高三物理二轮复习 专题十三 碰撞与动量守恒 近代物理初步课件.ppt

专题十三碰撞与动量守恒近代物理初步 展示考纲 明晰考向 方法归纳 重点点拨 锁定考点 高效突破 展示考纲 明晰考向 方法归纳 重点点拨 一 光电效应1 掌握两条线索 明确各概念间的对应关系 2 ek 曲线 如图 的应用 1 截止频率 或极限频率 图线与 轴交点的横坐标 c 2 逸出功 图线与ek轴交点的纵坐标绝对值w0 e 3 普朗克常量 图线的斜率k h 二 能级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h e初 e末 锁定考点 高效突破 考点一 氢原子能级跃迁 光电效应 典例 单选 如图所示为氢原子的能级图 现有大量处于n 3激发态的氢原子向低能级跃迁 下列说法正确的是 a 这些氢原子总共可辐射出四种不同频率的光b 氢原子由n 3跃迁到n 2产生的光频率最大c 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为10 2evd 氢原子由n 3跃迁到n 1产生的光照射逸出功为6 34ev的金属铂能发生光电效应 思路探究 1 大量处于n激发态的氢原子 可辐射出的光谱线条数如何计算 2 辐射出的光子的能量 或频率 由何决定 答案 由氢原子跃迁的两能级决定 h em en 3 能发生光电效应的条件是什么 答案 入射光的频率大于或等于相应金属的极限频率 即入射光的能量大于或等于该金属的逸出功 解析 大量处于n 3激发态的氢原子向低能级跃迁 总共可辐射出三种不同频率的光 氢原子由n 3跃迁到n 2产生的光频率最小 跃迁到n 1产生的光频率最大 波长最短 选项a e正确 b错误 当从n 3能级跃迁到n 1能级时辐射出光子能量最大 这些氢原子跃迁时辐射出光子能量的最大值为 1 51ev 13 6ev 12 09ev 照射逸出功为6 34ev的金属铂能发生光电效应 选项c错误 d正确 答案 d 2 只有光子能量恰好等于跃迁所需的能量 h em en 时 光子才被吸收 3 入射光子能量大于电离能 h e en 时 光子一定能被原子吸收并使之电离 剩余能量为自由电子的动能 题组训练 1 对玻尔原子结构模型的理解 2015甘肃省兰州市实战考试 关于玻尔的原子结构模型下列说法中不正确的是 a 原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在很小的区域b 原子中的电子绕原子核做圆周运动时 原子一定辐射能量c 原子中的电子从一个可能轨道跃迁到另一个可能轨道时 原子会辐射或者吸收能量d 原子中的电子只能在特定的轨道上运动 b 2 氢原子的能级跃迁 2015浙大附中全真模拟 单选 氢原子从能级m跃迁到能级n时辐射红光的频率为 1 从能级n跃迁到能级k时吸收紫光的频率为 2 已知普朗克常量为h 若氢原子从能级k跃迁到能级m 则 a 吸收光子的能量为h 1 h 2b 辐射光子的能量为h 1 h 2c 吸收光子的能量为h 2 h 1d 辐射光子的能量为h 2 h 1 d 3 对光电效应的理解 2015浙江仿真模拟 单选 如图所示是光电管的原理图 已知当有波长为 0的光照射到阴极k上时 电路中有光电流 则下列说法正确的是 a 换用波长为 1 1 0 的光照射阴极k 电路中一定没有光电流b 换用波长为 2 2 0 的光照射阴极k 电路中一定有光电流c 当增大电路中电源的电压时 电路中的光电流一定增大d 当将电源极性反接时 电路中一定没有光电流产生 b 解析 用波长为 0的光照射阴极k时 电路中有光电流 可知波长为 0的光照射阴极k时 发生了光电效应 换用波长为 1 1 0 的光照射阴极k时 由于频率变小 不一定发生光电效应 电路中不一定有光电流 选项a错误 换用波长为 2 2 0 的光照射阴极k时 频率变大 一定能发生光电效应 电路中一定有光电流 选项b正确 增加电路中电源的路端电压 当达到饱和电流时 电流不再增大 选项c错误 将电路中电源的极性反接 光电子做减速运动 还可能到达阳极 所以还可能有光电流 选项d错误 考点二 动量守恒定律的应用 含实验 验证动量守恒定律 思路探究 1 如何求相撞后两车一起运动的速度 2 两车相撞过程中系统的动量是否守恒 答案 相撞过程时间很短 内力远大于摩擦力 系统动量守恒 答案 27m s 以例说法动量守恒定律的解题步骤 题组训练 1 动量守恒定律的理解 2015福建理综 单选 如图 两滑块a b在光滑水平面上沿同一直线相向运动 滑块a的质量为m 速度大小为2v0 方向向右 滑块b的质量为2m 速度大小为v0 方向向左 两滑块发生弹性碰撞后的运动状态是 a a和b都向左运动b a和b都向右运动c a静止 b向右运动d a向左运动 b向右运动 解析 由于a b碰前总动量为0 由动量守恒可知碰后总动量也为0 因两滑块发生弹性碰撞 故碰后a b一定反向 即a向左运动 b向右运动 选项d正确 d 2 能量守恒 动量守恒的综合应用 2015上饶三模 如图所示 在光滑的水平面上 质量为2m的物体a以初速度v0向右开始运动 质量为m的物体b静置在光滑水平面上 其左侧连接一轻质弹簧 当物体a压缩轻质弹簧至物体a b刚好相对静止时 物体b碰在右侧竖直墙上 并与墙粘合 求轻质弹簧在整个过程中具有的最大弹性势能 3 验证动量守恒定律 2014全国新课标理综 现利用图 a 所示的装置验证动量守恒定律 在图 a 中 气垫导轨上有a b两个滑块 滑块a右侧带有一弹簧片 左侧与打点计时器 图中未画出 的纸带相连 滑块b左侧也带有一弹簧片 上面固定一遮光片 光电计时器 未完全画出 可以记录遮光片通过光电门的时间 实验测得滑块a的质量m1 0 310kg 滑块b的质量m2 0 108kg 遮光片的宽度d 1 00cm 打点计时器所用交流电的频率f 50 0hz 将光电门固定在滑块b的右侧 启动打点计时器 给滑块a一向右的初速度 使它与b相碰 碰后光电计时器显示的时间为 tb 3 500ms 碰撞前后打出的纸带如图 b 所示 答案 见解析 考点三 核反应方程与核能 思路探究 1 核反应方程应遵循什么规律 答案 质量数守恒和电荷数守恒 2 质能方程中质量和能量的单位是如何对应的 如何列方程 答案 若 m用kg做单位 则 e用j做单位 方程为 e mc2 c为光速 若 m用u做单位 则 e用ev做单位 方程为 e m 931 5mev 答案 1 见解析 2 3 1 10 29kg 以例说法衰变次数的确定及核能计算方法 1 衰变与 衰变次数的确定方法因为 衰变对质量数无影响 可先由质量数的改变确定 衰变的次数 然后再根据衰变规律确定 衰变的次数 2 解决核反应方程与核