2019-2020学年高中物理-知识点总结-新人教版选修3-5.doc

2019-2020学年高中物理知识点总结新人教版选修3-51．动量守恒定律的三种表达式(1)p＝p′(2)Δp1＝－Δp2(3)m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′2．动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受合外力为零．(2)系统所受合外力不为零，但外力比内力小得多时，可以忽略不计，如碰撞问题中的摩擦力、爆炸过程中的重力等．(3)系统受外力，但在某个方向上合外力为零，则在该方向上系统的动量守恒．第十七章波粒二象性1．黑体与黑体辐射（1）一切物体都在都在不停地向外辐射电磁波（红外线），这种辐射与物体的温度有关，（温度越高，辐射越强）；（2）黑体：能够完全吸收射入的各种波长的电磁波而不发生反射的物体叫绝对黑体，简称黑体；（3）一般物体辐射电磁波情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关；（4）黑体辐射电磁波的强度按波长分布只与黑体温度有关；（5）黑体辐射规律①随温度升高，各种波长的辐射强度都增加；②随温度的升高，辐射强度的最大值向波长短的方向(频率高的)移动；2.普朗克量子论（1）普朗克首先提出量子理论；（2）量子理论内容：振动着的带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，总是以最小能量值为单位，一份一份地辐射，一份一份地吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子，一个能量子的能量ε=hγ；（3）式中的普朗克常数h=6.63×10-34JS3．光的粒子性（1）光电效应中的基本物理量①光子的能量：ε＝hγ其中h＝6.63×10－34J·s(称为普朗克常量)．②极限频率：发生光电效应的最小频率γc；逸出功W0：使电子脱离某种金属所做功的最小值，W0=hγc；③最大初动能:从金属中逸出电子动能的最大值EK=hγ-W0④遏止电压Uc:使光电管中光电流恰为零时，光电管上所加反向电压的值，Ek=eUc（2）光电效应的规律①任何一种金属，都存在极限频率νc，只有当入射光频率大于等于νc时，才能发生光电效应．②光电子的最大初动能Ek与入射光的强度无关，只随入射光频率的增大而增大，不成正比，关系式为Ek＝hν－W0.③光电效应几乎是瞬时发生的，一般不会超过10－9s.④当入射光的频率大于极限频率时，饱和光电流随入射光强度的增大而增大，成正比．（3）光电效应方程：Ek＝hν－W0①爱因斯坦光电效应方程是根据能量守恒定律得出的．金属表面的电子从入射光中吸收一个光子的能量hν时(电子吸收光子能量，不是光子与电子发生碰撞)，一部分用于克服电子从金属表面逸出时所做的逸出功W0，另一部分转化为光电子的最大初动能，即Ek＝hν－W0.②光电子的最大初动能Ek与入射光的频率ν是线性关系，而不是成正比．如图所示，其中直线在横轴上的截距OA就是这种材料的极限频率，极限频率νc＝W0/h.直线的斜率就是普朗克常量h，OB长度表示金属材料的逸出功．③光电流的大小跟入射光强度成正比光电流的大小是由单位时间内从金属表面逸出的光电子数目决定的，而从金属表面逸出的光电子数目由入射光子的数目决定，而与光子的频率无关．4．康普顿效应（1）康普顿效应:1923年康普顿在做X射线通过物质散射的实验时，发现散射线中除有与入射线波长相同的射线外，还有比入射线波长更长的射线（2）光子的能量和动量5．光的波粒二象性(1)光电效应、康普顿效应说明光具有粒子性，同时光还具有波动性，即光具有波粒二象性．(2)大量光子运动的规律表现出光的波动性，少量光子的运动表现出光的粒子性．(3)光的波长越长，波动性越明显，越容易看到光的干涉和衍射现象．光波的频率越高，粒子性越明显，穿透本领越强．6．物质波（1）德布罗意认为任何一个运动的物体，小到微观粒子，大到宏观物体，都有一种波与它相对应，其波长等于λ=h/p（p是微粒的动量），也称为德布罗意波、物质波。物质波既不是机械波，也不是电磁波，物质波乃是一种概率波．（2）电子衍射现象说明了物质波的存在，证明实物粒子具有波动性。第十八章原子结构1．汤姆生研究阴极射线时发现了电子，揭示了原子具有复杂结构，提出了原子的枣糕式结构模型．密立根用油滴实验测出了电子的电荷量e=1.6×10-19C2．卢瑟福的粒子散射实验现象是绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进，但有少数粒子发生较大的偏转．由此卢瑟福提出原子的核式结构模型；原子的核式结构模型：在原子的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运动；2mcEhE2chmhchcchmcP2用粒子散射实验可以测定原子核的大小和原子核的电荷量，原子核半径数量级为10-15m，整个原子半径数量级为10-10m。3．光谱分为连续光谱和线状光谱；各种原子光谱都是线状光谱，线状光谱中的亮线又被称为原子的特征谱线。4．经典物理学无法解释原子的稳定性和原子光谱的分立特征。5．玻尔的原子模型(1)轨道量子化：原子中的电子轨道是不连续的。(2)定态（能量量子化）：电子在轨道上做匀速圆周运动并不向外辐射能量，原子处于一种稳定的能量状态，叫定态；原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动的轨道相对应，半径是不连续的，所以原子的能量状态也是不连续的。(3)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐射光子的能量为nmEEhv6．波尔原子理论第一次将量子观念引入原子领域，提出了定态和跃迁的概念，成功地解释了氢原子光谱的实验规律。它的局限性在于保留了经典粒子概念，仍然把电子的运动看成经典力学描述下的轨道运动。第十九章原子核1．贝克勒尔发现天然放射性现象，揭示了原子核具有复杂结构。2．原子序数大于或等于83的所有元素都具有放射性。三种射线的比较：种类α射线β射线γ射线组成高速氦核流高速电子流光子流带电荷量+2e－e0质量4mpmp1840静止质量为零在电磁场中偏转与α射线反向偏转不偏转穿透本领――→增强减弱电离作用3．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：核电荷数守恒，质量数守恒．α衰变：AZX→A－4Z－2Y＋42He，实质：211H＋210n→42Heβ衰变：AZX→AZ＋1Y＋0－1e，实质：10n→11H＋0－1eγ衰变总是伴随着α衰变和β衰变而产生的，单纯的γ衰变是没有的。（3）半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间叫半衰期。特点：半衰期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。4．核反应规律和原子核的人工转变（1）核反应的规律为：反应前后质量数守恒和核电荷数守恒．（2）原子核的人工转变卢瑟福发现质子的核反应方程为：HOHeN1117842147查德威克发现中子的核反应方程为：nCHee101264294B约里奥．居里夫妇发现放射性同位素和正电子的核反应方程为：nPHeAl103015422713eiP0130143015S5．现在人工制造的放射性同位素已达1000多种，每种元素都有了自己的放射性同位素；轧钢是利用γ射线来控制钢板厚度的；放疗是利用人体组织对γ射线的耐受能力不同，迅速杀死癌细胞的；示踪原子是利用放射性元素替代非放射性元素来制成各种化合物，这种化合物的原子跟通常的化合物一样参与所有化学反应，但却带有放射性标记，可以用仪器探测出来。6.核力和结合能（1）四种基本相互作用：万有引力作用；电磁相互作用；强相互作用；弱相互作用。（2）核力：核子间的相互作用力。特点：①核力是强相互作用力；②短程力，核力作用范围在1.5×10－15m之内，③饱和性：只在相邻的核子间发生相互作用。（3）核能:核子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，叫做原子核的结合能，亦称核能。比结合能：结合能与核子数之比；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；中等核的比结合能较大．（4）质能方程、质量亏损爱因斯坦质能方程E＝mc2，原子核的质量必然比组成它的核子的质量和要小，这就是质量亏损Δm。由质量亏损可求出释放的核能ΔE＝Δmc2。核能计算：若Δm以kg为单位，则ΔE＝Δmc2若Δm以原子质量u为单位，则ΔE＝Δm×931.5MeV7.重核裂变、轻核聚变(1)重核裂变：23592U＋10n→13654Xe＋9038Sr＋1010n23592U＋10n→14156Ba＋9236Kr＋310n链式反应的条件是体积达到临界体积；原子弹、核电站利用裂变释放的核能；目前，和平利用核能都是通过核裂变释放出来的；核反应堆：石墨、重水、轻水的作用是作减速剂，减慢中子的速度；镉棒作用是控制链式反应速度；水泥防护层作用：防止铀核裂变产物发出各种射线对人体危害.(2)轻核聚变（又叫热核反应）：21H＋31H→42H＋10n氢弹利用轻核聚变；太阳内部时刻都进行作大量的轻核聚变反应.新增考点:一、静电现象(选修3-1第3页、第8页、第24页-28页)（一）静电平衡的特点：E＝01.导体内部没有电荷，电荷只分布在导体的外表面.导体表面，越尖锐的位置，电荷密度越大.2.处于静电平衡状态的整个导体是个等势体，它的表面是个等势面。（地球是个等势体）3.导体外表面处场强方向必跟该点的表面垂直.（二）静电现象及其应用1.尖端放电现象导体尖端的电荷密度很大，附近的电场特别强，它会导致一个重要的后果，就是尖端放电,可以应用到避雷针.2.静电现象的其他应用(1)静电除尘(2)静电植绒(3)静电喷涂[(4)静电分选(5)静电复印3.静电产生的火花能引起火灾，如油罐、纺织厂、危险制品等地方都必须避免静电二、反电动势(选修3-2第16页-17页)1．定义：电动机转动时，线圈中产生的感应电动势总是削弱电源的电动势，这个感应电动势就成为反电动势.2．作用：(1)力学作用：由于反电动势产生电流(感应电流)，使得线圈受到与其转动方向相反的安培力，阻碍线圈转动.(2)能量作用：原电流要克服反电动势产生的安培阻力对线圈做功，这个过程使电能转化为机械能.(3)电路作用：反电动势抑制原电流，可以防止线圈中电流过大而烧毁线圈，起到了保护电路的作用.结论：反电动势的作用是阻碍线圈的转动，要使线圈维持原来的转动，电源要向电动机提供能量,这正是电能转化为其他形式能的过程.三、涡流(选修3-2第26页-27页)1.涡流：块状金属放在变化磁场中，或让它在磁场中运动时，金属块内产生的感应电流2.涡流的防止(1)增大铁芯材料的电阻率,常用的材料是硅钢;(2)用互相绝缘的硅钢片叠成的铁芯来代替整块硅钢铁芯.3.涡流的利用(1)真空冶炼炉，高频焊接;(2)探雷器和安检门都是利用涡流制成的;(3)使电学测量仪表指针尽快停下来的电磁阻尼;(4)电磁灶.3.涡流的机械效应----电磁驱动