物理选修3-5物理知识点

3-5物理相关图片知识整理第十六章：动量守恒定律一、动量、动量守恒定律（I）1、动量(1)表达式：p＝mv，状态量．(2)与动能的联系：p2＝2mE k(3)动量是矢量，动能是标量，因此物体的动量变化时动能未必变化，物体的动能变化时动量必定变化．(4)系统的总动量为系统内各物体动量的矢量和．2．动量守恒定律(1)表达式①p＝p′(相互作用前系统总动量p等于相互作用后总动量p′)；②Δp＝0(系统总动量的增量等于零)；③Δp1＝－Δp2(两个物体组成的系统中，各自动量的增量大小相等、方向相反)．提醒：①动量守恒定方程是一个矢量方程，应选取统一的正方向，与正方向相同的动量取正号，相反的方向取负号．②动量守恒定律具有相对性，表达式中的速度应对同一参考系的速度．(2)动量守恒条件①系统不受外力或所受外力的矢量和为零．（大人和小孩水平方向不受外力，系统动量守恒；小孩、大锤、小车水平方向动量守恒）②相互作用的时间极短，相互作用的内力远大于外力，如碰撞或爆炸瞬间，外力可忽略不计，可以看作系统动量守恒．（如右图火箭爆炸在水平方向动量守恒）③系统所受合力不为零，总动量不守恒，但某一方向上合力为零，或内力远大于外力．则在该方向上动量守恒．此种情形要特别注意两点：一是整个系统动量不守恒，特别是在概念考查上；二是动量守恒式中要把速度投影到合力为零的方向上．二、验证动量守恒定律（实验、探究）（I）1、原理：m1V1+m2V2=m1V1+m2V22、【典型例题】用如图所示的装置进行“验证动量守恒定律”的实验：(1)先测出可视为质点的两滑块A、B的质量分别为m、M及滑块与桌面间的动摩擦因数μ.(2)用细线将滑块A、B连接，使A、B间的轻弹簧处于压缩状态，滑块B恰好紧靠桌边.(3)剪断细线，测出滑块B做平拋运动的水平位移x1，滑块A沿水平桌面滑行距离为x2(未滑出桌面)．为验证动量守恒定律，写出还需测量的物理量及表示它们的字母：桌面离地高度h；如果动量守恒，需要满足的关系式为：Mx112h＝m2μｘ2三、弹性碰撞和非弹性碰撞（I）（只限于一维碰撞的问题）（1）完全非弹性碰撞：获得共同速度，动能损失最多动量守恒；（2）弹性碰撞：动量守恒，碰撞前后动能相等；动量守恒；特例：对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A 的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度）（3）一般碰撞：有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。

第十七章：波粒二象性一、普朗克能量子假说、黑体和黑体辐射（I）1、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体．2、黑体辐射的实验规律（1）随着温度的升高，各种波长的辐射强度都有增加．（2）辐射强度的极大值向波长较短的方向移动（向频率较大的方向移动）．3、普朗克能量子假说1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hγ。

h为普朗克常数（ 6.63×10-34J.S）二、光电效应（I）1、用紫外线灯照射锌板，观察到验电器带正电而指针张开，说明锌板有电子逸出．（右图17.2-1）2、入射光越强，单位时间内发射击的光电子越多；3、光电子的能量只与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关；爱因斯坦光电效应方程：E K=hv - W0只有hv > W0时，才有光电子逸出，W0/h就是光电效应的截止频率；4、入射光的频率低于截止频率时不发生光电效应．5、入射光的频率越大，遏止电压越大；与入射光的强度无关．（图17.2-3）6、光电效应和康普顿效应反映了光的粒子性；（图17.-5）【典型例题1】如图是某金属在光的照射下产生的光电子的最大初动能E k与入射光频率ν的关系图象. 由图象可知(ABC)A. 该金属的逸出功等于 EB. 该金属的逸出功等于hν0C. 入射光的频率为2ν0时，产生的光电子的最大初动能为ED. 入射光的频率为v02时，产生的光电子的最大初动能为E2【典型例题2】（1）在光电效应实验中，小明同学用同一实验装置（如图l ）在甲、乙、丙三种光的照射下得到了三条电流表与电压表读数之间的关系曲线，如图（2）所示．则（ B ）（A）乙光的频率小于甲光的频率（B）甲光的波长大于丙光的波长（C）丙光的光子能量小于甲光的光子能量（D）乙光对应的光电子最大初动能小于丙光的光电子最大初动能( 2 ）用光照射某金属，使它发生光电效应现象，若增加该入射光的强度，则单位时间内从铝板表面逸出的光电子数增加，从表面逸出的光电子的最大动量大小不变；三、光的波粒二象性、物质波（I）1、光既具波动性，又具有粒子性；光的双缝干涉、衍射、偏振实验都反映了光的波动性；光电效应和康普顿效应反映了光的粒子性；2、实物粒子也具有波动性，这种波又称为德布罗意波，也叫物质波；3、图17.3-1是电子束穿过铝箔后的衍射实验．实验说明实物粒子具有波动性；证明物质波理论的正确性；亮条纹是电子到达概率大的地方，暗条纹是电子到达概率小的地方．4、德布罗意波（物质波）的频率和波长的公式：四、概率波1、图17.4-1是光的双缝干涉实验，屏上形成明暗相间的条纹．这个实验可以推知，光子落在各点的概率是不一样的，即光子落在明纹处的概率大，落到暗纹处的概率小．光是一种概率波．2、下图是电子干涉条纹的图象：甲图：对于少量电子，体现了电子的粒子性；对于大量电子，体现了电子的波动性．这个实验是对概率波的验证．第十八章：原子结构一、原子核式结构模型（I）1、图18.2-3是原子核式结构模型的a粒子散射图景．实验发现，绝大多数a粒子穿过金箔后，基本仍沿原来的方向前进，但有少数a粒子发生了大角度的偏转，偏转的角度甚至大于900，也就是说它们被“撞了回来”．实验说明了，占原子质量绝大部分的带正电的那部分物质集中在很小的空间范围．卢瑟福提出了原子的核式结构模型．二、氢原子的光谱（I）1、图18.3-1是几种常见的光谱，光谱有线状谱和连续谱．原子的光谱都是线状谱，又称特征光谱，每种原子的特征光谱不同，所以我们可以用它来鉴别物质和确定物质的组成分．2、图18.3-4是氢原子的光谱，它是线状谱，分立、不连续．说明原子能量是不连续的，电子轨道是不连续的（量子化）．三、原子的能级（I）1、玻尔理论的基本假设：（1）电子的轨道是量子化的（2）原子的能级是量子化的．2、辐射条件：hv=E m-E n h c/入=E m-E n3、右图是氢原子能级图（1）使电子脱离核的束缚成为自由电子，这样的过程叫电离．如基态氢原子吸收13.6eV的能量就可以成为自由电子．【典型例题】如图所示为氢原子的能级图．用光子能量为13.06eV的光照射一群处于基态的氢原子，可能观测到氢原子发射的不同波长的光有种，辐射的光子照射在某金属上，刚好能发生光电效应，则该金属的逸出功为eV．辐射的不同波长的光中最短的波长为m．（保留两位有效数字）第十九章：原子核一、原子核的组成（I）1、原子核由质子、中子组成．质子和中子统称核子．2、a粒子穿透能力最弱，在空气中只能前进几厘米，但其电离能力最强；β粒子的电离作用较弱，穿透能力较强，很容易穿透黑纸，也能穿透几毫米的铝板；射线，α射线；γ粒子电离作用更小，穿透能力更强，能穿透几厘米的铅板和几十厘米的混凝土；二、原子核的衰变、半衰期（I）1．几种常见核反应（1）天然衰变①α衰变：A Z X→A－4Z－2Y＋42He ②β衰变：AZ X→A Z＋1Y＋0－1e（2）半衰期：放射性元素的衰变的快慢由核内部自身的因素决定，跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系．不管是以单质还是以化合物的形式或改变压力、提高温度都不会影响其衰变．（3）N余＝N原(12)t/τ，m余＝m原(12)t/τ三、放射的应用与防护、放射性同位素（I）重核裂变、核聚变（I）1、放射的应用2、重核裂变：原子弹和核电站3、轻核聚变（热核反应）：氢弹和太阳内部的反应四、核力与结合能、质量亏损（I）1、核能的计算方法（1）若Δｍ以kg为单位，则ΔＥ＝Δmc2，ΔＥ的单位为焦耳．若Δｍ以原子的质量单位u为单位，则ΔＥ＝Δm×931.5MeV结合能：把构成原子核的结合在一起的核子分开所需要的能量2、比结合能：（1）定义：原子核的结合能与核子数之比称为比结合能，也叫平均结合能．（2）性质：不同原子核的比结合能不同，原子核的比结合能越大，表示原子核中核子结合得越牢固，原子核越稳定．（3）质量亏损：原子核的质量小于组成它的核子的质量之和，这个现象叫做质量亏损．（4）方程含义：物体具有的能量与它的质量之间存在着简单的正比关系，物体的质量增大能量也增大，质量减小能量也减小．核子在结合成原子核时，出现质量亏损Δｍ，其能量也相应减小ΔＥ，放出的能量为ΔＥ＝Δmc2原子核分解成核子时，要吸收一定的能量，相应的质量增加为Δｍ，吸收的能量为ΔＥ＝Δmc2【典型例题】。