專題-第三節(jié)-原子的核式結(jié)構(gòu)模型-題型分析(2019人教版選擇性必修第三冊)

專題原子的核式結(jié)構(gòu)模型題型分析專題一對陰極射線的認(rèn)識例1下面對陰極射線的認(rèn)識正確的是()A．陰極射線是由陰極發(fā)出的粒子撞擊玻璃管壁上的熒光粉而產(chǎn)生的B．只要陰陽兩極間加有電壓，就會有陰極射線產(chǎn)生C．陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線D．陰陽兩極間加有高壓時，電場很強(qiáng)，陰極中的電子受到很強(qiáng)的庫侖力作用而脫離陰極解析陰極射線是由陰極直接發(fā)出的，故A錯誤；只有當(dāng)兩極間有高壓且陰極接電源負(fù)極時，陰極中的電子才會受到足夠大的庫侖力作用而脫離陰極成為陰極射線，故B錯誤，D正確；陰極射線是真空玻璃管內(nèi)由陰極發(fā)出的射線，C正確．答案CD歸納總結(jié)：陰極射線的實(shí)質(zhì)是帶負(fù)電的電子流，電子在電場(或磁場)中運(yùn)動時所受的電場力(或洛倫茲力)遠(yuǎn)大于其自身的重力，故研究陰極射線在電磁場中的運(yùn)動時，除題目特別說明外，一般不考慮重力的影響．專題二電子電荷量的測定例2電子所帶電荷量最早是由美國科學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測出的．油滴實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，兩塊水平放置的平行金屬板與電源連接，上、下板分別帶正、負(fù)電荷．油滴從噴霧器噴出后，由于摩擦而帶電，油滴進(jìn)入上板中央小孔后落到勻強(qiáng)電場中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對油滴的浮力和阻力．(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢差U，當(dāng)U＝U0時，使得某個質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動．該油滴所帶電荷量q為多少？(2)若油滴進(jìn)入電場時的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢差U＝U1時，觀察到某個質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場后做勻加速運(yùn)動，經(jīng)過時間t運(yùn)動到下極板，求此油滴所帶電荷量Q.解析(1)油滴勻速下落過程中受到的電場力和重力平衡，可見所帶電荷為負(fù)電荷，即qeq\f(U0,d)＝m1g，得q＝m1geq\f(d,U0).(2)油滴加速下落，電荷量為Q，因油滴帶負(fù)電，則油滴所受到的電場力方向向上，設(shè)此時的加速度大小為a，由牛頓第二定律得m2g－Qeq\f(U1,d)＝m2a，d＝eq\f(1,2)at2，得Q＝eq\f(m2d,U1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g－\f(2d,t2))).答案(1)m1geq\f(d,U0)(2)eq\f(m2d,U1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g－\f(2d,t2)))歸納總結(jié)：在密立根實(shí)驗(yàn)中，油滴的帶電是利用的摩擦起電，該電荷的電性經(jīng)實(shí)驗(yàn)研究帶負(fù)電，本類問題沒有必要討論油滴帶正電荷的情況．專題三對α粒子散射實(shí)驗(yàn)的理解例3如圖所示為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況．下列說法中正確的是()A．在圖中的A、B兩位置分別進(jìn)行觀察，相同時間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多B．在圖中的B位置進(jìn)行觀察，屏上觀察不到任何閃光C．盧瑟福選用不同金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈解析α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：絕大多數(shù)α粒子沿原方向前進(jìn)，少數(shù)α粒子有大角度散射．所以A處觀察到的粒子數(shù)多，B處觀察到的粒子數(shù)少，所以選項(xiàng)A、B錯誤．α粒子發(fā)生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項(xiàng)D錯誤，C正確．答案C歸納總結(jié)：解決這類問題的關(guān)鍵是理解并熟記以下兩點(diǎn)：(1)明確實(shí)驗(yàn)裝置中各部分的組成及作用．(2)弄清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，知道“絕大多數(shù)”、“少數(shù)”和“極少數(shù)”α粒子的運(yùn)動情況及原因．專題四原子的核式結(jié)構(gòu)分析例4下列對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識中，正確的是()A．原子中絕大部分是空的，原子核很小B．電子在核外運(yùn)動，庫侖力提供向心力C．原子的全部正電荷都集中在原子核里D．原子核的直徑大約為10－10m解析盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果否定了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的湯姆孫模型，提出了關(guān)于原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，并估算出原子核直徑的數(shù)量級為10－15m，原子直徑的數(shù)量級為10－10m，原子直徑是原子核直徑的十萬倍，所以原子內(nèi)部是十分“空曠”的，核外帶負(fù)電的電子由于受到帶正電的原子核的吸引而繞核旋轉(zhuǎn)，所以A、B、C正確，D錯誤．答案ABC歸納總結(jié)：1．原子核在原子中體積非常?。又睆降臄?shù)量級是10－10m，原子核直徑的數(shù)量級是10－15m.2．掌握原子核的組成及特點(diǎn).專題五α粒子散射實(shí)驗(yàn)的能量關(guān)系例5根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型．如圖所示中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實(shí)線表示一個α粒子的運(yùn)動軌跡．在α粒子從a運(yùn)動到b、再運(yùn)動到c的過程中，下列說法中正確的是()A．動能先增大，后減小B．電勢能先減小，后增大C．電場力先做負(fù)功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大解析在α粒子從a運(yùn)動到b的過程中，電場力做負(fù)功，電勢能增大，動能減小，在α粒子從b運(yùn)動到c的過程中，電場力做正功，電勢能減小，動能增大，選項(xiàng)A、B均錯；由于a、b和c、d之間的電勢差大小相等，電場力做的正功和負(fù)功數(shù)值相等，總功等于零，選項(xiàng)C對；α粒子在由a到b的過程中，庫侖力增大，根據(jù)牛頓第二定律知，加速度應(yīng)增大，由b到c時，加