新教材同步系列2024春高中物理第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性本章小結(jié)課件新人教版選擇性必修第三冊(cè)

第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性本章小結(jié)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)歸納專題小結(jié)專題1光電效應(yīng)現(xiàn)象和光電效應(yīng)方程的應(yīng)用1．與光電效應(yīng)有關(guān)的五組概念對(duì)比(1)光子與光電子：光子指光在空間傳播時(shí)的每一份能量，光子不帶電；光電子是金屬表面受到光照射時(shí)發(fā)射出來(lái)的電子，其本質(zhì)是電子．(2)光電子的動(dòng)能與光電子的最大初動(dòng)能：金屬表面的電子吸收光子后向外飛離金屬時(shí)，需克服原子核的引力做功，剩余的能量為最大初動(dòng)能．(3)光電流和飽和光電流：金屬板飛出的光電子到達(dá)陽(yáng)極，回路中便產(chǎn)生光電流，隨著所加正向電壓的增大，光電流趨于一個(gè)飽和值，這個(gè)飽和值是飽和光電流，在一定的光照條件下，飽和光電流與所加電壓大小無(wú)關(guān)．(4)入射光強(qiáng)度與光子能量：入射光強(qiáng)度指單位時(shí)間內(nèi)照射到金屬表面單位面積上的總能量．(5)光的強(qiáng)度與飽和光電流：頻率相同的光照射金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光越強(qiáng)，飽和光電流越大，但不是簡(jiǎn)單的正比關(guān)系．2．光電效應(yīng)的研究思路(1)兩條線索：(2)兩組對(duì)應(yīng)關(guān)系：入射光強(qiáng)度大→光子數(shù)目多→逸出的光電子多→光電流大；光子頻率高→光子能量大→光電子的最大初動(dòng)能大．3．三個(gè)關(guān)系(1)愛(ài)因斯坦的光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0．(2)光電子的最大初動(dòng)能Ek可以利用光電管實(shí)驗(yàn)的方法測(cè)得，即Ek＝eUc，其中Uc是遏止電壓．(3)逸出功W0與截止頻率νc的關(guān)系是W0＝hνc．例1

(多選)在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，分別用頻率為νa、νb的單色光a、b照射到同種金屬上，測(cè)得相應(yīng)的遏止電壓分別為Ua和Ub、光電子的最大初動(dòng)能分別為Eka和Ekb．h為普朗克常量．下列說(shuō)法正確的是 (

)A．若νa＞νb，則一定有Ua＜UbB．若νa＞νb，則一定有Eka＞EkbC．若Ua＜Ub，則一定有Eka＜EkbD．若νa＞νb，則一定有hνa－Eka＞hνb－Ekb解析：設(shè)該金屬的逸出功為W，根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程有Ek＝hν－W，同種金屬的W相同，則逸出光電子的最大初動(dòng)能隨ν的增大而增大，B正確；又Ek＝eU，則最大初動(dòng)能與遏止電壓成正比，C正確；根據(jù)上述有eU＝hν－W，遏止電壓U隨ν增大而增大，A錯(cuò)誤；又有hν－Ek＝W，W相同，則D錯(cuò)誤．答案：BC專題2光電效應(yīng)的四類圖像圖像名稱圖線形狀讀取信息最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①截止頻率(極限頻率)：橫軸截距②逸出功：縱軸截距的絕對(duì)值W0＝|－E|＝E③普朗克常量：圖線的斜率k＝h遏止電壓Uc與入射光頻率ν的關(guān)系圖線①截止頻率νc：橫軸截距②遏止電壓Uc：隨入射光頻率的增大而增大③普朗克常量h：等于圖線的斜率與電子電荷量的乘積，即h＝ke圖像名稱圖線形狀讀取信息顏色相同、強(qiáng)度不同的光，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc：橫軸截距②飽和光電流Im：電流的最大值③最大初動(dòng)能：Ekm＝eUc顏色不同時(shí)，光電流與電壓的關(guān)系①遏止電壓Uc1、Uc2②飽和光電流③最大初動(dòng)能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2例2

(多選)1905年，愛(ài)因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣，成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象，提出了光子說(shuō)．給出的與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖像中，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．圖甲中，當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí)，發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)，說(shuō)明鋅板帶正電，驗(yàn)電器帶負(fù)電B．圖乙中，從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出，電壓相同時(shí)，光照越強(qiáng)，光電流越大，說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)D．圖丁中，由光電子最大初動(dòng)能Ek與入射光頻率ν的關(guān)系圖像可知該金屬的逸出功為E或hνc根據(jù)光電效應(yīng)方程Ek＝hν－W0知Ek－ν圖線的縱軸截距的絕對(duì)值表示逸出功，則逸出功為W0＝E，當(dāng)最大初動(dòng)能為零，入射光的頻率等于金屬的截止頻率，則金屬的逸出功等于hνc，故D正確．答案：CD專題3三個(gè)原子模型的對(duì)比原子模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)成功和局限棗糕模型電子的發(fā)現(xiàn)原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在球內(nèi)，電子鑲嵌其中可解釋一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，但無(wú)法說(shuō)明α粒子散射實(shí)驗(yàn)核式結(jié)構(gòu)模型盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)原子的中心有—個(gè)很小的核，全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在核里，電子在核外運(yùn)動(dòng)成功解釋了α粒子散射實(shí)驗(yàn)，無(wú)法解釋原子的穩(wěn)定性及原子光譜的分立特征原子模型實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)原子結(jié)構(gòu)成功和局限玻爾原子模型氫原子光譜的研究在核式結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)上，引入量子觀念成功解釋了氫原子光譜及原子的穩(wěn)定性，不能解釋較復(fù)雜原子的光譜現(xiàn)象例3物理學(xué)家盧瑟福和他的學(xué)生用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況，其實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是

(

)A．大多數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)B．α粒子大角度散射是由于它跟電子發(fā)生了碰撞C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的物質(zhì)集中在很小的空間范圍D．通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)還可以估計(jì)原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－10m解析：當(dāng)α粒子穿過(guò)原子時(shí)，電子對(duì)α粒子影響很小，影響α粒子運(yùn)動(dòng)的主要是原子核，離原子核遠(yuǎn)則α粒子受到的庫(kù)侖斥力很小，運(yùn)動(dòng)方向改變?。挥挟?dāng)α粒子與原子核十分接近時(shí)，才會(huì)受到很大的庫(kù)侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機(jī)會(huì)就很少，所以只有極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn)，A錯(cuò)誤；α粒子散射角度大的原因是其受到原子核的斥力比較大，不是由于它跟電子發(fā)生了碰撞，B錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子內(nèi)部很空曠，占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電的物質(zhì)集中在很小的空間范圍，C正確；通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)不能估計(jì)原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－15m，D錯(cuò)誤．答案：C2．電離電離態(tài)：n＝∞，E＝0．基態(tài)→電離態(tài)：E吸＝0－(－13.6eV)＝13.6eV電離能．n＝2→電離態(tài)：E吸＝0－E2＝3.4eV．如吸收能量足夠大，克服電離能后，獲得自由的電子還攜帶動(dòng)能．例4

(多選)氫原子各個(gè)能級(jí)的能量如圖所示，氫原子由n＝1能級(jí)躍遷到n＝