高中物理选修3-5复习名师优质课获奖市赛课一等奖课件.ppt

本幻灯片资料仅供参考，不能作为科学依据，如有不当之处，请参考专业资料。,专题八选考部分,（,3-3,、,3-4,、,3-5,）,第1页,高考题型,1,光电效应与光粒子性,高考题型,2,原子结构和能级跃迁,高考题型,3,核反应和核能计算,高考题型,4,动量和能量观点综合应用,栏目索引,第,3,讲原子物理和动量,第2页,高考题型,1,光电效应与光粒子性,解题策略,1,处理光电效应问题两条线索,一是光频率，二是光强度，两条线索对应关系是：,(1),光强,光子数目多,发射光电子数多,光电流大,(2),光子频率高,光子能量大,产生光电子最大初动能大,第3页,2.,爱因斯坦光电效应方程,E,k,h,W,0研究对象是金属表面电子，意义是说，光电子最大初动能随入射光频率增大而增大,(,如图,1,所表示,),，直线斜率为,h,，直线与,轴交点物理意义是极限频率,c,，直线与,E,k,轴交点物理意义是逸出功负值,图,1,第4页,例,1,某中学试验小组利用如图,2,所表示装置研究,光电效应规律，用理想电压表和理想电流表分别测,量光电管电压以及光电管电流当开关打开时，,用光子能量为,2.5 eV,光照射光电管阴极,K,，理想,电流表有示数，闭合开关，移动滑动变阻器触头，当电压表示数小于,0.6 V,时，理想电流表仍有示数，当理想电流表示数刚好为零时，电压表示数刚好为,0.6 V,则阴极,K,逸出功为,_逸出光电子最大初动能为,_,图,2,第5页,解析,设用光子能量为,2.5 eV,光照射时，光电子最大初动能为,E,km,，阴极材料逸出功为,W,0,，当反向电压到达,U,0.6 V,以后，含有最大初动能光电子也达不到阳极，所以,eU,E,km,，,由光电效应方程：,E,km,h,W,0,，,由以上二式得：,E,km,0.6 eV,，,W,0,1.9 eV.,所以此时最大初动能为,0.6 eV,，,该材料逸出功为,1.9 eV.,答案,1.9 eV,0.6 eV,第6页,预测,1,以下说法符合物理学史是,(,),A,普朗克引入能量子概念，得出黑体辐射强度按波长分布公式，与试验符合得非常好，并由此开创了物理学新纪元,B,康普顿效应表明光子只含有能量,C,德布罗意把光波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也含有波动性,D,汤姆孙经过,粒子散射试验，提出了原子含有核式结构,E,为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射能量是量子化,第7页,解析,普朗克引入能量子概念，得出黑体辐射强度按波长分布公式，与试验符合得非常好，并由此开创了物理学新纪元，故,A,正确；,康普顿效应不但表明了光子含有能量，还表明了光子含有动量，故,B,错误；,德布罗意把光波粒二象性推广到实物粒子，认为实物粒子也含有波动性，故,C,正确；,第8页,卢瑟福在用,粒子轰击金箔试验中发觉了质子，提出原子核式结构学说，故,D,错误；,为了解释黑体辐射规律，普朗克提出电磁辐射能量是量子化，故,E,正确,答案,ACE,第9页,预测,2,如图,3,所表示，两平行金属板,A,、,B,板间电压恒为,U,，一束波长为,入射光射到金属板,B,上，使,B,板发生了光电效应，已知该金属板逸出功为,W,，电子质量为,m,.,电荷量为,e,，已知普朗克常量为,h,，真空中光速为,c,，以下说法中正确是,(,),图,3,第10页,能不能发生光电效应，取决于入射光频率，与板间电压无关，,C,选项错误；,第11页,若减小入射光波长，入射光频率增大，大于金属极限频率，能够发生光电效应，,D,选项正确；,若增大入射光频率，金属板逸出功不变，,E,选项错误,答案,ABD,第12页,高考题型,2,原子结构和能级跃迁,解题策略,1,汤姆孙发觉电子，密立根测出了电子电荷量，卢瑟福依据,粒子散射试验构建了原子核式结构模型玻尔提出原子模型很好地解释了氢原子光谱规律卢瑟福用,粒子轰击氮核试验发觉了质子，查德威克用,粒子轰击铍核发觉了中子贝可勒尔发觉了天然放射现象，揭示了原子核是有结构小居里夫妇首次发觉了放射性同位素,第13页,2,原子核式结构模型：,(1),在原子中心有一个体积很小、带正电荷核，叫做原子核，而电子在核外绕核运动；,(2),原子全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上，带负电电子在核外空间绕核旋转,3,能级和能级跃迁,(1),轨道量子化,核外电子只能在一些分立轨道上运动,r,n,n,2,r,1,(,n,1,2,3,，,),第14页,(2),能量量子化,(3),吸收或辐射能量量子化,原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率光子，该光子能量由前后两个能级能量差决定，即,h,E,m,E,n,(,m,n,),第15页,例,2,以下关于玻尔原子理论说法正确是,(,),A,电子绕原子核做圆周运动轨道半径不是任意,B,电子在绕原子核做圆周运动时，稳定地产生电磁辐射,C,电子从量子数为,2,能级跃迁到量子数为,3,能级时要辐射光子,D,不一样频率光照射处于基态氢原子时，只有一些频率光能够被氢原子吸收,E,氢原子光谱有很多不一样亮线，说明氢原子能发出很多不一样频率光，但它光谱不是连续谱,第16页,电子在绕原子核做圆周运动时，不会产生电磁辐射，只有跃迁时才会出现，故,B,错误；,第17页,氢原子光谱有很多不一样亮线，说明氢原子能发出很多不一样频率光，是特征谱线，但它光谱不是连续谱，故,E,正确,答案,ADE,第18页,预测,3,关于原子结构及原子核知识，以下判断正确是,(,),A,每一个原子都有自己特征谱线,B,处于,n,3,一个氢原子回到基态时一定会辐射三种频率光子,C,射线穿透能力比,射线弱,D,衰变中电子来自原子内层电子,E,放射性元素半衰期与压力、温度无关,解析,因为每种原子都有自己特征谱线，故能够依据原子光谱来判别物质，故,A,正确；,第19页,射线穿透能力比,射线穿透能力弱，故,C,正确；,原子核发生,衰变放出电子是原子核内中子转化为质子而释放电子，故,D,错误；,放射性元素半衰期与压力、温度无关，只与本身相关，,E,正确,答案,ACE,第20页,预测,4,已知金属铯逸出功为,1.88 eV,，氢原子能级图如图,4,所表示，以下说法正确是,(,),A,大量处于,n,4,能级氢原子跃迁到基态过程中最多可释放出,6,种频率光子,B,一个处于,n,3,能级氢原子跃迁到基态过程中最多可释放出,3,种频率光子,C,氢原子从,n,3,能级跃迁到,n,2,能级过程中辐射出光子能使金属铯发生光电效应,图,4,第21页D,大量处于,n,2,能级氢原子跃迁到基态过程中发出光照射金属铯，产生光电子最大初动能为,8.32 eV,E,用光子能量为,11 eV,紫外线照射大量处于基态氢原子，会有氢原子跃迁到,n,2,能级,一个处于,n,3,能级氢原子最多能够辐射出两种不一样频率光子，故,B,错误；,第22页,从,n,3,能级跃迁到,n,2,能级过程中辐射出光子能量,E,(3.4,1.51)eV,1.89 eV,，而金属铯逸出功为,1.88 eV,，符合光电效应发生条件，故,C,正确；,依据辐射光子能量等于两能级间能级差可知，,n,2,能级氢原子跃迁到基态过程中发出光能量为,E,(13.6,3.4)eV,10.2 eV,，再依据,E,km,h,W,0,，则有产生光电子最大初动能为,E,km,(10.2,1.88)eV,8.32 eV,，故,D,正确；,第23页,因为氢原子能级中基态氢原子为能级为,13.6 eV,，而,n,2,能级氢原子跃迁到基态过程中发出光能量为,E,(13.6,3.4)eV,10.2 eV,，所以光子能量为,11 eV,紫外线照射大量处于基态氢原子不可能出现跃迁现象，故,E,错误,答案,ACD,第24页,高考题型,3,核反应和核能计算,解题策略,第25页,2.,射线、,射线、,射线之间区分,第26页,3.,核反应、核能、裂变、轻核聚变,(1),在物理学中，原子核在其它粒子轰击下产生新原子核过程，称为核反应核反应方程遵照质量数守恒和电荷数守恒规律,(2),质能方程：一定能量和一定质量相联络，物体总能量和它质量成正比，即,E,mc,2,或,E,mc,2,.,(3),把重核分裂成质量较小核，释放出核能反应，称为裂变；把轻核结合成质量较大核，释放出核能反应，称为聚变,第27页,(4),核能计算：,E,mc,2,，其中,m,为核反应方程中质量亏损；,E,m,931.5 MeV,，其中质量亏损,m,以原子质量单位,u,为单位,第28页,图,5,第29页,第30页,第31页,解析,轻核聚变是把轻核结合成质量较大核，释放出核能反应，故,A,正确；,放射性元素半衰期是由核内本身原因决定，与原子所处化学状态无关，故,C,正确；,第32页,答案,ACE,第33页,预测,6,一个氘核和一个氚核聚变结合成一个氦核，同时放出一个中子，并释放核能已知氘核、氚核、氦核、中子质量分别为,m,1,、,m,2,、,m,3,、,m,4,，真空中光速为,c,.,以下说法正确是,(,),B,聚变反应中质量亏损,m,m,1,m,2,m,3,m,4,C,释放能量,E,(,m,3,m,4,m,1,m,2,),c,2,D,太阳辐射能量主要来自其内部发生核聚变反应,E,氘核比结合能大于氦核比结合能,第34页,聚变反应中质量亏损,m,m,1,m,2,m,3,m,4,，故,B,正确；,聚变反应中亏损质量转化为能量以光子形式放出，故光子能量为,E,(,m,1,m,2,m,3,m,4,),c,2,，故,C,错误；,太阳辐射能量主要来自其内部发生核聚变反应，故,D,正确；,氘核比结合能小于氦核比结合能，故,E,错误,答案,ABD,第35页,高考题型,4,动量和能量观点综合应用,1,动量守恒定律,(1),表示式：,m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,；,或,p,p,(,系统相互作用前总动量,p,等于系统相互作用后总动量,p,),；,或,p,0(,系统总动量增量为零,),；,或,p,1,p,2,(,相互作用两个物体组成系统，两物体动量增量大小相等、方向相反,),解题策略,第36页,(2),动量守恒定律适用条件,系统不受外力或系统虽受外力但所受外力协力为零,系统所受协力不为零，但在某一方向上系统所受外力协力为零，则在该方向上系统动量守恒,系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程,第37页,2,弹性碰撞与非弹性碰撞,碰撞过程遵从动量守恒定律假如碰撞过程中机械能守恒，这么碰撞叫做弹性碰撞；假如碰撞过程中机械能不守恒，这么碰撞叫做非弹性碰撞,3,利用动量和能量观点解题技巧,(1),若研究对象为一个系统，应优先考虑应用动量守恒定律和能量守恒定律,第38页,(2),动量守恒定律和能量守恒定律都只考查一个物理过程初、末两个状态，对过程细节不予追究,(3),注意挖掘隐含条件，依据选取对象和过程判断动量和能量是否守恒,第39页,例,4,(,新课标全国,35),两滑块,a,、,b,沿水平面上同一条直线运动，并发生碰撞；碰撞后二者粘在一起运动；经过一段时间后，从光滑路段进入粗糙路段二者位置,x,随时间,t,改变图象如图,6,所表示求：,图,6,第40页,(1),滑块,a,、,b,质量之比；,解析,设,a,、,b,质量分别为,m,1,、,m,2,，,a,、,b,碰撞前速度为,v,1,、,v,2,.,由题给图象得,v,1,2 m/s,v,2,1 m/s,a,、,b,发生完全非弹性碰撞，碰撞后两滑块共同速度为,v,.,由题给图象得,第41页,由动量守恒定律得,m,1,v,1,m,2,v,2,(,m,1,m,2,),v,联立,式得,m,1,m,2,1,8,答案,18,第42页,(2),整个运动过程中，两滑块克服摩擦力做功与因碰撞而损失机械能之比,解析,由能量守恒定律得，两滑块因碰撞而损失机械能为,由图象可知，两滑块最终停顿运动由动能定理得，两滑块克服摩擦力所做功为,第43页,联立,式，并代入题给数据得,W,E,1,2,答案,12,第44页,预测,7,如图,7,所表示，光滑水平地面上，人,与滑板,A,一起以,v,0,0.5 m/s,速度前进，,正前方不远处有一横杆，横杆另一侧有一静,止滑板,B,，当人与,A,行至横杆前，人相对滑板,竖直向上跳起越过横杆，,A,从横杆下方经过并与,B,发生弹性碰撞，之后人刚好落到,B,上不计空气阻力，求最终人与,B,共同速度是多少？已知,m,人,40 kg,，,m,A,5 kg,，,m,B,10 kg.,图,7,第45页,解析,人跳起后,A,与,B,碰撞前后动量守恒，机械能守恒，设碰后,A,速度为,v,1,，,B,速度为,v,2,.,m,A,v,0,m,A,v,1,m,B,v,2,人下落与,B,作用前后，水平方向动量守恒，设共同速度为,v,3,.,m,人,v,0,m,B,v,2,(,m,人,m,B,),v,3,第46页,预测,8,如图,8,所表示，光滑水平面上有一平板车，车上固定一竖直直杆，杆最高点,O,经过一长为,L,轻绳拴接一个可视为质点小球，小球质量为小车,(,包含杆,),质量二分之一，悬点,O,距离地面高度为,2,L,，轻绳水平时，小球与小车速度均为零释放小球，当小球运动到最低点时，轻绳断开，重力加速度为,g,，求：,图,8,第47页,(1),小球运动到最低点时速度大小；,解析,小球下落过程中，小球与车组成系统，水平方向动量守恒，系统机械能守恒，设小球到最低点时，小球速率为,v,1,，小车速率为,v,2,，设小球速度方向为正方向，则由动量守恒定律和机械能守恒定律可得：,m,v,1,2,m,v,2,第48页,(2),小球从释放到落地过程中，小车向右移动距离,解析,设小球下落过程中，车向右移动距离为,x,2,，小球向左移动距离为,x,1,，,第49页,