【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2014-2015高中物理选修3-5课件 191 原子核的组成概
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【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 17.1
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2.在一杯开水中放入一支温度计,开水静置室内,可以看到开水的 温度是逐渐降低的,既然从微观的角度来看能量是一份一份向外辐射 的,为什么它的温度不是一段一段地降低? 答案:温度是一个宏观物理量,宏观物理量基本是以人的感官来定 义的,受限制于人的观察精度,我们说各种物理量是连续的。基本上讲, 宏观的物理学是一种近似的科学,是微观物理量变化的统计学结果。另 外时间、 空间也并非是连续的,也有最小的不可分割的量,所以基本物理 量都是非连续的。从这个角度说,温度的测量实际上也是不连续的。
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预习交流 1
在火炉旁边有什么感觉?投入炉中的铁块颜色怎样变化?说明了什 么问题? 答案:在火炉旁会感到热,这是由于火炉不断地向外辐射能量。 投入 炉中的铁块依次呈现暗红、赤红、橘红等颜色,直至成为黄白色,这表明 同一物体热辐射的强度与温度有关。
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二、黑体辐射的实验规律
1.黑体辐射的实验规律
第十七章 波粒二象性
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1
能量量子化
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课前预习导学
目标 导航
学习目标 1.认识热辐射、黑体和黑体辐射的概念 ,能说出 黑体辐射的实验规律。 2.会解释普朗克提出的能量子假说。 重点难点 重点 : 黑体 辐射的 实验规律。 难点 : 能量量子 化的理 解。
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预习导引
一、黑体与黑体辐射
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预习交流 2
你认为现实生活中存在理想的黑体吗? 答案:现实生活中不存在理想的黑体,实际的物体都能辐射红外线 (电磁波),也都能吸收和反射红外线(电磁波),绝对黑体不存在,是理想化 的模型。
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三、能量子
【优化设计-赢在课堂】(人教版)2015高中物理选修3-5配套课件章末整合提升3
知识网络构建
ZHISHIWANGLUOGOUJIAN
专题归纳整合
ZHUANTIGUINAZHENGHE
专题一
专题二
2.(1)某定态时,核外电子的动能 Ek 总等于该定态总能量的绝对值; 原子的电势能 Ep 总等于该定态总能量值的两倍。
������������2 (2)电子动能 Ek= 随轨道半径 r 的减小而增大,随 r 的增大而减小; 2������
=
������������2 和电子轨道量子化条件 ������������2
2
mvnrn=n2π
ℎ
n2 h 联立可得:rn= 2 ② 4π ������������e2
把②代入①得:En=-
2π2 k me4 n2 h
2
2
≈
-13.6 eV(n=1,2,3,…)。 ������2
知识网络构建
ZHISHIWANGLUOGOUJIAN
2 1 2 ������������ Ek= mev = ; 2 2������
2π������ ������������ ������3 (3)电子运动周期 T= ������ =2π ������������2 ;
知识网络构建
ZHISHIWANGLUOGOUJIAN
专题归纳整合
ZHUANTIGUINAZHENGHE
������������2 Ek=2 ������ 1
=
9×10 × (1.6×10 2×0.528×10
9
-19 2
)
-10
J≈2.18×10-18 J≈13.6 eV。
知识网络构建
ZHISHIWANGLUOGOUJIAN
专题归纳整合
ZHUANTIGUINAZHENGHE
【志鸿优化设计-赢在课堂】(人教版)2015高中物理选修3-5配套课件：17.3 粒子的波动性
3
问题导学
粒子的波动性
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
2.通过前面的学习我们知道,光既具有粒子性,又具有波动性,即光 具有波粒二象性。 你知道在人们对光的认识过程中出现过哪些学说吗? 答案:在人们对光的认识过程中主要出现过以下学说:
内容 要点
3
问题导学
粒子的波动性
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
3.如何理解光的波粒二象性? 答案:
实验基础 表现 (1)光是一种概率波,即光子 在空间各点出现的可能性大 小(概率)可用波动规律来描 述。 (2)足够能量的光在传播时, 表现出波的性质 说明 (1)光的波动性是光子 本身的一种属性,不是 光子之间相互作用产生 的。 (2)光的波动性不同于 宏观概念的波。 (3)波长越长的光越易 表现出波动性
3
问题导学
粒子的波动性
当堂检测
课前预习导学
KEQIAN YUXI DAOXUE
课堂合作探究
KETANG HEZUO TANJIU
迁移训练 2(多选)为了观察晶体的原子排列,采用了以 下两种方法:(1)用分辨率比光学显微镜更高的电子显微镜成像(由于电 子的物质波波长很短,能防止发生明显衍射现象,因此,电子显微镜的分 辨率高)。(2)利用 X 射线或中子束得到晶体的衍射图样,进而分析出晶 体的原子排列。则下列分析中正确的是( )
(1)粒子的含义是“不连 续”“一份一份”的。 (2)光子不同于宏观概 念的粒子 光子说并未否定波动 性,ε=hν=
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 18.3
2
R 为里德伯常量,实验值为 R=1.10×107m-1。可以看出,n 只能取正整数, 不能连续取值,波长也只能是分立的值。
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3.其他线系 除了巴耳末线系,发现氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都 满足与巴耳末公式类似的公式。 4.巴耳末公式的意义 巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状谱,即辐射波长的 分立性。
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答案:太阳光吸收光谱上的暗线是因为太阳发出的光穿过温度比 太阳本身低得多的太阳大气层,而在这大气层里存在着从太阳里蒸发 出来的许多元素的气体,太阳光穿过它们的时候跟这些元素的标识谱 线相同的光都被这些气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是在连 续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线对应的元素为太阳大气 层的成分。
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三、经典理论的困难
1.卢瑟福核式学说的成就 卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在, 很好地解释了 α 粒子散射实验。 2.经典理论的困难 经典的物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的 分立特征。
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预习交流 3
随着原子核式结构模型的建立与氢原子光谱规律的研究,经典理 论出现了哪些困难? 答案:(1)在核式结构模型中,电子绕原子核做圆周运动,电子具有加 速度。根据经典电磁理论,电子加速运动时,要向外辐射电磁波,要辐射 能量。这样,能量就会不断减少,轨道半径会越来越小,最终电子会坠入 原子核中,原子将不复存在! (2)根据经典电磁理论,电子辐射电磁波的频率,就是它绕核转动的 频率,电子越转能量越小,它离原子核就越来越近,转得也就越来越快,这 个变化是连续的,也就是说,我们应该看到原子辐射各种频率的光,即原 子的光谱应该总是连续的,而实际我们得到的氢原子光谱是分立的线 状谱。
R 为里德伯常量,实验值为 R=1.10×107m-1。可以看出,n 只能取正整数, 不能连续取值,波长也只能是分立的值。
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3.其他线系 除了巴耳末线系,发现氢光谱在红外和紫外光区的其他谱线也都 满足与巴耳末公式类似的公式。 4.巴耳末公式的意义 巴耳末公式以简洁的形式反映了氢原子的线状谱,即辐射波长的 分立性。
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答案:太阳光吸收光谱上的暗线是因为太阳发出的光穿过温度比 太阳本身低得多的太阳大气层,而在这大气层里存在着从太阳里蒸发 出来的许多元素的气体,太阳光穿过它们的时候跟这些元素的标识谱 线相同的光都被这些气体吸收掉了。因此我们看到的太阳光谱是在连 续光谱的背景上分布着许多条暗线。这些暗线对应的元素为太阳大气 层的成分。
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三、经典理论的困难
1.卢瑟福核式学说的成就 卢瑟福的核式结构模型正确地指出了原子核的存在, 很好地解释了 α 粒子散射实验。 2.经典理论的困难 经典的物理学既无法解释原子的稳定性,又无法解释原子光谱的 分立特征。
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预习交流 3
随着原子核式结构模型的建立与氢原子光谱规律的研究,经典理 论出现了哪些困难? 答案:(1)在核式结构模型中,电子绕原子核做圆周运动,电子具有加 速度。根据经典电磁理论,电子加速运动时,要向外辐射电磁波,要辐射 能量。这样,能量就会不断减少,轨道半径会越来越小,最终电子会坠入 原子核中,原子将不复存在! (2)根据经典电磁理论,电子辐射电磁波的频率,就是它绕核转动的 频率,电子越转能量越小,它离原子核就越来越近,转得也就越来越快,这 个变化是连续的,也就是说,我们应该看到原子辐射各种频率的光,即原 子的光谱应该总是连续的,而实际我们得到的氢原子光谱是分立的线 状谱。
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 16.1
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课堂合作探究
问题 导学
一、探究碰撞中的不变量
活动与探究 1 如图甲,用细线将两个滑块拉近,把弹簧压缩,然后烧断细线, 弹簧弹 开后落下,两个滑块由静止向相反方向运动。我们可以利用光电计时 器记录滑块穿过光电门时挡光片的挡光时间 ,从而求出滑块速度,讨论 不变的量。这是教材参考案例一提供的方法, 但同时案例一还给出乙、 丙两图对应的实验情况来进一步寻找不变量 ,这样做的目的是什么?
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(1)若已得到打点纸带如图所示,并测得各计数点间的距离标在图 上。 A 为运动起始的第一点,则应选 度,应选 “AB”“BC”“CD”或“DE”) 段来计算小车 A 碰前的速 段来计算小车 A 和小车 B 碰后的共同速度。(选填
(2)测得小车 A 的质量 mA=0.40 kg,小车 B 的质量 mB=0.20 kg,由以 上测量结果可得:碰前 mAvA+mBvB= kg· m/s。 kg· m/s;碰后 mAvA'+mBvB'=
DE
1 5× f
=
6.95×10-2 m/s=0.695 5×0.02
m/s
碰撞后小车 A 和小车 B 整体 (mA+mB)v 共=(0.20+0.40)× 0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s。 即碰后 mAvA'+mBvB'=0.417 kg·m/s。
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1.教材方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞 实验装置如图所示。不同的质量可以通过在滑块上加重物的办法 实现。应用气垫导轨很容易控制滑块碰撞前的速度或使它在碰撞前静 止。因此,这个方案是本实验的首选。
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答案:碰撞时难免有能量损失。在两滑块相碰的端面装上弹性碰撞 架(图乙)可以得到能量损失很小的碰撞。 如果在两个滑块的碰撞端面上 分别装上撞针和橡皮泥(图丙),碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连 成一体运动,这样的碰撞中能量损失很大,只有在能量损失情况不同的 实验中都不变的量,才有可能是我们要寻找的不变量。
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 16.4
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碰撞的两物体在作用过程中是否遵守动量守恒定律,也需要从定 律的条件出发进行判断,若碰撞过程中系统所受的合外力不为零,则动 量不守恒。 在高中阶段所研究的碰撞一般情况下都是作用时间很短的过程, 这样的作用过程中一般内力都会比较大,我们可以按照内力远大于外 力来处理问题,遵守动量守恒定律。
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2.从动量方向上分类 (1)正碰(对心碰撞):碰撞前后物体的动量在同一个方向上。 (2)斜碰(非对心碰撞):碰撞前后物体的动量不在同一个方向上。
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预习交流 1
碰撞是我们日常生活中经常见到的,台球桌上台球的碰撞(图甲),因 为司机饮酒而造成汽车的碰撞(图乙)等,这些碰撞有哪些共同特点?又 有哪些不同?
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5.处理碰撞问题的依据 在所给的条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能,但不管哪种结 果必须同时满足以下三条: (1)系统的总动量守恒; (2)系统的机械能不增加,即 Ek1'+Ek2'≤Ek1+Ek2; (3)符合实际情况,如碰后两者同向运动,应有 v 前≥v 后;若不满足,则 该碰撞过程不可能成立。 所以处理碰撞问题必须从以上三个方面考虑。
pA 2 2mA pB 2 + 2mB pA '2 2mA pB '2 mA + , 2mB mB pA ' mA , mA mB 3' pB '
由 vB'≥vA'得
pB' mB
≥
≥
=
8 =0.57 14
综上分析有 0.57≤
mA ≤0.69,所以选项 mB
B、C 正确。
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1.发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体作用 前后各种动量变化显著,物体在作用时间内位移可忽略。 2.即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,由于内力远大于外力, 作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的。 3.若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的总 机械能不可能大于碰前系统的机械能。 4.对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对非弹性碰撞,碰撞前后有 动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失最大。
碰撞的两物体在作用过程中是否遵守动量守恒定律,也需要从定 律的条件出发进行判断,若碰撞过程中系统所受的合外力不为零,则动 量不守恒。 在高中阶段所研究的碰撞一般情况下都是作用时间很短的过程, 这样的作用过程中一般内力都会比较大,我们可以按照内力远大于外 力来处理问题,遵守动量守恒定律。
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2.从动量方向上分类 (1)正碰(对心碰撞):碰撞前后物体的动量在同一个方向上。 (2)斜碰(非对心碰撞):碰撞前后物体的动量不在同一个方向上。
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预习交流 1
碰撞是我们日常生活中经常见到的,台球桌上台球的碰撞(图甲),因 为司机饮酒而造成汽车的碰撞(图乙)等,这些碰撞有哪些共同特点?又 有哪些不同?
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5.处理碰撞问题的依据 在所给的条件不足的情况下,碰撞结果有各种可能,但不管哪种结 果必须同时满足以下三条: (1)系统的总动量守恒; (2)系统的机械能不增加,即 Ek1'+Ek2'≤Ek1+Ek2; (3)符合实际情况,如碰后两者同向运动,应有 v 前≥v 后;若不满足,则 该碰撞过程不可能成立。 所以处理碰撞问题必须从以上三个方面考虑。
pA 2 2mA pB 2 + 2mB pA '2 2mA pB '2 mA + , 2mB mB pA ' mA , mA mB 3' pB '
由 vB'≥vA'得
pB' mB
≥
≥
=
8 =0.57 14
综上分析有 0.57≤
mA ≤0.69,所以选项 mB
B、C 正确。
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1.发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体作用 前后各种动量变化显著,物体在作用时间内位移可忽略。 2.即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,由于内力远大于外力, 作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的。 3.若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的总 机械能不可能大于碰前系统的机械能。 4.对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对非弹性碰撞,碰撞前后有 动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失最大。
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 17.2
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预习导引
一、光电效应的实验规律
照射到金属表面的光,能使金属中的电子从表面逸出,这种现象称 为光电效应现象。逸出的电子又称为光电子。
研究光电效应的电路图
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1.实验规律之一——存在饱和电流 在光照条件不变的情况下,随着所加电压的增大,光电流存在一个 饱和值。也就是在电流较小时随着电压的增大而增大,当电流增大到一 定值之后,即使电压再增大,电流也不会增大了。 实验表明入射光越强,单位时间内发射的光电子数越多。
2
光的粒子性
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课前预习导学
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学习目标 1. 认识光电效应现象 ,能说出光电效应的 实验规律。 2. 能用爱因斯坦光电效应方程对光电效应作 出解释,会用光电效应方程解决一些简单的问 题。 3.能说出康普顿效应及其意义。 律。 难点 :爱因斯坦光电效应方程 对光电效应实验规律的解 释。 重点难点 重点 :光电效应的实验规
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2.实验规律之二——存在着遏止电压和截止频率 对光电管加反向电压,光电流可以减小到零,使光电流恰好减小为 零的反向电压称为遏止电压。不同频率的光照射金属产生的光电效应, 遏止电压是不同的。 遏止电压与光电子的初速度存在的关系:
1 me������c 2 =eUc。 2
当入射光的频率减小到某一数值 νc 时,即使不加反向电压,也没有 光电流产生,表明没有光电子了,νc 称为截止频率。 实验表明:光电子的能量与入射光的频率有关,而与入射光的强弱 无关,当入射光的频率低于截止频率时,不能发生光电效应。
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4理论解释 困 难 1 困 难 2 困 难 3 按照光的波动理论,不论入射光的频率是 多少,只要光强足够大,总可以使电子获得 足够的能量从而发生光电效应 光强越大,电子可获得更多的能量,光电子 的最大初动能也应该越大,即出射电子的 初动能应该由入射光的能量即光强来决 定 光强大时,电子能量积累的时间就短;光强 小时,电子能量积累的时间就长 当入射光照射到光电管的阴 极时 , 无论光强怎样微弱 , 几 乎在一开始就产生了光电子 出射电子的初动能与光强无 关,与频率有关 光电效应的实验事实 如果光的频率小于金属的截 止频率 , 无论光强多大 , 都没 有光电效应发生
【赢在课堂】2014年高中物理(新课标人教版)选修3-5配套课件 16.3.2
2MgR 2m2 gR ,v = 。 M+m 2 M(M+m) 1 2 1 2
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对于某一方向上合外力为零或内力远大于外力的情况,可在该方 向上应用动量守恒定律,但必须点明在该方向上应用动量守恒定律。对 整个过程而言,系统总动量可能不守恒。
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二、多物体系统中动量守恒定律的应用
活动与探究 2 你读过我国古典名著 《三国 演义》吗?其中有一个“草船借箭”的故事你一定 知道吧。如图所示,设草船的质量为 m1,草船以速 度 v1 返回时,曹兵万箭齐发,先后有 n 支箭射中草 船,箭的速度均为 v,方向与船行方向相同,由此可推算,草船的速度会增 加多少?(不计水的阻力)
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多个物体相互作用时,物理过程往往比较复杂,使用牛顿定律求解 很难奏效,但若系统不受外力或所受合力为零,却可以使用动量守恒定 律求解,使问题得以简化。在具体应用中要从以下几点去考虑: 1.正确分析作用过程中各物体状态的变化情况,建立运动模型; 2.分清相互作用的各个阶段,并找出联系各阶段的状态量,各个阶 段可分别建立方程;
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答案:n 支箭尽管不是同时与草船作用,但每一次作用过程中,在不 计水的阻力的条件下,箭与船组成的系统所受合外力均为零,所以总动 量守恒,因此将 n 支箭分别射到草船上和将 n 支箭一起同时射到草船上, 其效果相同,因此可以不考虑其复杂的作用过程。设船速增加 Δv,则船 速 v2=v1+Δv,由动量守恒知 m1v1+nmv=(m1+nm)v2 所以
第 2 课时 动量守恒定律的应用
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课前预习导学
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学习目标 1.加深对动量守恒定律的理解。 2. 能用动量守恒定律解决多物体组成系统 的综合问题。 3.能解决有关平均动量守恒的问题。 用。 难点 :多物体系统动量守恒定律 的应用。 重点难点 重 点 : 动量 守恒 定律 的应
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对于某一方向上合外力为零或内力远大于外力的情况,可在该方 向上应用动量守恒定律,但必须点明在该方向上应用动量守恒定律。对 整个过程而言,系统总动量可能不守恒。
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二、多物体系统中动量守恒定律的应用
活动与探究 2 你读过我国古典名著 《三国 演义》吗?其中有一个“草船借箭”的故事你一定 知道吧。如图所示,设草船的质量为 m1,草船以速 度 v1 返回时,曹兵万箭齐发,先后有 n 支箭射中草 船,箭的速度均为 v,方向与船行方向相同,由此可推算,草船的速度会增 加多少?(不计水的阻力)
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多个物体相互作用时,物理过程往往比较复杂,使用牛顿定律求解 很难奏效,但若系统不受外力或所受合力为零,却可以使用动量守恒定 律求解,使问题得以简化。在具体应用中要从以下几点去考虑: 1.正确分析作用过程中各物体状态的变化情况,建立运动模型; 2.分清相互作用的各个阶段,并找出联系各阶段的状态量,各个阶 段可分别建立方程;
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答案:n 支箭尽管不是同时与草船作用,但每一次作用过程中,在不 计水的阻力的条件下,箭与船组成的系统所受合外力均为零,所以总动 量守恒,因此将 n 支箭分别射到草船上和将 n 支箭一起同时射到草船上, 其效果相同,因此可以不考虑其复杂的作用过程。设船速增加 Δv,则船 速 v2=v1+Δv,由动量守恒知 m1v1+nmv=(m1+nm)v2 所以
第 2 课时 动量守恒定律的应用
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学习目标 1.加深对动量守恒定律的理解。 2. 能用动量守恒定律解决多物体组成系统 的综合问题。 3.能解决有关平均动量守恒的问题。 用。 难点 :多物体系统动量守恒定律 的应用。 重点难点 重 点 : 动量 守恒 定律 的应