河南省安陽市一中高考物理二輪復習第一階段專題八碰撞與動量守恒近代物理初步課件

專題八專題看點考點謀略專題特輯考點一考點二考點三課堂——針對考點強化訓練課下——針對高考押題訓練考點四系統(tǒng)知識明晰備考考什么

本專題考查的主要內(nèi)容有：彈性碰撞與非彈性碰撞，動量守恒定律及其應(yīng)用，氫原子光譜，原子能級結(jié)構(gòu)、能級公式，原子核的組成、衰變、半衰期，光電效應(yīng)方程及應(yīng)用，核反應(yīng)方程及結(jié)合能等。明晰備考怎么考

本專題考查點主要集中在：以碰撞為模型的動量守恒定律的應(yīng)用、氫原子的能級躍遷、核反應(yīng)方程、原子核衰變、半衰期、質(zhì)能方程的應(yīng)用等，題型有選擇、填空題，也有計算題，難度適中，預計2013年考查的重點及方式不變。明晰備考怎么辦

復習時要加強對動量守恒定律的理解，注意對復雜過程分系統(tǒng)、分階段分析的訓練；對近代物理學部分，要理解與記憶相結(jié)合，關(guān)注高考熱點，對質(zhì)能方程、玻爾理論、光電效應(yīng)等要適度深入復習。[思路點撥]

解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)最終A與B間距保持不變，說明A、B的速度最終相同。(2)列動量守恒方程時應(yīng)明確所選的系統(tǒng)。(2)要對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析，區(qū)分系統(tǒng)內(nèi)力和外力，在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動量守恒。(3)明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)，即系統(tǒng)內(nèi)各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應(yīng)取地面為參考系。(4)規(guī)定正方向，確定初、末狀態(tài)動量的正、負號。根據(jù)動量守恒定律列方程求解。2．動量守恒在多體多過程問題中的運用對于多個物體、多個過程共存的問題，往往會有共同的特征：(1)最終會出現(xiàn)一個穩(wěn)定的狀態(tài)。例如：系統(tǒng)最終速度為零或做勻速直線運動。(2)在由多過程存在的情境中，每個小過程，均滿足動量守恒。因此解決此類問題的關(guān)鍵是選取合適的研究對象和作用過程，應(yīng)用動量守恒定律并結(jié)合其他的物理規(guī)律進行求解。例如：多個物體的連續(xù)碰撞，兩人拋接物體的問題等。(1)兩球a、b的質(zhì)量之比；(2)兩球在碰撞過程中損失的機械能與球b在碰前的最大動能之比。[思路點撥]

解答本題時應(yīng)注意以下兩點：(1)b球下落過程和a、b兩球碰后向左擺動過程中，機械能守恒。(2)b與a相碰瞬間系統(tǒng)動量守恒。一、基礎(chǔ)知識要記牢1．碰撞的種類彈性碰撞(1)動量守恒(2)碰撞前后總動能相等非彈性碰撞(1)動量守恒(2)動能有損失完全非彈性碰撞(1)碰后兩物體合為一體(2)動量守恒(3)動能損失最大(2)A、B兩種光子的能量之比為2∶1，它們都能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)，且所產(chǎn)生的光電子最大初動能分別為EA、EB。求A、B兩種光子的動量之比和該金屬的逸出功。圖8－4[破題關(guān)鍵點]

(1)原子在不同能級間躍遷時發(fā)出的光子的能量不同，如何比較光子能量大小？光子能量與光的頻率、波長間有什么關(guān)系？

(2)光子的動量與光子的能量間有什么關(guān)系？請寫出其關(guān)系式。

(3)入射光子的能量、光電子的最大初動能、金屬的逸出功之間有什么關(guān)系？請寫出它們之間的關(guān)系式。[答案]

(1)C

(2)2∶1

EA－2EB3．光電效應(yīng)及光電效應(yīng)方程

(1)光電效應(yīng)的實驗規(guī)律：①任何一種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個頻率，才能產(chǎn)生光電效應(yīng)。②光電子的最大初動能與入射光的強度無關(guān)，只隨入射光的頻率增大而增大。③入射光照射到金屬板上時，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時的，一般不會超過10－9s。④當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的大小與入射光的強度成正比。2．研究光電效應(yīng)的兩條線索由圖可知兩條線索：一是光的頻率線，二是光的強度線。3．光電效應(yīng)中的兩條對應(yīng)關(guān)系

(1)光強―→光子數(shù)目多―→發(fā)射光電子多―→光電流大

(2)光子頻率高―→光子能量大―→產(chǎn)生光電子的最大初動能大三、易錯易混要明了

(1)原子吸收能量后在能級間發(fā)生躍遷，則吸收的能量值是固定的；若原子吸收能量后發(fā)生電離，則吸收的能量值為不小于該能級能量值的任意值。

(2)決定光電子初動能大小的是入射光的頻率，決定光電流大小的是入射光的強度。3．質(zhì)能方程

E＝mc24．核能計算ΔE＝Δmc2(1)若Δm以kg為單位，則ΔE＝Δmc2(2)若Δm以原子質(zhì)量u為單位，則

ΔE＝Δm×931.5MeV二、方法技巧要用好

1．α衰變和β衰變次數(shù)的確定方法

(1)方法一：由于β衰變不改變質(zhì)量數(shù)，故可以先由質(zhì)量數(shù)改變確定α衰變的次數(shù)，再根據(jù)電荷數(shù)守恒確定β衰變的次數(shù)。(2)方法二：設(shè)α衰變次數(shù)為x，β衰變次數(shù)為y，根據(jù)質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)守恒列方程求解。

2．核能的計算方法

(1)根據(jù)愛因斯坦的質(zhì)能方程，用核子結(jié)合成原子核時質(zhì)量虧損(Δm)的千克數(shù)乘以真空中光速(c＝3×108

m/s)的平方，即：ΔE＝Δmc2(焦耳)。

(2)根據(jù)1原子質(zhì)量單位(u)相當于931.5兆電子伏(MeV)能量，用核子結(jié)合成原子核時質(zhì)量虧損的原子質(zhì)量單位乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5MeV。(3)如果核反應(yīng)時釋放的核能是以動能形式呈現(xiàn)，則核反應(yīng)過程中系統(tǒng)動能的增量即為釋放的核能。三、易錯易混要明了核反應(yīng)前后質(zhì)量數(shù)守恒，但質(zhì)量不守恒。[課堂——針對考點強化訓練]C2．(2012·北京高考)一個氫原子從n＝3能級躍遷到n＝2能級，該氫原子(

)A．放出光子，能量增加

B．放出光子，能量減少C．吸收光子，能量增加

D．吸收光子，能量減少解析：選氫原子從高能級向低能級躍遷時，將以輻射光子的形式向外放出能量，故選項B正確。B3．(2012·北京朝陽模擬)在貝可勒爾發(fā)現(xiàn)天然放射現(xiàn)象后，人們對放射性的性質(zhì)進行了深入的研究，發(fā)現(xiàn)α、β、γ射線的穿透本領(lǐng)不同。下圖8－6為這三種射線穿透能力的比較，圖中射線①②③分別是(

)圖8－6A．γ、β、α B．β、γ、αC．α、β、γ D．γ、α、β解析：選α、β、γ三種射線的穿透能力不同，①能被黑紙擋住，應(yīng)為α射線，②能被鋁板擋住，應(yīng)為β射線，③能射穿鋁板和鉛板，只能是γ射線，故C正確。CA．小木塊和木箱最終都將靜止B．小木塊最終將相對木箱靜止，二者一起向右運動C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復碰撞，而木箱一直向右運動D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對木箱靜止，則二者將一起向左運動解析：選因地面光滑，木箱和小木塊組成的系統(tǒng)水平方向上合外力為零，根據(jù)系統(tǒng)動量守恒可知，最終兩個物體以相同的速度一起向右運動，故B正確。B解析：選原子核每發(fā)生一次