大成读本(掌中宝)高二物理选修知识点

-1-大成读本：高二物理选修3-5必记知识点高二物理组：杨忠勇第十六章动量1.动量动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，即p=mv.是矢量，方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等，方向一致.2.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变.表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′（1）动量守恒定律成立的条件①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多，可以忽略不计.③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.（2）动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.波粒二象性、原子结构、原子核本部分内容高考考查多以基础知识为主，着重考查学生的识别、理解及应用能力.重点是光电效应原理及其应用、氢原子的能级结构、天然放射现象及衰变规律、核能及质量亏损等.一、高效回放——突破重点难点（一）光电效应1.光电效应实验规律光电效应是光的粒子性的有力证明和体现.其实验规律为：（1）任何一种金属都有一个极限频率，入射光的频率必须大于金属的极限频率才能产生光电效应.（2）光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随入射光的频率的增大而增大.（3）光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过910s.（4）当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成正比.2.光子说在空间传播的光也是不连续的，而是一份一份的，每一份叫做一个光子，光子的能量Eh（其中h是普朗克常量，346.6310EhJs）-2-3.对光电效应实验规律的解释波动说无法解释光电效应.爱因斯坦的光子说对光电效应是这样解释的：（1）光子要从金属表面逸出，必须要从入射光子获得足够的能量，来克服金属原子核的引力，最小能量即为逸出功，所以对应的极限频率为0Wh.（2）电子吸收光子能量后，一部分消耗于克服核的引力做功和消耗于从金属内部向表面运动时克服其他原子阻碍做功，剩余部分转化为初动能，所以直接从金属表面飞出的光电子才具有最大初动能.对于一种金属其逸出功是一定的，故光电子的最大初动能只随入射光的频率的增大而增大，即kmEhW.（3）光照射金属时，电子吸收一个光子（形成）能量后，动能立即增大，由原子的半径和光速可以粗略估算出光电子逸出时间不超过910s（4）入射光越强，即单位时间内入射到金属表面的光子数越多，产生的光电子越多，射出的光电子做定向移动时形成的光电流也就越大.（二）波尔理论1.波尔原子模型：是以假说的形式提出来的，它包括以下内容：①轨道假设：即轨道是不连续的，只能是某些分立的轨道，即21nrnr（n=1,2,3,……）②定态假设：即不同的的轨道对应着不同的确定状态，这些状态中原子是稳定的，不向外辐射能量；③跃迁假设：原子在不同的状态具有不同的能量，从一个定态向另一个定态跃迁时要发射或吸收一定频率的光子，该光子的能量等于这两个定态的能量差.2.能级：在波尔模型中，原子的可能状态是不连续的，因此各状态对应的能量也是不连续的，这些能量值叫能级.各能级对应的能量值为：12nEEn（n=1,2,3,……）3.基态与激发态：能量最低的状态叫基态；其它能量状态叫激发态.4.光子的发射与吸收：原子由激发态向基态跃迁时，放出一定频率光子，由基态向激发态跃迁时，要吸收一定频率的光子.光子的频率与能级的关系为：mnhEE.5.对波尔理论的应用要点基态氢原子只有吸收合适的能量E才可以实现向高能级的跃迁，1nEEE.氢原子捕获能量的方式有两种（1）氢原子吸收光子：只有光子能量h严格等于氢原子跃迁前后的两个能级之差，光-3-在才可以被吸收，促成氢原子跃迁.否则，光子不会被氢原子吸收.理由：光子能量是一整份一整份的，是量子化的；（2）氢原子被实物粒子（电子）撞击：实物粒子（电子）撞击氢原子，把一部分或者全部能量传递给氢原子，促成氢原子有基态向激发态跃迁。由于实物粒子与光子不同，它的能量是连续的，可以分割，所以只要实物粒子（电子）的能量大于或等于氢原子两能级之差，氢原子即可能从实物粒子那里获取合适的能量，跃迁到激发态.（三）原子的核式结构天然放射现象1.原子的核式结构（1）卢瑟福用粒子轰击金箔发现：绝大多数粒子直线穿过，反映原子内部存在很大的空隙；少数粒子有很大偏角，反映原子内部集中存在着对有斥力的正电荷；极个别粒子反向弹回，反映个别粒子正对着质量比它们本身大很多的物体运动时，受到该物体很大的斥力作用.（2）原子的核式结构：在原子中心有一个很小的核，叫原子核；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外空间绕核旋转.2.天然放射现象（1）某些原子的原子核自发地放射某些射线的现象称为天然放射现象，这些原子成为放射性元素.（2）三种放射性射线的特点在具有放射性元素所发出的射线中，有三种性质不同的射线，即射线、射线和射线，它们是放射向元素发生衰变时，所释放出来的。对于三种射线，其成分和特点如表所示：3.原子核的衰变（1）衰变：原子核自发地放出某种射线而转变为新核的变化叫原子核的衰变.（2）衰变分类：①衰变：4422AAZZXYHe；②衰变：021AAZZXYe.③衰变：衰变是伴随着衰变和衰变同时发生的，衰变不改变原子核的电荷射线名称成分穿透性电离本领射线氦核（42He）流最弱（一张白纸就可挡住）最强射线电子流（01e）较弱（穿透铝箔）较强射线波长很短的电磁波最强（穿透薄铅板）最差-4-数和质量数.（3）衰变规律：电荷数守恒、质量数守恒、动量守恒.（4）半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间.半衰期由放射性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或化学状态无关.（5）放射性同位素的应用：①利用它的射线（探伤、治病、测厚等）；②作为示踪原子.（四）核反应核能1.原子核的人工转变（1）1919年，卢瑟福发现质子的核反应方程为：1441717281NHeOH（2）1932年，查德威克发现中子的核反应方程为：941214260BeHeCn（3）1934年，约里奥·居里夫妇发现正电子的核反应方程为：274301132150AlHePn,3030015141PSie2.核能（1）核力：相邻核子之间的相互作用力叫核力，它是短程力.（2）核能：由于原子核的核子之间存在强大的核力，所以核子结合成原子核或原子核分裂成核子时均伴随着巨大的能量变化，这种能量称为核能.（3）质量亏损m：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差叫质量亏损。（4）质能方程：2Emc或2Emc3.核能的利用途径：（1）重核的裂变：重核俘获一个中子后分裂成为两个或两个以上中等质量核的反应过程.重核裂变的同时放出几个中子，并释放出大量能量.为了使铀235裂变时发生链式反应：铀块的体积必须大于它的临界体积.其反应方程为：2351921411920365603UnKrBan（2）轻核的聚变：某些轻核结合成质量较大的核，同时释放出大量核能的反应过程.要想使氘核和氚核结合成氦核，必须达到几百万度以上的高温，因此，聚变反应又叫热核反应.其反应方程为：23411120HHHen