高三培训3-5.ppt

1、信阳市高中物理教学探讨 选修3-5部分 信阳高中 陈庆威 2011.7.13,我将从以下四个方面和大家做一些简单的交流：,1.选修教科书35介绍 2.近几年高考对3-5模块的考查情况分析 3.信阳高中20102011学年高三一、二、三轮复习情况 4.备考建议,选修3-5,动量守恒定律,波粒二象性,原子结构,原子核,第一部分：选修教科书35介绍,一编写意图 选修3-5模块通过对黑体辐射、光电效应、康普顿效应和实物粒子波动性的教学，引领学生认识微观世界物质客体运动特点和基本规律，并在此基础上，对原子和原子核的结构与性质有一定的了解。 微观世界中物质粒子相互作用的主要形式是散射，动量守恒定律起着重要

2、作用，所以在此模块中首先要对动量及其守恒定律有所认识。 能量量子化、物质的波粒二象性和不确定关系等都超越了19世纪末年之前人们对物质世界的认识。通过教学引导学生认识物理学的每一个重大发现都改变着人类的自然观、科学观和思维方式，鼓励学生像科学家那样去思考问题。,了解普朗克、爱因斯坦、德布罗意、汤姆孙、玻尔、海森伯、玻恩等在近代物理学中的贡献，学习他们的创新意识和科学精神。认识科学技术的进步与社会发展的相互联系及科学工作者在其中的地位与作用。 本模块通过对原子结构的认识，典型地展示了人类认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二象性的认识，则又表现了人类直接经验的局限性。在这个模块的教学中，要

3、注意体会其中的科学方法，接受科学、哲学思想的启迪，感受科学的和谐美。,二模块内容结构,（一）、第十六章：动量守恒定律,本章概览,提出问题：在自然界中，从微观、宏观到宇 宙，碰撞的事例很多。由于碰撞时相互作用 的时间很短，而且在碰撞过程中作用力是变 化的，直接运用牛顿定律来分析就很困难。 那么，怎样分析研究这类碰撞问题呢？,新旧教材对比分析,以往教科书的逻辑线索,冲量和动量的概念,由牛顿第二定律导出动量定理,最后告诉学生：动量守恒定律的适用范围更广,由动量定理导出动量守恒定律,寻找碰撞中的不变量,碰撞中两个物体的m1v1 + m2v2可能是不变的,动量守恒定律的普适性,定义动量,经过几代物理学家

4、的探索与争论共识 动量守恒定律,动量守恒定律与牛顿定律的关系， 动量定理,新教材中编者在这里力求突出两点：体现学习中的探究精神和强调物理学中“不变量”的思想。（出发点“守恒”的重要性，而非牛顿定律 ）,新教科书的逻辑线索,重点：动量守恒定律的实验探究难点：动量守恒定律和动量定理的应用研究范围：动量是物理学中一个重要的物理量，动量守恒定律是自然界普遍运用的基本规律之一，它比牛顿运动定律的适用范围广泛得多。因此本章内容在力学中占有重要的地位，在整个物理学中也是重要内容之一。也是高考考查的热点之一。,教学建议 用动量定理来解释生产、生活中的现象，应紧扣在某一物理过程中物体的动量改变量、作用时间以及作

5、用力，可以做一些演示实验来加深理解。 还可以对汽车安全带、安全气囊和交通规则进行介绍，加强学生的安全意识，提高他们的科学素质。这也很好体现了理论与实际相结合，从物理走向社会的理念。还可以列举分析一些应用实例，开阔学生眼界，活跃思维，培养他们运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。,（二）、第十七章：波粒二象性,本章概要,提出问题：到19世纪末，经典物理学经历300多年的发展，已达到完善成熟的阶段，不少物理学家都认为：辉煌的物理大厦已建成，剩下的只是进一步精细化的工作，如在一些细节上做了些补充和修正，使各个物理学常量测得更精确一些。但这时，物理学晴朗的天空中飘着两朵“乌云”影响了物理学家的好心情

6、。第一朵与以太的零漂移实验有关，相对论对此做出了圆满的回答，第二朵“乌云”是什么？物理学家又是怎样拨开的呢？,教材分析：本章教材遵循着量子理论发展的线索展开,首先介绍了经典物理学在解释黑体辐射规律时遇到的困难，简述普朗克提出量子假设的主要内容及其思路。引导学生用类比的方法，分析量子理论与经典物理学关于能量的不同观点，让学生了解能量子假设、普朗克常量在物理学研究中的重要地位。,接着，让学生通过实验探究认识光电效应的规律，通过分析论证，理解爱因斯坦提出的光子说、光电效应方程及其意义，通过康普顿效应的介绍，深化学生对光子说的认识，初步建立光的波粒二象性的图景。,最后介绍了德布罗意波的内容、研究思路及

7、其实验验证，通过分析电子的单缝衍射，使学生了解不确定关系，并提出正是由于把波粒二象性推广到微观粒子上去，才促进了量子力学的蓬勃发展。,本章内容的教学要求大多为“了解”、“知道”教学重点：普朗克能量子假设及其意义、光电效应实验和爱因斯坦光电效应方程、光和实物粒子的波粒二象性教学难点：主要是能量量子化、光与实物粒子的波粒二象性等概念的建立学习困难：在于量子理论远离学生和生活经验,教学建议： （1）不必进行不确定关系的定量推导，应强调关系式中各量物理意义。 （2）教学中让学生明确： 经典物理学中，物理模型与直接经验一致，物理现象直观可感；量子物理学中，物理现象不能直感。 量子力学在社会的各个领域成功

8、应用，但量子理论存在争论，还需完善。,本章概要：我们已经知道，物体是由原子组成的，那么，原子是构成物质的最小微粒吗？原子内部有复杂的结构吗？这些问题诱使科学家们试图敲开原子的大门，为此他们进行了一系列激动人心的探究活动。 本章以人类探索原子结构的历程为线索，从电子的发现开始，展示了科学家探索原子结构的过程及其有关经典实验。在学习过程中要注意体会人类在探究过程中所运用的研究方法，在现代科学发展中的作用和价值；认识在现代量子论视野下的原子结构图景；最后通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构，以及光谱分析在科学技术中的应用。,（三）、第十八章：原子结构,本章内容的教学要求多数为“了解”、“知道”

9、。教学重点：汤姆孙发现电子的科学思想与实验方法，人类在实验的基础上认识原子结构和原子核的组成、能级跃迁、掌握光谱的分类及从现象上区分各种光谱，并能够掌握发射光谱和吸收光谱在形成过程方面的区别。教学难点：人类研究微观世界的方法，初步建立量子化的概念。,本章概览：本章涉及的不仅是原子核、原子、中子以及那些并不基本的“基本粒子”所处的微观世界，也把眼光投向了广袤无边的宇宙，介绍宇宙世界中恒量的演化和宇宙大爆炸理论。本章贯穿着物理研究方法、思维方法，在学习中要注意领会科学探究过程中的“猜想”环节，重视统计概率思想在微观世界探索中的重要性，掌握逻辑推理和科学思维方法。,（四）、第十九章：原子核,本章内容

10、的教学要求比较低，多数为“了解”和“知道”重点：原子的组成、天然放射现象、原子核衰变和质能方程求解裂变和聚变释放的能量难点：主要是卢瑟福原子核式结构，半衰期、结合能等概念的建立 通过本章的学习，要初步了解科学家研究核能的历史过程和科学方法，了解物理学与社会发展、科学技术进步的关系，关注物理学与科技的发展，培养和发展各科科学志趣，树立将科学服务于人类的意识。,1、动量守恒定律的内容2、动量守恒定律的表达式 3、单方向动量守恒的条件：系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统在这个方向上的动量守恒。必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。,三模块知识点,（一）、动量守恒定律,4、碰

11、撞（1）完全非弹性碰撞：获得共同速度，动能损失最多动量守恒；（2）弹性碰撞：动量守恒，碰撞前后动能相等；动量守恒，动能守恒 ；,特例1：A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0，B静止，则碰后速度 特例2：对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度） （3）一般碰撞非弹性碰撞：有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。,vB=,5、人船模型两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv = MV

12、（注意：几何关系）,（二）、量子理论的建立 黑体和黑体辐射,1、量子理论的建立：1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值的整数倍，这个不可再分的能量值叫做能量子= h 。h为普朗克常数（6.6310-34J.S）,2、黑体：如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是绝对黑体，简称黑体。 3、黑体辐射：黑体辐射的规律为：温度越高各种波长的辐射强度都增加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）,（三）、光电效应 光子说 光电效应方程,1、光电效应（表明光子具有能量） （1）光的电磁说使光的

13、波动理论发展到相当完美的地步，但是它并不能解释光电效应的现象。在光（包括不可见光）的照射下从物体发射出电子的现象叫做光电效应，发射出来的电子叫光电子。（实验图在课本）,老教材：任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必须大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大；入射光照到金属上时，光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s；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）光电效应的研究结果： 新教材：存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多；存在遏

14、止电压 ；截止频率：光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；效应具有瞬时性：光电子的发射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s。,2、光子说： 光本身就是由一个个不可分割的能量子组成的，频率为的光的能量为h。这些能量子被成为光子。 3、光电效应方程：EK = hv - WO （掌握Ek/Uc图象的物理意义）同时，hv截止 = WO（Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功，即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功。）,（四）、康普顿效应（表明光子具有动量）,1、1918-1922年康普顿（美）在研究石墨对X射线的散射时发现：光子在介

15、质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生改变，这种现象叫光的散射。 2、在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象叫康普顿效应。 3、光子的动量： p=h/,（五）、光的波粒二象性 物质波 概率波 不确定关系,1、光的波粒二象性：干涉、衍射和偏振以无可辩驳的事实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的事实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性。但不可把光当成宏观观念中的波，也不可把光当成宏观观念中的粒子。少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波

16、动性显著，频率大波长小的粒子性显著。（P41 电子干涉条纹对概率波的验证） 2、光子的能量E=h，光子的动量p=h/表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不矛盾：表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量频率和波长。由以上两式和波速公式c=还可以得出：E = p c。,3、物质波：1924年德布罗意（法）提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长=h / p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波。（P38 电子的衍射图样；电子显微镜的分辨率为何远远高于光学显微镜） 4、概率波：从光子的概念上看，光波是一种概率波。 5、不确定关系：xp(h/

17、4),x表示粒子位置的不确定量，p表示粒子在x方向上的动量的不确定量。（为何粒子位置的不确定量x越小，粒子动量的不确定量p越大，用单缝衍射进行解释。 P43 图）,（六）、原子核式结构模型,1、1897年汤姆生（英）发现了电子，提出原子的枣糕模型，揭开了研究原子结构的序幕。（谁发现了阴极射线？） 2、1909年起英国物理学家卢瑟福做了粒子轰击金箔的实验，即粒子散射实验（实验装置见必修本P257）得到出乎意料的结果：绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180。（P53 图）,3、卢瑟福在1911年提

18、出原子的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核 ，叫做原子核，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里绕着核旋转。 按照这个学说，可很好地解释粒子散射实验结果，粒子散射实验的数据还可以估计原子核的大小（数量级为10-15m）和原子核的正电荷数。 原子序数=核电荷数=质子数=核外电子数。,（七）、氢原子的光谱,1、光谱的种类： （1）发射光谱：物质发光直接产生的光谱。炽热的固体、液体及高温高压气体发光产生连续光谱； 稀薄气体发光产生线状谱，不同元素的线状谱线不同，又称特征谱线 （2）吸收光谱：连续谱线中某些频率的光被稀薄气体吸收后产生的光谱，元素能发射出何种频率

19、的光，就相应能吸收何种频率的光，因此吸收光谱也可作元素的特征谱线。 2、氢原子的光谱是线状的（这些亮线称为原子的特征谱线），即辐射波长是分立的。 3、基尔霍夫开创了光谱分析的方法：利用元素的特征谱线（线状谱或吸收光谱）鉴别物质的分析方法。,（八）、原子的能级,1、卢瑟福的原子核式结构学说跟经典的电磁理论发生矛盾, （矛盾为：a、原子是不稳定的；b、原子光谱是连续谱） 1913年玻尔（丹麦）在其基础上，把普朗克的量子理论运用到原子系统上，提出玻尔理论。,2、玻尔理论的假设： （1）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，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定

20、态。氢原子的各个定态的能量值，叫做它的能级。原子处于最低能级时电子在离核最近的轨道上运动，这种定态叫做基态；原子处于较高能级时电子在离核较远的轨道上运动的这些定态叫做激发态。 （2）原子从一种定态（设能量为En）跃迁到另一种定态（设能量为Em）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 h = En- Em，（能级图见3-5第64页） （3）原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。,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的轨道上运动 rnn2r1(n1,2,3)

21、 （2） 能量 量子化 原子只能处于一系列不连续的能量状态 En1/n2(E1)(n1,2,3) （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的光子，该光子的能量由前后两个能级的能量差决定， 即hEmEn.,4、从高能级向低能级跃迁时放出光子；从低能级向高能级跃迁时可能是吸收光子，也可能是由于碰撞（用加热的方法，使分子热运动加剧，分子间的相互碰撞可以传递能量）。原子从低能级向高能级跃迁时只能吸收一定频率的光子；而从某一能级到被电离可以吸收能量大于或等于电离能的任何频率的光子。 5、一群氢原子处于量子数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为 N= Cn2=n(n-

22、1)/2,6、玻尔模型的成功之处在于它引入了量子概念（提出了能级和跃迁的概念，能解释气体导电时发光的机理、氢原子的线状谱），局限之处在于它过多地保留了经典理论（经典粒子、轨道等），无法解释复杂原子的光谱。 7、现代量子理论认为电子的轨道只能用电子云来描述。 8、光谱测量发现原子光谱是线状谱。,（九）、原子核的组成,1、1919年卢瑟福用粒子轰击氮原子核发现质子即氢原子核。核反应方程 。 2、卢瑟福预想到原子内存在质量跟质子相等的不带电的中性粒子，即中子。查德威克经过研究，证明：用天射线轰击铍时，会产生一种看不见的贯穿能力很强（10-20厘米的铅板）的不带电粒子，用其轰击石蜡时，竟能从石蜡中打出

23、质子，此贯穿能力极强的射线即为设想中的中子。核反应方程 。,3、质子和中子统称核子，原子核的电荷数等于质子数， 原子核的质量数等于其质子数与中子数的和。 具有相同质子数的原子属于同一种元素； 具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称同位素。,4、天然放射现象、衰变、放射性的应用和防护 (1)放射性元素自发地发出射线的现象叫做 天然放射现象 放射性物质放出的射线通常有三种：射线、射线、射线 (2)原子核放出粒子或粒子后，变成新的原子核，我们 把这种变化称为原子核的衰变在衰变过程中，电荷数 和质量数都守恒 (3)放射性元素的原子核有半数发生衰变所需的时间，叫做 这种元素的半衰期放射性元素衰变的快慢

24、是由原子核内 部本身的因素决定的,跟原子所处的物理和化学状态无关. (4)放射性同位素的应用:一是利用它的射线;二是作为示踪 原子,氦核流,光子,(5)射线、射线、射线之间的区别,（十）、原子核的衰变 半衰期,23892U 23490Th+42He,23490Th 23491 Pa+0-1e,1、原子核由于放出某种粒子而转变为新核的变化叫做原子核的衰变。在衰变中电荷数和质量数都是守恒的（注意：质量并不守恒）。射线是伴随射线或射线产生的，没有单独的衰变（衰变：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级。）。 衰变举例 ； 衰变举例 。 2、半衰期：放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。放射

25、性元素衰变的快慢是由核内部本身的因素决定，与原子所处的物理状态或化学状态无关，它是对大量原子的统计规律。,3、原子核衰变规律,（十一）、放射性的应用与防护 放射性同位素,1、放射性同位素的应用： a、利用它的射线（贯穿本领、电离作用、物理和化学效应）； b、做示踪原子。 2、放射性同位素的防护：过量的射线对人体组织有破坏作用，这些破坏往往是对细胞核的破坏，因此，在使用放射性同位素时，必须注意人身安全，同时要放射性物质对空气、水源等的破坏。,（十二）、核力与结合能 质量亏损,1、由于核子间存在着强大的核力（核子之间的引力，特点：核力与核子是否带电无关短程力，其作用范围为，只有相邻的核子间才发生作

26、用），所以核子结合成原子核或原子核分解为核子，都伴随着巨大的能量变化。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原子核的结合能，亦称核能。,2、我们把核子结合生成原子核，所生成的原子核的质量比生成它的核子的总质量要小些，这种现象叫做质量亏损。爱因斯坦在相对论中得出物体的质量和能量间的关系式 ，就是著名的质能联系方程，简称质能方程。,（十三）、原子核的人工转变,原子核在其他粒子的轰击下产生新核的过程，称为核反应（原子核的人工转变）。在核反应中电荷数和质量数都是守恒的。 举例： （1）如粒子轰击氮原子核发现质子； （2）1934年，约里奥居里和伊丽芙居里夫妇在用粒子轰击铝箔时，除

27、探测到预料中的中子外，还探测到了正电子。这是第一次用人工方法得到放射性同位素。,（十四）、重核的裂变 轻核的聚变,1、凡是释放核能的核反应都有质量亏损。核子组成不同的原子核时，平均每个核子的质量亏损是不同的，所以各种原子核中核子的平均质量不同。核子平均质量小的，每个核子平均放的能多。铁原子核中核子的平均质量最小，所以铁原子核最稳定。凡是由平均质量大的核，生成平均质量小的核的核反应都是释放核能的。 2、1938年德国物理学家哈恩和斯特拉斯曼发现重核裂变，即一个重核在俘获一个中子后，分裂成几个中等质量的核的反应过程,这发现为核能的利用开辟了道路。铀核裂变的核反应方程,3、由于中子的增殖使裂变反应能

28、持续地进行的过程称为链式反应。为使其容易发生，最好使用纯铀235。因为原子核非常小，如果铀块的体积不够大，中子从铀块中通过时，可能还没有碰到铀核就跑到铀块外面去了，因此存在能够发生链式反应的铀块的最小体积，即临界体积。 发生链式反应的条件是裂变物的体积大于临界体积，并有中子进入。应用有原子弹、核反应堆。 4、轻核结合成质量较大的核叫聚变。（例： 12H13H24He01n）发生聚变的条件是：超高温（几百万度以上），因此聚变又叫热核反应。 太阳的能量产生于热核反应。可以用原子弹来引起热核反应。应用有氢弹、可控热核反应。,原子物理复习中的要求学生掌握的 “一二三四五”,原子物理主要介绍了人类认识微

29、观世界、逐步揭示物质世界本质的过程,其内容与生活实际、工农业生产、现代高科技等有密切联系.该部分内容较多,为便于记忆,提高复习效果,我们将该部分知识归纳为“一、二、三、四、五”,即“一”个重要的实验、“二”类光谱、“三”种模型、“四”种核反应和“五”大发现.,“一”个重要的实验:粒子散射实验 1.粒子散射实验的现象 (1)大多数粒子穿过金箔后仍能沿原来的方向前进; (2)少数粒子发生较大偏转; (3)极少数粒子偏转超过90,有的甚至几乎达到180. 2.粒子散射实验的结论 根据粒子散射实验中粒子的大角度散射现象,否定 了汤姆孙提出的枣糕模型,提出了原子的核式结构学说.,“二”类光谱 连续光谱:

30、炽热的固体、液体 和高压气体直接发 出.如蜡烛发光 线状光谱:稀薄气体发光.如 霓虹灯发光 吸收光谱:高温物质发出的白光被低温物 质吸收后形成的光谱.如太阳 光谱,光谱,发射光谱,“三”种模型 1.汤姆孙模型(枣糕模型) 汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在 整个球体内,电子镶嵌在其中. 2.卢瑟福的核式结构模型(行星式模型) 卢瑟福由粒子散射实验提出: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.,3.玻尔模型 (1)玻尔三条假设 原子定态,轨道量子化. 能量量子化. 能级跃迁. (2)跃迁过程中能量的转化 原子

31、从低能级到高能级,吸收光子,电子轨道半 径变大,电子动能减小,电势能增大,总能量增 加,即动能的减小量小于电势能的增加量;反之, 则辐射光子,电子轨道半径变小,电子动能增大, 电势能减小,总能量减小,即动能的增大量小于 电势能的减小量.,(3)发生跃迁的条件 原子若是吸收光子的能量而被激发,则光子的 能量必须正好等于两能级的能量差,否则不被吸 收.除非原子发生电离,可以吸收能量大于电离 能的光子.原子可全部或部分吸收实物粒子的 能量而发生跃迁,只要入射粒子的能量大于或等 于两能级差即可.,“四”种核反应 核反应中应满足质量数守恒和电荷数守恒. 1.衰变 衰变规律: 衰变规律: 衰变:原子核处于

32、较高能级,辐射光子后跃迁 到低能级.,2.人工转变 (卢瑟福发现质子) (查德威克发现中子) (.约里奥居里和 约里奥居里发现了人工放射性同位素) 3.重核的裂变 核反应中由于质量亏损而释放的能量: E=mc2.,4.轻核的聚变 加热到几百万摄氏度的高温.所以又叫热核反应, 在宇宙中时刻进行着热核反应. “五”大发现 1.电子的发现 英国物理学家汤姆孙通过对阴极射线的研究发 现电子. 2.天然放射现象的发现 1896年贝克勒尔发现天然放射现象,说明原子核 具有复杂的结构.射线中含有、射线. (1)、射线的性质 (2)半衰期:,3.质子的发现 卢瑟福发现质子,核反应方程式是: 4.中子的发现 查

33、德威克发现中子,核反应方程式是: 5.人工放射性同位素的发现 .约里奥居里和约里奥居里（小居里）发现了人工放射性同位素.,第二部分：近几年高考对3-5模块的考查情况分析,一、选考模块的考试内容、题型与分值设置（一）考试内容 选考内容为选修物理33、34、35三个模块，要求考生从中任意选做一个模块的试题，但不得跨模块选做和多选多做。超量给题、限量做题，给学生较大的选择空间。 必考内容不受模块局限，四个模块的知识内容打通，融会贯通；选考模块的试题也可以涉及必考内容，但三个选考模块的内容之间不横向联系；试题只涉及本学科内容，不跨学科综合。,（二）题型与分值设置 选考题可能采取一个大题多点设问，或小题

34、并列的题型设置，使考查的模块知识覆盖面增大，题型不拘一格，设问更加灵活。 2010年宁夏和2011全国新课改区的选考题采用每个模块两题并列的方式，一小一大，小的为选择或填空题，5分左右，大的为计算题10分左右，选考内容约占总分的13.6%。,本模块的内容主要是动量及其守恒定律和原子物理学部分高考对本部分内容的唯一级要求是动量守恒定律用动量守恒定律解决碰撞或原子核衰变类问题是近几年新课标地区的命题热点 高考对本部分内容考查的重点和热点有以下几个方向：动量守恒定律及其应用；原子的能级跃迁、光电效应方程；原子核的衰变规律；核反应方程的书写；质量亏损和核能的计算；原子物理部分的物理学史和、三种射线的特

35、点及应用等,（三）高考热点(3-5模块),(四)应考策略,由于3-5模块涉及的知识点多，而且多是科技前沿的知识，题目新颖，但难度不大，因此，在复习备考中应加强对基本概念和规律的理解，抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线，注意综合题目的分析思路、强化典型题目的训练,二、考纲中关于选考模块的内容要求及说明,模块3-5（选修）,课标、考纲、说明三者的关系,课标,考纲,说明,原则上讲：高考说明是高考命题的依据，是复习教学的依据，宁夏几年的高考证实了这一点。,动量、动量守恒,选考3-5内容及要求,主题“动量守恒定律”比往年增加了应用,波粒二象性,选考3-5内容及要求,原子结构,选考3-5内容及要求,原子

36、核,选考3-5内容及要求,关于“半衰期”，仅限于知道“半衰期”的物理意义。因此继续沿用了历年考试大纲的要求，作出了，“不要求计算有关半衰期的问题” 限制要求。,三、对过去几年新课程高考3-5选考模块考点分析,1. 动量守恒定律是考查重点，多与能量守恒定律、动量定理等相结合，综合性较强，情景多以碰撞的形式呈现， 但难度不及旧高考。,2 . 对原子和原子核物理中的内容考查形式较为广泛，如：玻尔理论、原子核衰变、半衰期、核反应方程、放射性同位素、结合能、质量亏损、光电效应等考查的频率较高。,（15分）在光滑的水平面上，质量为m1的小球A以速率v0向右运动。在小球的前方O点处有一质量为m2的小球B处于

37、静止状态，如图所示。小球A与小球B发生正碰后小球A、B均向右运动。小球B被在Q点处的墙壁弹回后与小球A在P点相遇，PQ1.5PO。假设小球间的碰撞及小球与墙壁之间的碰撞都是弹性的，求两小球质量之比m1/m2。,解：从两小球碰撞后到它们再次相遇，小球A和B的速度大小保持不变，根据它们通过的路程，可知小球B和小球A在碰撞后的速度大小之比为41 两球碰撞过程有：,解得：,四、高考怎么考近五年高考试题赏析,（07宁夏理综选修3-5题）,试题特点 “弹性碰撞”问题，考生情境熟悉，但对过程分析的能力要求较高，解题中要用到碰撞中“动量和能量守恒（双守恒）”联立方程求解的问题，对考生的数学能力要求较高 。 对

38、于双守恒问题方程的求解技巧应该在平时的训练中要求学生熟练掌握，保证一旦在高考中遇到就能很快解出答案。把功夫放在平时。,07选考题得分情况一览表,（08宁夏理综选修3-5题） (1)（6分）天然放射性元素 Pu经过 次衰变和 次衰变，最后变成铅的同位素 。 （填入铅的三种同位素中的一种） (2)（9分）某同学利用如图所示的装置验证动量守恒定律。图中两摆摆长相同，悬挂于同一高度，A、B两摆球均很小，质量之比为12。当两摆均处于自由静止状态时，其侧面刚好接触。向右上方拉动B球使其摆线伸直并与竖直方向成45角，然后将其由静止释放。结果观察到两摆球粘在一起摆动，且最大摆角成30。若本实验允许的最大误差为

39、4，此实验是否成功地验证了动量守恒定律？,本题考查学生是否理解天然放射性元素进行和衰变的规律，以及在具体问题分析时能否灵活应用,本题考查学生利用实验后误差的分析，对实验结论进行反思和评价能力，立意新颖，体现了新课程的理念,试题特点,1、选考题克服了07年题型单一的不足，采取了一个大题进行多点设问，小题并列的方法，增加了考察的覆盖面。 2、该题对分析和计算能力的要求都比较高，难度有所增加。,08选考题得分情况一览表,模块试题难度均衡程度好于2007年。,(09宁夏理综选修3-5题） 36.（15分） （1）（5分）关于光电效应，下列说法正确的是 （填入选项错的不得分） A.极限频率越大的金属材料

40、逸出功越大 B.只要光照射的时间足够长，任何金属都能产生光电效应 C.从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小 D.入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多,（2）（10分）两个质量分别为M1和M2的劈A 和B，高度相同，放在A和B的倾斜面都是光滑曲面，曲面下端与水平面相切，如图所示。一质量为m的物块位于劈A的倾斜面上，距水平面的高度为h。物块从静止开始滑下，然后又滑上劈B。求物块在B上能够达到的最大高度。,【解析】36.物理选修3-5（15分） （1）A（5分） （2）（10分） 设物块到达劈A的低端时，物块和A的的速度大小分别为,和V，由机械能守恒和

41、动量守恒得,设物块在劈B上达到的最大高度为,，此时物块和B的共同速度大小为,由机械能守恒和动量守恒得,联立式得,2009年理综第36题（选修3-5）得分情况分析,该题通过两部分考查了学生对选修3-5知识技能的掌握情况。第一部分单项选择题共5分，考查了光电效应现象；第二部分计算题共10分，考查了机械能守恒定律和动量守量定律（双守恒）。 现就本次考试情况做如下分析： 抽样难度0.21，全区平均分2.38分，零分率为37.6%，满分率0.3%，其它各分值情况统计如下表：,从得分情况看，得1分，2分值的人数相对较多，究其原因主要与试题考查分值分布有关。选择题5分，多数人对光电效应这个知识点理解不透得不

42、上分；计算题部分凡知道用动量守恒定律和机械能守恒定律列式的均给1分，所以造成上述现象。,阅卷分析和对试题的评价,1、零分率偏高。 主要原因是基础知识薄弱，不知道什么是光电效应现象，对动量守恒 定律和机械能守恒定律的理解不深； 得1分、2分的考生大约占41%，不知道光电效应现象，虽然知道用动量守恒定律或机械能守恒定律列式，但缺乏分析问题的基本能力，不知道物体运动情境，所以不能正确列出方程式。 2、学生整体掌握情况 从得3分、4分、5分的考生看大约7%的同学掌握了光电效应的规律。12%同学知道用动量守恒定律或机械能守恒定律列方程。但只有大约3%同学能列出正确的方程。 3、试题分析 本题分为两部分。

43、第一部分选择题属于容易题。第二部分计算题较难。但很好体现了对物理学主干知识的考查，对物体运动情景的分析考查了分析问题和解决问题的能力。给今后高中物理教学指明了方向。 4、教学建议 在今后教学中，要加强双基础教学，培养学生分析问题和解决问题的能力。突出物理学主干知识的理解和应用。,2009年选考题得分情况一览表,(10年宁夏理综选修3-5题）,（1）(5分)用频率为 的光照射大量处于基态的氢原子，在所发射的光谱中仅能观测到频率分别为 的三条谱线，且 ，则 B 。(填入正确选项前的字母),点评： 该题考查了原子物理知识，要求学生能正确分析能级跃迁的过程、不同能级之间释放能量的关系以及能量公式的应用

44、。,（2）(10分)如图所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍，重物与木板间的动摩擦因数为 。使木板与重物以共同的速度V0向右运动，某时刻木板与墙发生弹性碰撞，碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长，重物始终在木板上。重力加速度为g。,点评：本题考查了动量定理和动量守恒定律的具体应用。要求学生能准确分析把握物理过程的各阶段，从动力学角度或动量角度，灵活应用知识分析解答，过程设计巧妙。 本题过程复杂，加之动量守恒要求较高，因此在难度上高于33和34。,分析：本题考察考生的综合分析能力。考核内容为动量守恒定律和

45、运动学的规律。解题时，要求考生综合运用动量的知识，对木板与重物组成的系统的运动过程进行分析，并逐步求解问题。 本题涉及的物理过程不是很复杂，板与墙发生第一次碰撞前的过程不必考虑，使过程简单。根据题意，可设第一次碰撞时刻为0时刻，板反弹向左的速度为 ， 经过时间 ，重物与板达到共同速度v，并再次向右做匀速运动与墙发生第二次碰撞。按照运动过程的顺序，综合运用动量守恒和运动学公式即可求出答案。本题物理情景清楚，考生只要掌握了质点运动的规律及动量守恒定律就不难做出正确解答。,2010年3-5模块试题阅卷得分情况统计及其分析,在全区36085名考生中，有19089人选做了该题，占52%。全区平均分 3.

46、6，难度0.24，零分率 36.59，满分率0.4，具体各分数段得分情况统计如下表：,从学生整体答题的情况可以看出： 1、学生对原子物理这块知识掌握不好，没能很好理解原子的能级跃迁过程，由于选择题是单项选择题，答错即为0分，这部分学生约占40%。 2、在第二题中，许多学生不能准确分析物理过程，划分运动阶段，选择合适的物理方法；约有45%的学生不能正确运用动量定理或动量守恒定律解题。 3、零分率36.59偏高，除了学生“双基”不牢，灵活应用物理知识解决问题的能力不够的原因外，部分学生没有时间作答也是一个因素。,阅卷组高校教师对试题的评价及教学建议,试题评价： 选择题要求学生在分析能级跃迁过程中，

47、不同能级之间释放能量的关系以及能量公式的应用，计算题要求学生能准确把握物理过程的各阶段，从动力学角度或动量角度灵活应用知识分析解答，过程设计巧妙，能充分体现学生应用物理知识解决实际问题的能力，是一道很好的考题。 教学建议： 在今后的教学中，注意学生对基础知识理解的准确性，培养学生分析物理过程的缜密的思维习惯，引导学生能够从不同角度观察分析物理问题，灵活应用物理知识，选择最佳方法去解答。,2010年选考各模块平均分、难度统计,分析：由于选答不同模块试题学生的群体不同，他们的学习基础、能力差距较大，因此，上表中反映出的各模块试题难度看似趋同，但实际上还是有差距的，基层教师和学生普遍反映3-5模块试

48、题较难。,2010年各模块选考学生人数统计,35（2011全国理综）.【物理选修3-5】 （1）在光电效应试验中，某金属的截止频率相应的波长为 ，该金属的逸出功为_。若用波长为 （ ）单色光做实验，则其截止电压为_。已知电子的电荷量，真空中的光速和普朗克常量分别为e，c和h （每空3分，共6分） （2）如图，ABC三个木块的质量均为m。置于光滑的水平面上，BC之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触可不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把BC紧连，使弹簧不能伸展，以至于BC可视为一个整体，现A以初速V 沿BC的连线方向朝B运动，与B相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C与A，B

49、分离，已知C离开弹簧后的速度恰为V ，求弹簧释放的势能。 （共9分）,(11年全国理综选修3-5题）,2011年3-5模块试题阅卷得分情况统计及其分析 2011年高考理科考生有41.87万.在物理选考模块中，选3-3有8.45万，选3-4有21.1万，选3-5有12.3万，其中选做题忘记涂卡或涂卡不合格的考生，默认为3-3，按3-3标准评阅。,其中3-5部分试题中考生答卷出现的错误和问题 （1）填空题的表达式不正确 （2）在第一个作用过程中，不能正确理解弹簧已压缩至最短的意义，从而把参与作用的对象搞错，误认为第一个作用过程只是A与B作用，得出AB碰后粘连有速度，而C速度为零的情境 （3）因问题

50、（2）导致考生不能确定细线断前瞬间系统的状态及A、B的末态速度为零 （4）不能宏观分析系统能量的转化与守恒。,35题学生得分分值分布（未列分值百分比较低）,2011年选考各模块平均分、难度统计,三道选考题难度基本均衡,其它地区考题鉴赏,07山东 38（8分）（物理物理35）人类认为原子结构研发利用原子能经理了十分曲折的过程，请按要求回答下列问题（1）卢瑟夫、波尔、查德威克等科学家在原子结构或原子核的研究方面做出了卓越的贡献。请选择其中的两位，指出他们的主要成绩。 在贝克勒又发现天然放射现象后，人们对放射线的研发进行了深入研究。下图为放射线在同一磁场中运动轨迹，请从三种射线中任选一种，写出它的名

51、称和一种轨迹。,（2）在可逆反应堆中需要给快中子减速，轻水、重水和石墨等常用作减速剂，中子在重水中可与H核碰撞减速，在石墨中与C核碰撞减速。上述碰撞可简化为弹性碰撞模型，某反应堆中快中子与静止的靶核发生正心对碰，通过计算说明，仅从一次碰撞考虑，用重水和石墨做减速剂，哪种减速效果更好？,其它地区考题鉴赏,08山东 38(8分）【物理一物理3一5】(l）在氢原子光谱中电子从较高能级跃迁到n=2能级发出的谱线属于巴耳末线系。若一群氢原子自发跃迁时发出的谱线中只有2条属于巴耳末线系，则这群氢原子自发跃迁时最多可发出 条不同频率的谱线。(2）一个物体静置于光滑水平面上，外面扣一质量为M的盒子，如图l所示

52、。现给盒子一初速度v0，此后，盒子运动的v一t图像呈周期性变化，如图2所示。请据此求盒内物体的质量。,其它地区考题鉴赏,08海南物理19、模块35试题（4分）某考古队发现一古生物骸骨考古专家根据骸骨中的含量推断出了该生物死亡的年代已知此骸骨中的含量为活着的生物体中的1/4，的半衰期为5730年该生物死亡时距今约 年1.1104 （11460或1.01041.2104均可）（8分）一置于桌面上质量为M的玩具炮，水平发射质量为m的炮弹炮可在水平方向自由移动当炮身上未放置其它重物时，炮弹可击中水平地面上的目标A；当炮身上固定一质量为M0的重物时，在原发射位置沿同一方向发射的炮弹可击中水平地面上的目标

53、B炮口离水平地面的高度为h如果两次发射时“火药”提供的机械能相等，求B、A两目标与炮弹发射点之间的水平距离之比。,其它地区考题鉴赏,09山东38（8分）物理物理3-(1)历史中在利用加速器实现的核反应，是用加速后动能为0.5MeV的质子H轰击静止的X,生成两个动能均为8.9MeV的He.（1MeV=1.6-13J）上述核反应方程为_。质量亏损为_kg。(2）如图所示，光滑水平面轨道上有三个木块，A、B、C，质量分别为mB=mc=2m,mA=m，A、B用细绳连接，中间有一压缩的弹簧 (弹簧与滑块不栓接)。开始时A、B以共同速度v0运动，C静止。某时刻细绳突然断开，A、B被弹开，然后B又与C发生碰

54、撞并粘在一起，最终三滑块速度恰好相同。求B与C碰撞前B的速度。,其它地区考题鉴赏,09海南物理19模块3-5试题（12分）（I）（5分）已知：功率为100W灯泡消耗的电能的5%转化为所发出的可见光的能量，光速，普朗克常量，假定所发出的可见光的波长都是560nm，计算灯泡每秒内发出的光子数。,(II)（7分）钚的放射性同位素静止时衰变为铀核激发态和粒子，而铀核激发态立即衰变为铀核，并放出能量为的光子。已知：、和粒子的质量分别为=239.0521u、=235.0439u和 =4.0026u，（1）写出衰变方程；（2）已知衰变放出的光子的动量可忽略，求粒子的动能。,其它地区考题鉴赏,其它地区考题鉴赏

55、,其它地区考题鉴赏,答案,阅卷现场 3-5模块的后面三章原子物理部分知识考点包括粒子散射、能级、天然放射性现象、射线、射线、射线、核子、中子、质子、原子核、核能、质量亏损、裂变、链式反应、聚变等,以及原子核式结构模型、半衰期、核反应方程、爱因斯坦的质能方程等规律.所涉及的基本方法,由于知识点相对分散所以要加强物理现象的本质的理解,运用逻辑推理,的方法,根据已有的规律和事实、条件作出新的 判断.由于知识点小而多,且与其他知识联系不 多,故对理解能力、记忆能力提出了较高要求. 其中的错误主要表现在：记忆不准确,导致概 念、现象混淆；对量子论的一些基本观点和现 象理解不透；对多种可能性的问题分析浅尝

56、辄 止；对半衰期、核能等的计算不过硬.,四、选考模块中出现的问题,参考:宁夏高考物理选修模块的相关数据,(一)各模块试题的难易度难以做到完全均衡,原则上3-3、3-4、3-5三个模块内容应该彼此独立互不交叉。但是教材的编写却使3-5模块部分内容存在依赖3-4模块的现象。 波粒二象性：光电效应、爱因斯坦光电效应方程。这部分内容应用了波长、频率等概念，没有振动和波的知识理解存在困难。,(二)三个选考模块内容并非完全独立,举例： （09年宁夏）35（选修3-5）（15分）（1）（5分）关于光电效应，下列说法正确的是_（填入选项前的字母，有填错的不得分）A极限频率越大的金属材料逸出功越大B只要光照射的

57、时间足够长，任何金属都能产生光电效应C从金属表面出来的光电子的最大初动能越大，这种金属的逸出功越小D入射光的光强一定时，频率越高，单位时间内逸出的光电子数就越多 分析：频率为3-4中的内容,（三）选考内容的困惑,内容多，但占得比例小（包含热、光、原三个部分却只需解答一个部分就行,怎样复习？）,新课程高考新的体现（是新课程高考与旧课程高考的最显著区别，但可供参考的东西太少）,高考指导的盲点（各种高考讲座重点都集中在必修和必考研究上）,存在的困惑最多（都想少投入复习时间，换取最多的得分）,（一）保持每个模块两小题的题型设置，加大知识点的覆盖面。,（四）选考模块试题的命题特点及发展趋势,（二）难度可

58、能进一步降低，努力均衡选考模块的难度。,（三）突出学科主干知识考查，每个模块的核心知识点不会改变（气体实验定律、振动和波、光的折射、动量守恒定律）。,（四）重视新调整知识点的复习，提高复习的 针对性,2008年江苏（C.（选修模块3-5）（12分）（1）下列实验中，深入地揭示了光的粒子性一面的有 AB .,新调整的知识点考题欣赏,光电效应,第三部分：信阳高中20102011学年高考一、二、三轮复习情况,依纲靠本、夯实基础 保3、争6、突破1 考试大纲规定的易、中、难题的比例。 3 ：5 ：2 3 ：6 ：1,一、复习工作的总体原则,1.把握好总复习的范围，掌握方法，对知识达到举一反三，触 类旁通，将知识转化为能力。 2.教科书是教学的依据，当然应该(也只能)是高三复习的依据。 3.要在基本概念和规律上投入主要精力。立足教材，夯实基础。 4.重视对实验内容的复习，强化实验,注意演变。 5.重视历届高考试卷在复习课中的示范和样卷作用,以课本为主，资料为辅。 6.学生应该注意听课与练习的有机结合。跳出题海，注意总结、归纳提高。“题海无边，总结是岸”。 7.解题训练要首先立足于中、低档题（结合各自的实际）。 8.养成良好的习惯。严格规范答题，加强计算能力的培养，减少无谓失分。,二、复习工作要点,1、一轮：知识扫描阶段（知识与技能的整合）； 2、二轮：专题提高阶段（过程与方法的升