向抛体做直线或曲线运动的条件第二节运动的合成与分解分运动与合运动运动的独立性运动的合成与分解第三节竖直方向的抛体运动竖直下抛运动竖直上抛运动第四节平抛物体的运动平抛运动的分解平抛运动的规律第五节斜抛物体的运动斜抛运动的分解斜抛运动的规律射程与射高弹道曲线本章复习与检测*第二章圆周运动第一节匀速圆周运动认识圆周运动如何描述匀速圆周运动的快慢第二节向心力感受向心力向心加速度生活中的向心力第三节离心现象及其应用离心现象离心现象的运用本章复习与检测*第三章万有引力定律及其应用第一节万有引力定律天体究竟做怎样的运动苹果落地的思考：万有引力定律的发现第二节万有引力定律的应用计算天体的质量理论的威力：预测未知天体理想与现实：人造卫星和宇宙速度第三节飞向太空飞向太空的桥梁——火箭梦想成真——遨游太空探索宇宙奥秘的先锋——空间探测器本章复习与检测*第四章机械能和能源第一节功怎样才算做了功如何计算功功有正、负之分吗？第二节动能势能动能重力势能弹性势能第三节探究外力做功与物体动能变第四节机械能守恒定律动能与势能之间的相互转化机械能守恒定律的理论推导第五节验证机械能守恒定律第六节能量能量转化与守恒定律各种各样的能量能量之间的转化能量守恒定律能量转化和转移的方向性第七节功率如何描述物体做工的快慢怎么计算功率功率与能量第八节能源的开发与利用能源及其分类能源危机与环境污染未来的能源本章复习与检测*第五章经典力学与物理学的革命第一节经典力学的成就与局限性经典力学的发展历程经典力学的伟大成就经典力学的极限性和适用范围第二节经典时空观与相对论时空观经典时空观相对论时空观第三节量子化现象黑体辐射：能量子假说的提出光子说：对光电效应的解释光的波粒二象性：光的本性揭示原子光谱：原子能量的不连续第四节物理学——人类文明进步的阶物理学与自然科学——人类文明进步的基石物理学与现代技术——人类文明进步的推动力本章复习与检测选修3-1*第一章电场第一节认识电场起点方式的实验探究电荷守恒定律第二节探究静电力点电荷库仑定律第三节电场强度电场电场的描述怎样“看见”电场第四节电势和电势差电势差电势等势面第五节电场强度与电势差的关系探究场强与电势差的关系电场线与等势面的关系第六节示波器的奥秘带电离子的加速带电离子的偏转示波器探秘第七节了解电容器识别电容器电容器的充放电电容器的电容决定电容的因素第八节静电与新技术锁住黑烟防止静电危害本章复习与测试*第二章电路第一节探究决定导线电阻的因素电阻定律的实验探究电阻率第二节对电阻的进一步研究导体的伏安特性电阻的串联电阻的并联第三节研究闭合电路电动势闭合电路的欧姆定律路端电压跟负载的关系测量电源的电动势和内阻第四节认识多用电表多用电表的原理学会使用多用电表第五节电功率电功和电功率焦耳定律和热功率闭合电路中的功率第六节走进门电路与门电路或门电路非门电路门电路的实验探究第七节了解集成电路集成电路概述集成电路的分类集成电路的前景本章复习与测试*第三章磁场第一节我们周围的磁象无处不在的磁场地磁场磁性材料第二节认识磁场磁场初探磁场有方向吗图示磁场安培分子电流假说第三节探究安培力安培力的方向安培力的大小磁通量第四节安培力的应用直流电动机磁电式电表第五节研究洛伦兹力洛伦兹力的方向洛伦兹力的大小第六节洛伦兹力与现代技术带电粒子在磁场中的运动质谱仪回旋加速器本章复习与测试本册复习与测试,选修3-2*第一章电磁感应第一节电磁感应现象第二节研究产生感应电流的条件第三节探究感应电流的方向感应电流的方向楞次定律右手定则第四节法拉弟电磁感应定律影响感应电动势大小的因素法拉第电磁感应定律感应电动势的另一种表述第五节法拉弟电磁感应定律的应用（一）法拉第电机电磁感应中的电路第六节法拉弟电磁感应定律的应用（二）电磁流量计电磁感应中的能量第七节自感现象及其应用自感现象自感系数日光灯第八节涡流现象及其应用涡流现象电磁灶与涡流加热涡流制动与涡流探测本章复习与检测*第二章交变电流第一节认识变交电流观察交变电流的图象交变电流的产生第二节交变电流的描述用函数表达式描述交变电流用图象描述交变电流第三节表征交变电流的物理量交变电流的周期和频率交变电流的峰值和有效值第四节电感器对交变电流的作用认识电感器电感器对交变电流的阻碍作用低频扼流圈和高频扼流圈第五节电容器对交变电流的作用电容器仅让交变电流通过电容器对交变电流的阻碍作用隔直电容器和高频旁路电容器第六节变压器认识变压器探究变压器的电压与匝数的关系理想变压器原副线圈中的电流第七节远距离输电从发电站到用户的输电线路为什么要用高压输电直流输电本章复习与检测*第三章传感器第一节认识传感器什么是传感器传感器的分类第二节探究传感器的原理温度传感器的原理光电传感器原理第三节传感器的应用生活中的传感器农业生产中的传感器工业生场中的传感器飞向太空的传感器第四节用传感器制作自控装置第五节用传感器测磁感应强度本章复习与检测选修3-3*第一章分子动理论第一节物体是由大量分子组成的分子的大小阿伏伽德罗常数第二节测量分子的大小实验原理实验器材实验与收集数据分析与论证第三节分子的热运动扩散现象布朗运动第四节分子间的相互作用力第五节物体的内能分子的动能温度分子势能物体的内能第六节气体分子运动的统计规律分子沿各个方向运动的机会相等分子速率按一定的规律分布本章复习与检测*第二章固体、液体和气体第一节晶体的宏观特征单晶体多晶体非晶体第二节晶体的微观结构第三节固体新材料新材料的基本特征新材料的未来第四节液体的性质液晶液体分子的排列液体分子的热运动液晶长丝状液晶螺旋状液晶第五节液体的表面张力液体的表面现象液体的表面张力及其微观解释第六节气体状态量体积温度压强第七节气体实验定律(Ⅰ)玻意耳定律第八节气体实验定律(Ⅱ)查理定律盖.吕萨克定律对气体实验定律的微观解释第九节饱和蒸汽空气的湿度饱和蒸汽饱和气压空气的湿度本章复习与检测*第三章热力学基础第一节内能功热量改变物体内能的两种方式第二节热力学第一定律热力学第一定律热力学第一定律运用举例第三节能量守恒定律能量守恒定律第一类永动机是不可能造成的第四节热力学第二定律热传导的方向性机械能和内能转化过程的方向性热力学第二定律热力学第二定律的微观实质熵第五节能源与可持续发展能源与环境温室效应酸雨能量降退与节约能源第六节研究性学习能源的开发利用与环境保护本章复习与测试选修3-4*第一章机械振动第一节初识简谐运动弹簧振子描述简谐运动的物理量第二节简谐运动的力和能量特征简谐运动的力的特征简谐运动的能量的特征第三节简谐运动的公式描述第四节探究单摆的振动周期单摆振动周期的实验探究第五节用单摆测定重力加速度第六节受迫振动共振受迫振动共振共振的利用和防止本章复习与检测*第二章机械波第一节机械波的产生和传播认识机械波机械波的产生机械波的传播纵波与横波第二节机械波的图象描述波的图象描述波的特征的物理量第三节惠更斯原理及其应用惠更斯原理波的反射波的折射第四节波的干涉与衍射波的干涉波的衍射第五节多普勒效应认识多普勒效应多普勒效应的成因多普勒效应的运用本章复习与检测*第三章电磁振荡与电磁波第一节电磁振荡电磁振荡电路的演变与构成电磁振荡过程中电场能和磁场能的转化电磁振荡的周期和频率第二节电磁场与电磁波麦克斯韦电磁场理论的基础思想电磁波的产生及其特点电磁场的物质性麦克斯韦电磁场理论的意义第三节电磁波的发射、传播和接收模仿赫兹实验电磁波的发射电磁波的传播无线电波的接收第四节电磁波谱光是电磁波电磁波谱第五节电磁波的应用无线电广播与电视移动通信电磁波与科技、经济、社会发展的关系本章复习与检测*第四章光第一节光的折射定律光的折射规律的实验探究折射角与光速的关系折射率第二节测定介质的折射率测量折射率第三节认识光的全反射现象光的全反射光导纤维的结构与应用第四节光的干涉双缝干涉现象光产生干涉的条件第五节用双缝干涉实验测定光的波长第六节光的衍射和偏振光的衍射光的偏振第七节激光激光激光的特性激光的应用全息照相用激光观察全息照片本章复习与检测*第五章相对论第一节狭义相对论的基本原理狭义相对论的诞生狭义相对论的基本原理“同时”的相对性第二节时空相对性时间间隔的相对性空间距离的相对性相对论的时空观第三节质能方程与相对论速度合成相对论质量质能方程相对论的速度合成定理第四节广义相对论广义相对论基本原理广义相对论的主要结论第五节宇宙学简介人类对宇宙演化的认识宇宙学的新进展本章复习与检测选修3-5*第一章碰撞与动量守恒第一节物体的碰撞历史上对碰撞问题的研究生活中的各种碰撞现象弹性碰撞和非弹性碰撞第二节动量动量守恒定律动量及其改变一维碰撞中的动量守恒定律第三节动量守恒定律在碰撞中的应. 第四节反冲运动第五节自然界中的守恒定律守恒与不变守恒与对称本章复习与检测*第二章波粒二象性第一节光电效应光电效应与光电流光电流的变化极限频率遏止电压电磁理论解释的困难第二节光子能量量子假说光子假说光电效应方程对光电效应的解释第三节康普顿效应及其解释第四节光的波粒二象性光的波粒二象性的本质概率波第五节德布罗意波德布罗意波假说电子衍射电子云不确定关系本章复习与检测*第三章原子结构之谜第一节敲开原子的大门探索阴极射线电子的发现第二节原子的结构α粒子散射实验原子的核式结构的提出第三节氢原子光谱巴耳末系氢原子光谱的其他线系原子光谱第四节原子的能级结构能及结构猜想氢原子的能级本章复习与检测*第四章原子核第一节走进原子核放射性的发现原子核的组成第二节核衰变与核反应方程原子核的衰变核反应方程半衰期第三节放射性同位素同位素放射性同位素的应用放射性的危害及防护第四节核力与结合能核力及其性质重核与轻核结合能第五节裂变和聚变核裂变链式反应受控热核反应第六节核能利用反应堆核电站核能利用第七节小粒子与大宇宙从小粒子到大宇宙——空间跨度从粒子寿命到宇宙年龄——时间跨度本章复习与检测。
第一章打开原子世界大门
第一章翻开原子世界大门从葡萄干面包模型到原子构造的行星模型学习导读★知识重点1．人类认识原子构造经历的几个主要阶段，每一阶段的代表人物及其主要论点和依照。
古典原子论 ----- 惠施、墨子、得谟克利特的看法↓近代原子论 ----- 道尔顿提出的原子论↓葡萄干面包原子模型----- 汤姆逊（电子的发现者）↓---- 卢瑟福（α粒子散射实验）行星模型↓玻尔模型---- 玻尔( 引入量子力学)2．α、β、γ三种射线的性质。
种类本质质量（u）电荷（e）速度（c）电离性贯串性α射线氦核 4 +2 最强最弱，纸能挡住β射线电子1/1840 -1 较强较强，能透过几mm 厚的铝板γ射线光子0 0 1 最弱最强，能透过几cm 厚的铅板3．α粒子散射实验的原理和结论。
（1）之所以用α粒子作为炮弹去轰击金箔是由于α粒子质量大（ He2+），速率高（光速的 1/10），带正电荷，能对其余带电微粒产生较强的作用。
（2）很少量α粒子被直接弹回，说明行进途中碰到了质量较大、体积很小的带正电荷的物体的“阻拦”—原子核。
（3）绝大多半α粒子能直接穿过金箔，说明原子是中空的；说明原子核相对整个原子而言，体积很小。
4．原子构造的行星模型的提出依照和内容。
依照：卢瑟福α粒子散射实验结论。
内容：原子是由带正电荷的、质量很集中的、很小的原子核和核外运动的、质量很小的、带负电荷构成的，电子环绕原子核运动就像行星绕太阳运行同样。
从现代原子构造理论看，原子构造的行星模型的理论是不正确的。
电子的质量固然很小，但以靠近光速的速度在原子内运动，所以电子在原子核外的运动不行能像宏观物体的运动那样，我们既没法测定原子核外电子的运动轨迹，也没法知道某一时辰电子所在的地点。
核外电子的运动只好经过电子在核外空间某处出现的时机多少来描绘（往常用电子云描绘）。
稳固练习一、单项选择题1. 中国古代原子理论的代表人物之一曾以为物质是无穷可分的，这位代表人物是（）A. 惠施B. 墨子C. 孔子D. 孟子2. 道尔顿的原子学说以前起了很大的作用。
沪高一化学第一章《打开原子世界大门》同步练习
第一章打开原子世界大门1.1从葡萄干面包原子模型到原子结构的行星模型基础题一、选择题1：中国古代原子理论的代表人物之一曾认为物质是无限可分的，这位代表人物是（）A. 惠施B. 墨子C. 孔子D.孟子2：道尔顿的原子学说曾经起了很大的作用。
他的学说中包含有下述三个论点（1）原子是不能再分的粒子（2）同种元素的原子的各种性质和质量都相等（3）原子是微小的实心球体。
从现代原子理论的观点看，你认为这三个观点中不确切的（）A. 只有（3）B. 只有（1）（3）C. 只有（2）（3）D.（1）（2）（3）3：英国科学家汤姆孙在打开原子世界的大门中的伟大贡献是（）①发现了电子；②提出了原子结构模型；③打破了原子不可分的传统观念；④提出原子是由带正电的物质和电子构成的。
A. ①③B. ②④C. ①②③D. ①②③④4：汤姆孙提出原子的葡萄干面包模型的主要依据是：（）①原子构成中有质子；②原子构成中有电子；③整个原子是电中性的；④原子构成中有中子。
A. ①②B. ①②③C. ①③D.④5：卢瑟福的α粒子散射实验说明了（）①原子中绝大部分是空的；②原子中存在着很小的带正电荷的核；③葡萄干面包原子模型的理论是错误的A. ①②③B. ①②C. ①③D. ②③二、填空题2、道尔顿的原子结构学说：（1803年）：化学元素均由构成；原子在一切化学变化中均；同一元素的原子都是相同的，否则都不同；不同元素化合时，这些元素的原子。
3、汤姆孙发现了，而物质在通常情况下显，由此推测：原子中的______________是均匀地分布在整个原子的球型体内，均匀地分布在这些正电荷之间，就像葡萄干面包中的葡萄干分布一样。
4．卢瑟福提出了原子结构的模型，即原子是由带的质量很集中的很小的核和在它外面运动着的带的组成的一个体系，就像绕太阳运转一样。
思维拓展题1．关于O2表示的意义，有以下几种说法：①表示氧气这种物质；②表示氧元素；③表示两个氧原子；④表示一个氧分子；⑤表示1个氧分子里有两个氧原子；⑥表示氧气是一种无色气体。
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第一节敲开原子的大门
(时间：60分钟)
题组一阴极射线
1．(单选)关于阴极射线，下列说法正确的是() A．阴极射线就是稀薄气体导电时的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由正极放出的电子流
C．阴极射线是由德国物理学家戈德斯坦命名的
D．阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比小
答案 C
解析阴极射线是在真空管中由负极发出的电子流，故A、B错；最早由德国物理学家戈德斯坦在1876年提出并命名为阴极射线，故C对；阴极射线本质是电子流，故其荷质比比氢原子荷质比大的多，故D错误．
2．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是() A．阴极射线本质是氢原子
B．阴极射线本质是电磁波
C．阴极射线本质是电子
D．阴极射线本质是X射线
答案 C
解析阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．
3．(单选)下列关于对阴极射线的说法，正确的是() A．是由很小的不带电的粒子构成的
B．是由原子构成的
C．是由电子构成的
D．以上说法都不对
答案 C
解析对阴极射线的研究结果显示，阴极射线是由电子构成的．这是英国物理家汤姆生在1897年得出的结论．
题组二电子的发现
4．(双选)汤姆生对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”，下列关于电子的说法正确的是() A．任何物质中均有电子
B．不同的物质中具有不同的电子
C．电子质量是质子质量的1 836倍
D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元
答案AD
解析汤姆生对不同材料的阴极发出的射线进行研究，均为同一种粒子——即电子，电子是构成物质的基本单元，它的质量远小于质子质量；由此可知
A、D正确，
B、C错误．
5．(单选)下列关于电子的说法中不正确的是() A．发现电子是从研究阴极射线开始的
B．任何物质中均有电子，它是原子的组成部分
C．电子发现的意义是使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构
D．电子是带正电的，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同答案 D
解析研究表明电子是物质的组成部分，电子的发现使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，是可以再分的．
题组三电子在电磁场中的运动
6．(单选)如图3－1－7是阴极射线管示意图．接通电源后，阴极射线由阴极沿x 轴正方向射出，在荧光屏上会看到一条亮线．要使荧光屏上的亮线向下(z轴
负方向)偏转，在下列措施中可采用的是()
图3－1－7
A．加一磁场，磁场方向沿z轴负方向
B．加一磁场，磁场方向沿y轴正方向
C．加一电场，电场方向沿z轴负方向
D．加一电场，电场方向沿y轴正方向
答案 B
解析若加磁场，由左手定则可知，所加磁场方向沿y轴正方向，B正确；
若加电场，因电子向下偏转，则电场方向沿z轴正方向．
7．(双选)如图3－1－8所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图．显像管中有一个阴极，工作时它能发射阴极射线，荧光屏被阴极射线轰击就能发光．安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场，可以使阴极射线发生偏转．下列说法中正确的是()
图3－1－8
A．如果偏转线圈中没有电流，则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点
B．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上A点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里
C．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上B点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里
D．如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B向A点移动，则偏移磁场强度应该先由小到大，再由大到小
答案AC
解析由粒子的电性及左手定则可知B项错误；由R＝m v
qB可知，B越小，R
越大，故D项错误．
8.(单选)图3－1－9为示波管中电子枪的原理示意图，示波
管内被抽成真空，A为发射热电子的阴极，K为接在高
电势点的加速阳极，A、K间电压为U，电子离开阴极时
的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出的速
度大小为v.下面的说法中正确的是()
A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2v
B．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为v 2
C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v 2
D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为
2 2 v
答案 D
解析由qU＝1
2m v
2得v＝
2qU
m，由公式可知，电子经加速电场加速后的速
度与加速电极之间的距离无关，对于确定的加速粒子—电子，其速度只与电压有关，由此不难判定D正确．
9．(单选)如图3－1－10所示，电子在电势差为U1的电场中加速后，垂直射入电势差为U2的偏转电场，在满足电子能射出偏转电场的条件下，下列四种情
况中，一定能使电子偏转角变大的是
()
图3－1－10 A．U1变大、U2变大B．U1
变小、U2变大
图3－1－9
C．U1变大、U2变小D．U1变小、U2变小
答案 B
解析设电子的电量为q，质量为m，电子加速后的速度为v，通过偏转电场后的偏角为θ，偏转极板长为L，距离为d，离开偏转电场时，竖直方向的分速度为v y，
加速时qU1＝1
2m v
2，①
进入偏转电场后tan θ＝v y
v＝
at
v，
而a＝F
m＝
qE
m＝
qU2
dm，t＝
L
v，
代入公式tan θ＝qU2L
md v2，②
把①代入②得tan θ＝qU2L
2dqU1＝U2L 2dU1
10．电子所带电量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的．他测定了数千个带电油滴的电量，发现这些电量都等于某个最小电量的整数倍．这个最小电量就是电子所带的电量．密立根实验的原理如图3－1－11所示，A、B是两块平行放置的水平金属板，A板带正电，B板带负电．从喷雾器嘴喷出的小油滴，落到A、B两板之间的电场中．小油滴由于摩擦而带负电，调节A、B两板间的电压，可使小油滴受到的电场力和重力平衡．已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105 N/C，小油滴半径是1.64×10－4 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求小油滴所带的电量．这个电量是电子电量的多少倍？
图3－1－11
答案8.02×10－19 C5倍
解析小油滴质量
m ＝ρV ＝ρ·43πr 3①
由题意知mg ＝qE ②
由①②两式可得
q ＝ρ·4πr 3g
3E
＝0.851×103×4π×（1.64×10－6）3×9.83×1.92×105
C ≈8.02×10－19 C
小油滴所带电量q 是电子电量e 的8.02×10－
19
1.6×10－19≈5倍．。