物理选修3-5知识点整理

1选修3-5一、动量守恒的研究1、冲量：物体所受外力和外力作用时间的乘积；矢量；过程量；I=Ft；单位是N·s。2、动量：物体的质量与速度的乘积；矢量；状态量；单位是kg·m/s；1kg·m/s=1N·s。p=mv；3、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。4、动量守恒定律成立的条件：（1）系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；内力远大于外力；（2）如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。5、动量定理：系统所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv末－mv初。6、反冲：在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。7、碰撞：物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。8、弹性碰撞：如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。9、非弹性碰撞：碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；若两物体碰撞后黏合在一起，这种10、碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。【书P9页例题便利贴】2二、原子结构1.电子的发现与汤姆孙模型（1）1897年英国物理学家汤姆生，对阴极射线进行了一系列的研究，从而发现了电子。①说明原子可以再分②元电荷电量e=1.6×10-19C③阴极射线的质量是氢离子质量的1/1800（2）密里根油滴实验：验证所有电子都是元电荷的整数倍（3）微观世界三大发现：X射线、放射性、电子①X射线：伦琴在阴极射线实验中发现在距离放电管较远的荧光屏上出现荧光②放射性：说明原子核具有复杂结构贝克勒尔铀盐能自发辐射出一种使底片感光的射线居里夫妇沥青铀矿渣和钡盐中提取出放射性更强的钋和镭（4）汤姆孙原子模型：葡萄干面包模型（枣糕模型）原子带正电的部分应充斥整个原子，很小很轻的电子镶嵌在球体的某些固定位置2、勒纳德：电子穿过金属箔实验，显示高速电子很容易穿过金属中的原子，表明原子不像是正电荷均匀分布的实心球体3、卢瑟福粒子散射实验和原子核结构模型（1）粒子散射实验①装置：②现象：a.绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来方向运动，不发生偏转。b.少数粒子发生较大角度的偏转c.极少数粒子的偏转角超过了90度，有的几乎达到180度，即被反向弹回。③说明卢瑟福的粒子散射，说明了原子具有核式结构。（2）原子核结构（行星模型）：原子的全部正电荷以及几乎全部质量都集中在原子核内，带负电的电子做绕核运动4、玻尔理论（1）经典电磁理论不适用原子系统，玻尔从光谱学成就得到启发，利用普朗克的能量量了化的概念，提了三个假设：①定态假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子加速运动的，但不向外辐射能量②跃迁假设：电子跃迁辐射或吸收一定频率的光子，光子的能量hvEm-En=hvh:普朗克常量6.63×10-34JS③轨道量子化假设：原子的不同能量状态对应电子的不同运行轨道，原子的能量状态是不连续的，电子不能再任意半径轨道上运行（2）玻尔的氢子模型：①氢原子的能级公式和轨道半径公式：氢原子中电子在第几条可能轨道上运动时，氢原3子的能量En，和电子轨道半径rn分别为：……、、3211221nrnrnEEnn②氢原子的能级图：n=3、4、5、6跃迁到n=2为可见光，频率由大到小X光紫外线可见光其中射线来源于原子核，X光来源于核外内层电子跃迁，紫外线、可见光及红外线来源于最外层电子跃迁其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态，称为激发态。③当电子从高能级跃迁到低能级时，原子会辐射出能量当电子从低能级跃迁到高能级时，原子会吸收能量④光子chhE，n=3跃迁到n=1发出三种光子（2NC）,321则321chchch（3）玻尔模型只能解释氢原子，不能解释其他原子【光电子跃迁为重点】【五选三】4三、原子核与放射性1、核子：质子+中子核电荷数=质子数=原子序数质量数=质子数+中子数=核子数2、卢瑟福用α粒子轰击氦核，发现质子：1441717281NHeOH①人类第一次核转变②原子具有复杂结构3、查德威克用α粒子轰击铍核打出中子941214260BeHeCn4、天然放射现象的发现：1896年法国物理学家贝克勒耳首次发现，居里夫人继续研究发现了钋和镭成份组成性质电离作用贯穿能力射线氦核组成的粒子流很强很弱（用纸能挡住）射线高速电子流较强较强（穿透几毫米的铝板）射线高频光子很弱很强（穿透几厘米的铅板）【穿透能力的强弱重点】5、衰变：类型衰变方程规律衰变238234492902UThHe新核衰变234234090911ThPae新核质量数不变电荷数增加1射线是伴随衰变放射出来的高频光子流，衰变不能同时发生2、半衰期：放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间，称该元素的半衰期。①半衰期由原子核自身因素决定，与所处的物理及化学环境无关。②半衰期是反映大量原子核衰变过程的统计规律，只对大量原子核衰变才有意义。3、放射性的应用与防护放射性同位素①1934年，约里奥·居里和伊丽芙·居里（小居里）发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷nPAlHe1030152713425②发生+衰变，放出正电子③放射性同位素的应用A、由于γ射线贯穿本领强，可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹B、利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系，来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等，从而实现自动控制C、利用射线使空气电离而把空气变成导电气体，以消除化纤、纺织品上的静电D、利用射线照射植物，引起植物变异而培育良种，也可以利用它杀菌、治病等④作为示踪原子：用于工业、农业及生物研究等.4、核力与结合能质量亏损①核力是短程力、核力具有饱和性、核力与具有电荷无关性②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当两核子间距减小时，核力也迅速减小，当达到一定值时，核力表现为斥力。④质量亏损：核聚变与核裂变都会放出能量，质量都会减少，核电站与原子弹为核裂变，氢弹与太阳内部为核聚变⑤爱因斯坦质能方程E=mc2ΔE=Δm·c21uc2=931.5MeV(表示1u的质量变化相当于931.5MeV的能量改变)⑥原子核的结合能：核子结合成原子核所释放的能量⑦平均结合能：平均每个核子的结合能⑧平均结合能越大原子核越难分离成单个核子5.重核裂变核聚变（1）释放核能的途径——裂变和聚变（2）裂变反应：①裂变：重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应，叫做原子核的裂变反应。例如：②链式反应：在裂变反应用产生的中子，再被其他铀核浮获使反应继续下去。③链式反应的条件：④裂变时平均每个核子放能约1Mev能量1kg全部裂变放出的能量相当于2500吨优质煤完全燃烧放出能量（3）聚变反应：①聚变反应：轻的原子核聚合成较重的原子核的反应，称为聚变反应。例如：②平均每个核子放出3Mev的能量③聚变反应的条件；几百万摄氏度的高温（4）减速剂能使核裂变产生的快中子减速，使之成为慢中子（热中子）6四、波粒二象性【重点】（1）光电效应1、实验：在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器的指针张开一个角度，如图，这时锌板带正电，指针带正电。【在光电效应实验中，锌板因逸出电子带正电，验电器由于与锌板接触也带正电，其指针也带正电．】2、①每种金属都有对应一种光，又称极限频率。入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应，当光的频率小于这个最小频率时，即使增加光的强度或者照射时间，也不能产生光电效应。电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大。0WhEKmc=W0/h②产生光电效应时，单位时间内逸出金属表面的电子数与光照强度有关；光的强度越大，单位时间内逸出的电子数越多。③从光照射到金属表面至产生光电效应的时间间隔很短，通常可在10-9s内发生光电效应，与频率和光强度无关。④入射光频率一定时，光电流强度与入射光强度成正比。3、遏制电压时，恰好使光电子打到负极板上。【电流表示数恰好为零】3、区别①光电子：产生光电效应现象时，从金属极板中飞出的电子，是实物电子，与普通电子无异。电子在吸收了一个光子的能量后，可能从金属表面跃出成为光电子。【实质还是电子】②光子：“一份一份传播”的能量中的“一份”能量，它不是实物粒子。4、光电效应和康普顿效应说明光的粒子性，干涉、衍射、偏振说明光的波动性75、光的波粒二象性物质波概率波不确定性关系①大量光子表现出的波动性强，少量光子表现出的粒子性强；频率高的光子表现出的粒子性强，频率低的光子表现出的波动性强．②实物粒子也具有波动性hph这种波称为德布罗意波，也叫物质波。③从光子的概念上看，光波是一种概率波④不确定性关系：4hpx