高考知识要点汇编之选修3-5

大而增大。 (3)光电效应的发生几乎是瞬时的,一般不超过10-9 s。 (4)当入射光的频率大于极限频率时,饱和光电流的强度与入射光的 强度成____。 正比
二、光子说及光电效应方程 1.光子说 空间传播的光是一份一份的,每一份叫一个光子,一个光子的能量为E =hν,其中h=6.63×10-34 J· s(称为普朗克常量)。
(1)碰撞是否为一维碰撞;
(2)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平,两球是否等 大。 2.偶然误差:主要来源于质量m和速度v的测量。
第十五章 近代物理
第一节 光电效应
波粒二象性
基础梳理
一、光电效应
1.产生条件 入射光的频率大于金属的________。 极限频率
2.光电效应规律
(1)每种金属都有一个极限频率,入射光的____必须大于这个极限频 频率 率才能产生光电效应。 (2)光电子的最大初动能与入射光的____无关,只随入射光频率的增 强度
3.核式结构
在原子的中心有一个很小的__,叫原子核,原子的_________________ 核 几乎全部质量和全
________都集中在原子核里,带__________在核外空间运动。 部正电荷 负电的电子
二、氢原子光谱
1.光谱分析 利用元素的特征谱线(线状谱)分析和确定物质的组成成分即光谱分 析。 2.氢原子光谱的实验规律 巴耳末系是氢光谱在可见光区的谱线,其波长公式 =R( - )(n=3,4, 2 2 5…,R是里德伯常量,R=1.10×107 m-1)。
六、核能 1.核力
核子间的作用力。核力是短程强力,作用范围在1.5×10-15 m之内,只在
____的核子间发生作用。 相邻 2.核能
____结合为原子核时释放的能量或原子核分解为核子时吸收的能量, 核子
叫做原子核的____能,亦称核能。 结合
3.质能方程、质量亏损
爱因斯坦质能方程E=____,原子核的质量必然比组成它的核子的质量 mc2 和要小,这就是质量亏损Δm。由质量亏损可求出释放的核能ΔE=____。 Δmc2
方案二:斜槽,大小相等、质量不同的小钢球两个,重垂线一条,白纸,复
写纸,天平一台,刻度尺,圆规。
四、实验步骤
方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验 1.测质量:用天平测出滑块质量。
2.安装:正确安装好气垫导轨。 3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰 撞前后的速度(①改变滑块的质量,②改变滑块的初速度大小和方向)。 4.验证:一维碰撞中的动量守其应用
基础梳理
一、动量守恒定律
1.动量
(1)定义:物体的____与____的乘积。 质量 速度 (2)表达式:p=___。 mv (3)方向:动量的方向与____的方向相同。 速度
2.动量守恒定律 (1)定律内容:一个系统________或者___________________时,这个系 所受外力的合力为零 不受外力 统的总动量保持不变。 (2)公式表达:m1v1+m2v2=__________。 m1v1'+m2v2' (3)适用条件和适用范围 系统不受外力或者所受外力之矢量和为__;系统受外力,但外力远小 零 于内力,可以忽略不计;如爆炸、碰撞等过程,可以近似认为系统的动 量守恒。系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上______ 动量守 __。全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 恒
球落地点的平均位置N。
7.过O和N在纸上作一直线。 8.用刻度尺量出线段OM、OP、ON的长度。把两小球的质量和相应 的数值代入m1· OP=m1· OM+m2· ON,看是否成立。 9.整理实验器材放回原处。
五、注意事项 1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。 2.方案提醒:(1)若利用气垫导轨进行实验,调整气垫导轨时,注意利用
第二节 原子结构
核能
基础梳理
一、原子结构 1.电子的发现 汤姆生在研究阴极射线时发现了____,提出了原子的枣糕模型。 电子 2.α粒子散射实验 α粒子散射实验是用α粒子轰击金箔,结果是_________穿过金箔后仍 绝大多数 沿原来方向前进,____发生了较大的偏转,极个别α粒子甚至____。 少数 反向
方案二:利用等大小球做平抛运动完成一维碰撞实验
1.先用天平测出小球质量m1、m2。 2.按如图所示安装好实验装置,将斜槽固定在桌边,使槽的末端点切线 水平,调节实验装置使两小球碰时处于同一水平高度,且碰撞瞬间入
射小球与被碰小球的球心连线与轨道末端的切线平行,以确保正碰后
的速度方向水平。
3.在地上铺一张白纸,在白纸上铺复写纸。 4.在白纸上记下重垂线所指的位置O。 5.先不放被碰小球,让入射小球从斜槽上同一高度处滚下,重复10次, 用圆规画尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心就是入射小 球发生碰撞前的落地点P。 6.把被碰小球放在斜槽的末端,让入射小球从同一高度滚下,使它发生 正碰,重复10次,仿步骤5求出入射小球落地点的平均位置M和被碰小
3.反冲 (1)定义:当物体的一部分以一定的速度离开物体时,剩余部分将获得 一个反向冲量,这种现象叫反冲运动。 (2)特点:系统内各物体间的相互作用的内力______系统受到的外力。 远大于 实例:发射炮弹,爆竹爆炸,发射火箭等。 (3)规律:遵从动量守恒定律。
第二节 实验:验证动量守恒 定律
基础梳理
种类 组成 带电荷量 质量 在电磁场中 α射线 高速氦核流 2e 4mp 偏转
β射线 高速电子流 -e mp
1840
γ射线 光子流 0 静止质量为零 不偏转
与α射线反向偏转
穿透本领
电离作用
3.三种射线在匀强磁场、匀强电场中偏转情况比较
五、原子核的衰变及衰变规律 1.衰变 原子核由于自发地放出某种粒子而转化为新核的变化。 2.衰变规律
相对应。原子的定态是不连续的,因此电子运动的可能轨道的分布也 是不连续的。 对氢原子满足:rn=n2r1,其中r1=0.53×10-10 m。 (3)能级跃迁:原子从一种定态(设能量为E2)跃迁到另一种定态(设能
量为E1)时,它__________一定频率的光子,光子的能量由这两种定态 辐射或吸收
的能量差决定,即hν=E2-E1。
七、重核的裂变与轻核的聚变 1.裂变
1 235 90 重核分裂成质量较小的核的反应。如: U+ n 136Sr+1 n。 01 0 Xe 54 92 38 0
2.聚变
2 3 轻核结合成质量较大的核的反应。如: H1 H4n。 1 2 He 0 1
2.光电效应方程 (1)表达式:光电子的最大初动能Ek与入射光光子的能量hν和逸出功W0 之间的关系:Ek=_____。其中逸出功是指使金属原子中的电子脱离某 hν-W0 种金属所做功的______。 最小值
(2)物理意义:金属中电子吸收一个光子获得的能量是hν,这些能量一
部分用于克服金属的______,剩下的表现为逸出电子的______。 逸出功 初动能
三、光的波粒二象性
波粒二 1.光电效应说明光具有粒子性,同时光还具有波动性,即光具有______ ____。 象性 2.大量光子运动的规律主要表现为光的____性,单个光子的运动主要 波动
表现为光的____性。 粒子
3.光的波长越长,波动性越____,越容易看到光的干涉和衍射现象;光 明显
的频率越高,粒子性越____,穿透本领____。 明显 越强
2.氢原子能级图:如图所示
四、天然放射现象及三种放射线的比较 1.天然放射现象的发现 1896年,________在铀矿石中发现未知的射线,把这些射线称为α射线、 贝克勒尔 β射线、γ射线,这就是天然放射现象的发现。天然放射现象的发现,说 明原子核_____________。 具有复杂结构
2.三种射线的比较
一、实验目的
1.验证一维碰撞中的动量守恒。
2.探究一维弹性碰撞的特点。
二、实验原理
在一维碰撞中,测出物体的质量m和碰撞前后物体的速率v、v',找出碰 撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v1'+m2v2',看碰撞前后动
量是否守恒。
三、实验器材
方案一:气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、 细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥。
二、碰撞与反冲 1.碰撞
(1)定义:相互作用的几个物体,在极短的时间内它们的运动状态发生
显著变化,这个过程就可称为碰撞。 (2)特点:作用时间极短,内力(相互碰撞力)远____外力,总动量守恒。 大于
2.碰撞分类
弹性碰撞:碰撞后系统的总动能_________; 没有损失 非弹性碰撞:碰撞后系统的总动能______; 有损失 完全非弹性碰撞:碰撞后合为一体。机械能损失____。 最大
有半数发生衰变需要的时间叫半衰期,用τ表示。
1 ) (2)公式:m=m0( τ 2
t
(3)特点:半衰期τ由该元素的原子核内部本身的因素决定,跟原子所处 的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质、化合物等)无关。另 外,半衰期仅是对大量原子核的统计规律。比如研究200个铀的原 子 核经过一个半衰期后还剩多少个铀的原子核是没有意义的。
A 21 :Z A2 4 21 2 (1)α衰变 X Z 4 He,实质: H+ n He4 Y 2 1 0
1 0 0 A 1 :Z Z 1 1 (2)β衰变 X A e,实质 n: H e 1 Y 0 1
3.半衰期 (1)定义:放射性元素衰变有一定的速率,我们把放射性元素的原子核
水平仪确保导轨水平。
(2)若利用斜槽小球碰撞应注意: ①斜槽末端的切线必须水平; ②入射小球每次都必须从斜槽同一高度由静止释放;
③选质量较大的小球作为入射小球;