專題六動(dòng)量及原子物理部分(教師版)

1、專題六 動(dòng)量及其守恒部分第一課時(shí) 動(dòng)量守恒定律編寫(xiě) 黃自力 李衛(wèi)國(guó) 審稿 黃自力預(yù)習(xí)案一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧：（一）動(dòng)量1定義：物體的 質(zhì)量 和 速度 的乘積2表達(dá)式：p mv .單位： kg·m/s 3動(dòng)量的三性(1)矢量性：方向與速度的方向相同(2)瞬時(shí)性：動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，動(dòng)量定義中的速度是瞬時(shí)速度，是針對(duì)某一時(shí)刻而言的(3)相對(duì)性：大小與參考系的選取有關(guān)，通常情況是指相對(duì)大地的動(dòng)量（二）對(duì)動(dòng)量和動(dòng)量的變化量的理解（三）系統(tǒng)內(nèi)力和外力1系統(tǒng)：相互作用的兩個(gè)或幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)2內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體之間的相互作用力3外力：系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力（四）www.ks5動(dòng)

2、量守恒定律1.內(nèi)容：相互作用的物體，如果不受外力或所受外力的合力為零，它們的總動(dòng)量保持不變。 即作用前的總動(dòng)量與作用后的總動(dòng)量相等2.適用范圍：動(dòng)量守恒定律是自然界中普遍適用的規(guī)律，既適用宏觀低速運(yùn)動(dòng)的物體，也適用微觀高速運(yùn)動(dòng)的粒子。大到宇宙天體間的相互作用，小到微觀粒子的相互作用，無(wú)不遵守動(dòng)量守恒定律，它是解決爆炸、碰撞、反沖及復(fù)雜的相互作用的物體系統(tǒng)類問(wèn)題的基本規(guī)律。3.動(dòng)量守恒的條件為：充分且必要條件：系統(tǒng)不受外力或所受外力為零。近似守恒：雖然系統(tǒng)所受外力之和不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，此時(shí)外力可以忽略不計(jì)，如：爆炸和碰撞。系統(tǒng)某一方向不受外力或所受外力的矢量和為零，或外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力

3、，則系統(tǒng)該方向上動(dòng)量守恒4、動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式(1) p=p/意義：系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量p等于相互作用后的總動(dòng)量p (從守恒的角度列式)(2)p =p/-p=0意義：系統(tǒng)總動(dòng)量的增量等于零(從增量角度列式)(3)對(duì)相互作用的兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)：p1+p2=p1/ +p2/ 或者m1v1 +m2v2=m1v1/+m2v2/意義：兩個(gè)物體作用前的動(dòng)量的矢量和等于作用后的動(dòng)量的矢量和p1/-p1=一(p2/-p2)或者p1=一p2或者p1+p2=0 意義：兩物體動(dòng)量的變化大小相等，方向相反5解題的基本步驟二、預(yù)習(xí)題1. 在滑冰場(chǎng)上，甲、乙兩小孩分別坐在滑冰板上，原來(lái)靜止不動(dòng)，在相互猛推一下后分別

4、向相反方向運(yùn)動(dòng)假定兩板與冰面間的摩擦因數(shù)相同已知甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)，這是由于 （ C ）A在推的過(guò)程中，甲推乙的力小于乙推甲的力B在推的過(guò)程中，甲推乙的時(shí)間小于乙推甲的時(shí)間C在剛分開(kāi)時(shí)，甲的初速度大于乙的初速度D在分開(kāi)后，甲的加速度的大小小于乙的加速度的大小【解析】C “甲在冰上滑行的距離比乙遠(yuǎn)”說(shuō)甲乙分開(kāi)是的速度是甲的大，C對(duì)；根據(jù)動(dòng)量守恒定律速度的甲質(zhì)量小，但在分離時(shí)相互作用力大小相等，作用時(shí)間相等，所以AB錯(cuò)；根據(jù)牛頓第二定律知甲乙的加速度相同，所以D錯(cuò)2.（動(dòng)量守恒定律的判斷）把一支槍水平固定在小車(chē)上，小車(chē)放在光滑的水平地面上，槍發(fā)射出子彈時(shí)，關(guān)于槍、子彈、車(chē)的下列說(shuō)法正確的是（

5、 D ）A.槍和子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B.槍和車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C.只有忽略不計(jì)子彈和槍筒之間的摩擦，槍、車(chē)和子彈組成的系統(tǒng)的動(dòng)量才近似守恒D.槍、子彈、車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒【解析】D.本題C選項(xiàng)中所提到的子彈和槍筒之間的摩擦是系統(tǒng)的內(nèi)力，在考慮槍、子彈、車(chē)組成的系統(tǒng)時(shí)，這個(gè)因素是不用考慮的 根據(jù)受力分析，可知該系統(tǒng)所受合外力為0，符合動(dòng)量守恒的條件，故選D 規(guī)律總結(jié)：判斷系統(tǒng)是否動(dòng)量守恒時(shí)，一定要抓住守恒條件，即系統(tǒng)不受外力或者所受合外力為0。3.（碰撞中過(guò)程的分析）如圖所示，位于光滑水平桌面上的小滑塊A和B都可視作質(zhì)點(diǎn)，質(zhì)量相等。B與輕質(zhì)彈簧相連。設(shè)B靜止，A以某一初速度向B運(yùn)動(dòng)并與彈簧

6、發(fā)生碰撞。在整個(gè)碰撞過(guò)程中，彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等于（ B ）ABA. A的初動(dòng)能B. A的初動(dòng)能的1/2C. A的初動(dòng)能的1/3D. A的初動(dòng)能的1/4圖6-2-82【解析】B. 解決這樣的問(wèn)題，最好的方法就是能夠?qū)蓚€(gè)物體作用的過(guò)程細(xì)化。具體分析如右圖，開(kāi)始A物體向B運(yùn)動(dòng)，如右上圖；接著，A與彈簧接觸，稍有作用，彈簧即有形變，分別對(duì)A、B物體產(chǎn)生如右中圖的作用力，對(duì)A的作用力的效果就是產(chǎn)生一個(gè)使A減速的加速度，對(duì)B的作用力的效果則是產(chǎn)生一個(gè)使B加速的加速度。如此，A在減速，B在加速，一起向右運(yùn)動(dòng)，但是在開(kāi)始的時(shí)候，A的速度依然比B的大，所以相同時(shí)間內(nèi)，A走的位移依然比B大，故兩者之間的距

7、離依然在減小，彈簧不斷壓縮，彈簧產(chǎn)生的作用力越來(lái)越大，對(duì)A的加速作用和對(duì)B的加速作用而逐漸變大，于是，A的速度不斷減小，B的速度不斷增大，直到某個(gè)瞬間兩個(gè)物體的速度一樣，如右下圖。過(guò)了這個(gè)瞬間，由于彈簧的壓縮狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生任何變化，所以對(duì)兩個(gè)物體的作用力以及力的效果也沒(méi)有變，所以A要繼續(xù)減速，B要繼續(xù)加速，這就會(huì)使得B的速度變的比A大，于是A、B物體之間的距離開(kāi)始變大。因此，兩個(gè)物體之間的距離最小的時(shí)候，也就是彈簧壓縮量最大的時(shí)候，也就是彈性勢(shì)能最大的時(shí)候，也就是系統(tǒng)機(jī)械能損失最大的時(shí)候，就是兩個(gè)物體速度相同的時(shí)候。根據(jù)動(dòng)量守恒有，根據(jù)能量守恒有，以上兩式聯(lián)列求解的，可見(jiàn)彈簧具有的最大彈性勢(shì)能等

8、于滑塊A原來(lái)動(dòng)能的一半，B正確 規(guī)律總結(jié)：處理帶有彈簧的碰撞問(wèn)題，認(rèn)真分析運(yùn)動(dòng)的變化過(guò)程是關(guān)鍵，面對(duì)彈簧問(wèn)題，一定要注重細(xì)節(jié)的分析，采取“慢鏡頭”的手段。4.質(zhì)量為m的砂車(chē)沿光滑水平面以速度v0.作勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)從砂車(chē)上方落入一只質(zhì)量為m的鐵球，如圖6-2-8所示，則小鐵球落入砂車(chē)后( C )A砂車(chē)立即停止運(yùn)動(dòng)B砂車(chē)仍作勻速運(yùn)動(dòng)，速度仍為v0C砂車(chē)仍作勻速運(yùn)動(dòng)，速度小于v0D砂車(chē)做變速運(yùn)動(dòng)，速度不能確定【解析】C 水平方向動(dòng)量守恒可知正確教學(xué)案 典例分析例1、（人船模型）在靜止的湖面上有一質(zhì)量M=100kg的小船，船上站立質(zhì)量m=50kg的人，船長(zhǎng)L=6m，最初人和船靜止當(dāng)人從船頭走到船尾

9、(如圖)，船后退多大距離？(忽略水的阻力)【解析】選地球?yàn)閰⒖枷?，人在船上行走，相?duì)于地球的平均速度為(L-x)/t，船相對(duì)于地球后退的平均速度為x/t，系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒方程為 故 規(guī)律總結(jié)：錯(cuò)解：由船和人組成的系統(tǒng)，當(dāng)忽略水的阻力時(shí)，水平方向動(dòng)量守恒取人前進(jìn)的方向?yàn)檎较?，設(shè)t時(shí)間內(nèi)人由船頭走到船尾，則人前進(jìn)的平均速度為L(zhǎng)/t，船在此時(shí)間內(nèi)后退了x距離，則船后退的平均速度為x/t，水平方向動(dòng)量守恒方程為 故 這一結(jié)果是錯(cuò)誤的，其原因是在列動(dòng)量守恒方程時(shí)，船后退的速度x/t是相對(duì)于地球的，而人前進(jìn)的速度L/t是相對(duì)于船的。相對(duì)于不同參考系的速度代入同一公式中必然要出錯(cuò)例2. 放在光滑水平面

10、上的A、B兩小車(chē)中間夾了一壓縮輕質(zhì)彈簧，用兩手分別控制小車(chē)處于靜止?fàn)顟B(tài)，下面說(shuō)法中正確的是（ ABD ）A兩手同時(shí)放開(kāi)，兩車(chē)的總動(dòng)量為0B先放開(kāi)右手，后放開(kāi)左手，兩車(chē)的總動(dòng)量向右C先放開(kāi)左手，后放開(kāi)右手，兩車(chē)的總動(dòng)量向右D兩手同時(shí)放開(kāi)，兩車(chē)的總動(dòng)量守恒，兩手放開(kāi)有先后，兩車(chē)的總動(dòng)量不守恒【解析】 ABD據(jù)動(dòng)量守恒條件，兩手同時(shí)放開(kāi)，則兩車(chē)所受外力之和為0，符合動(dòng)量守恒條件；若先放開(kāi)右手，后放開(kāi)左手，則小車(chē)受到左手向右的沖量作用，從而使兩車(chē)的總動(dòng)量向右；反之，則向左例3. 在質(zhì)量為M的，小車(chē)中掛有一半擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車(chē)(和單擺)以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜

11、止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短在此碰撞過(guò)程中，下列哪個(gè)或哪些說(shuō)法是可能發(fā)生的？（ BC ）A小車(chē)、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足B擺球的速度不變，小車(chē)和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足C擺球的速度不變，小車(chē)和木塊的速度都變?yōu)関1，滿足D小車(chē)和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足【解析】BC由于碰撞的極短，擺球的速度不變，小車(chē)與木塊相碰后，將可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況，即碰撞后小車(chē)與木塊合二為一或它們碰后又分開(kāi)例4如圖6-2-12所示，光滑水平面上有大小相同的A、B兩球在同一直線上運(yùn)動(dòng)兩球質(zhì)量關(guān)系為，規(guī)定向右為正方向，A、B兩球的動(dòng)量均為，運(yùn)動(dòng)中兩球發(fā)生碰撞，碰撞后A

12、球的動(dòng)量增量為，則（ A ）A左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為B左方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為C右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為D右方是A球，碰撞后A、B兩球速度大小之比為【解析】A題中規(guī)定向右為正方向，而AB球的動(dòng)量均為正，所以AB都向右運(yùn)動(dòng)，又，所以，可以判斷A球在左方，CD錯(cuò)；碰撞后A的動(dòng)量變化，根據(jù)動(dòng)量守恒可知，B球的動(dòng)量變化，所以碰后AB球的動(dòng)量分別為，解得練習(xí)案基礎(chǔ)鞏固題1. 在質(zhì)量為M的，小車(chē)中掛有一半擺，擺球的質(zhì)量為m0，小車(chē)(和單擺)以恒定的速度v沿光滑水平地面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止木塊發(fā)生碰撞，碰撞的時(shí)間極短在此碰撞過(guò)程中，下列哪

13、個(gè)或哪些說(shuō)法是可能發(fā)生的？（ BC ）A小車(chē)、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化，分別變?yōu)関1、v2、v3，滿足B擺球的速度不變，小車(chē)和木塊的速度變?yōu)関1和v2，滿足C擺球的速度不變，小車(chē)和木塊的速度都變?yōu)関1，滿足D小車(chē)和擺球的速度都變?yōu)関1，木塊的速度變?yōu)関2，滿足【解析】BC由于碰撞的極短，擺球的速度不變，小車(chē)與木塊相碰后，將可能會(huì)出現(xiàn)兩種情況，即碰撞后小車(chē)與木塊合二為一或它們碰后又分開(kāi)2. 在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質(zhì)量為1500kg向南行駛的長(zhǎng)途客車(chē)迎面撞上了一質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車(chē)，碰后兩輛車(chē)接在一起，并向南滑行了一小段距離后停止，根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車(chē)碰前以20m/

14、s的速率行駛，由此可判斷卡車(chē)碰前的行駛速率（ A ）A小于10m/sB大于10m/s小于20m/sC大于20m/s小于30m/sD大于30m/s小于40m/s【解析】A兩車(chē)碰后連接在一起向南滑行，說(shuō)明系統(tǒng)的總動(dòng)量向南，因此碰前客車(chē)的動(dòng)量(方向向南)應(yīng)大于卡車(chē)的動(dòng)量(方向向北)，即m客v客>m卡v卡，代人數(shù)據(jù)1500×20>3000×v卡；解得v卡<10ms，A選項(xiàng)正確3. 圖6-2-11所示，A、B兩物體質(zhì)量之比mA:mB3:2，原來(lái)靜止在平板小車(chē)C上，A、B間有一根被壓縮的彈簧，地面光滑，當(dāng)彈簧突然釋放后，則（ BCD ）A若A、B與平板車(chē)表面間的動(dòng)摩擦

15、因數(shù)相同，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒B若A、B與平板車(chē)表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒C若A、B受到的摩擦力大小相等，A、B組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒D若A、B受到的摩擦力大小相等，A、B、C組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒【解析】BCD合外力為0是判斷動(dòng)量守恒的依據(jù)ABC4. 質(zhì)量為M的小車(chē)在水平地面上以速度v0勻速向右運(yùn)動(dòng)當(dāng)車(chē)中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時(shí)，車(chē)子速度將（ B ）A減小 B不變 C增大 D無(wú)法確定【解析】B .砂子和小車(chē)組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，由動(dòng)量守恒定律，在初狀態(tài)，砂子落下前，砂子和車(chē)都以向前運(yùn)動(dòng)；在末狀態(tài)，砂子落下時(shí)具有與車(chē)相同的水平速度，車(chē)的速度為v，由得，車(chē)速不變5如圖6

16、-5-3所示的裝置中，木塊B與水平桌面間的接觸是光滑的，子彈A沿水平方向射入木塊后留在木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧合在一起作為研究對(duì)象(系統(tǒng))，則此系統(tǒng)在從子彈開(kāi)始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過(guò)程中 （ B ）A動(dòng)量守恒、機(jī)械能守恒B動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒C動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒D動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒【解析】B 系統(tǒng)水平方向受力不為零則動(dòng)量不守恒，子彈與木塊碰撞時(shí)有機(jī)械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化第二課時(shí) 碰撞(含實(shí)驗(yàn)) 反沖 編寫(xiě) 黃自力 李衛(wèi)國(guó) 審稿 黃自力預(yù)習(xí)案一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧：1. 彈性碰撞與非彈性碰撞形變完全恢復(fù)的叫彈性碰撞；形變完全不恢復(fù)的叫完全非彈性碰撞；而一般的碰撞其形變

17、不能夠完全恢復(fù)。機(jī)械能不損失的叫彈性碰撞；機(jī)械能損失最多的叫完全非彈性碰撞；而一般的碰撞其機(jī)械能有所損失。 2碰撞過(guò)程遵守的規(guī)律應(yīng)同時(shí)遵守三個(gè)原則系統(tǒng)動(dòng)量守恒系統(tǒng)動(dòng)能不增 實(shí)際情景可能：碰前、碰后兩個(gè)物體的位置關(guān)系（不穿越）和速度關(guān)系應(yīng)遵循客觀實(shí)際如甲物追乙物并發(fā)生碰撞，碰前甲的速度必須大于乙的速度，碰后甲的速度必須小于、等于乙的速度或甲反向運(yùn)動(dòng)3. 反沖指系統(tǒng)在內(nèi)力的作用下,系統(tǒng)內(nèi)一部分物體向某一方向發(fā)生動(dòng)量變化時(shí),系統(tǒng)內(nèi)其余部分物體向相反的方向發(fā)生動(dòng)量變化的現(xiàn)象,反擊式水輪機(jī)、噴氣式飛機(jī)、火箭都是反沖運(yùn)動(dòng)的實(shí)例。在反沖現(xiàn)象中系統(tǒng)的動(dòng)量是守恒，并且往往有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。4實(shí)驗(yàn)：探究

18、碰撞中的守恒量、實(shí)驗(yàn)原理質(zhì)量分別為m1、m2的兩物體相互作用，若相互作用前的速度分別為v1、v2，相互作用后的速度分別是v1、v2，并且系統(tǒng)受到外力之和為零，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有m1v1m2v2m1v1m2v2.實(shí)驗(yàn)方案方案一：利用氣墊導(dǎo)軌實(shí)現(xiàn)兩滑塊發(fā)生一維碰撞.方案二：利用懸線懸掛的小球?qū)崿F(xiàn)兩球發(fā)生一維對(duì)心碰撞.方案三：利用小車(chē)在光滑的水平桌面上碰撞另一靜止的小車(chē)實(shí)現(xiàn)一維碰撞.方案四：利用斜槽上滾下的小球碰撞另一小球?qū)崿F(xiàn)一維碰撞.實(shí)驗(yàn)器材方案一：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)器、天平、滑塊(2個(gè))、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥.方案二：帶細(xì)線的擺球(兩套)、鐵架臺(tái)、天平、量角器、坐標(biāo)紙、膠

19、布等.方案三：光滑的長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、小車(chē)(兩個(gè))、天平、撞針、橡皮泥.方案四：斜槽、大小相等的、而質(zhì)量不等的小鋼球(兩個(gè))、重垂線、白紙、復(fù)寫(xiě)紙、天平、刻度尺、圓規(guī)、三角板.數(shù)據(jù)采集方案(1)質(zhì)量的測(cè)量：用天平測(cè)量相關(guān)質(zhì)量.(2)速度的測(cè)量：方案一：滑塊速度的測(cè)量：v，式中x為滑塊擋光片的寬度(儀器說(shuō)明書(shū)上給出，也可以直接測(cè)量)，t為光電計(jì)時(shí)器顯示的滑塊(擋光片)經(jīng)過(guò)光電門(mén)的時(shí)間.方案二：擺球速度的測(cè)量：v，式中h為小球釋放時(shí)(或碰后擺起)的高度，可以用刻度尺來(lái)測(cè)量.方案三：小車(chē)速度的測(cè)量：v，式中x是紙帶上兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，t為小車(chē)經(jīng)過(guò)x的時(shí)間，可以由打點(diǎn)間隔算出.方案四：小球速度

20、的測(cè)量：小球離開(kāi)斜槽做平拋運(yùn)動(dòng)，下落高度相同則運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等，取運(yùn)動(dòng)時(shí)間為單位時(shí)間，速度在數(shù)值上等于平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移.實(shí)驗(yàn)過(guò)程方案一：用氣墊導(dǎo)軌和光電計(jì)時(shí)器驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.(2)說(shuō)明：氣墊導(dǎo)軌能夠很容易地保證兩個(gè)滑塊的相互作用是一維的，光電計(jì)時(shí)裝置可以迅速測(cè)量?jī)蓚€(gè)滑塊相互作用前后的速度.實(shí)驗(yàn)要從下列幾種情形來(lái)探究：a.用細(xì)線將彈簧拉成弓形，置于質(zhì)量不等的滑塊間，且使它們靜止.燒斷細(xì)線，彈簧片彈開(kāi)后落下，兩滑塊向相反方向運(yùn)動(dòng).b.在兩滑塊相撞的端面裝上彈性碰撞架，可得到近似彈性碰撞.c.在兩滑塊的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥(或貼上尼龍拉扣)，可得到完全非彈性碰撞.(3

21、)數(shù)據(jù)處理：可得測(cè)得的質(zhì)量m、速度v填入下列表格，并進(jìn)行計(jì)算.實(shí)驗(yàn)情景用弓形彈片彈開(kāi)探究量質(zhì)量(kg)速度（m/s）mv（kg·m/s）碰撞前m1高考資源網(wǎng)KS5U.COMv1Km1v1+ m2v2m2v2碰撞后m1v1m1v1+ m2v2m2v2方案二：用兩擺球碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示.(2)一個(gè)小球靜止，拉起另一個(gè)小球使它擺動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)它們相撞.由小球拉起和擺動(dòng)的角度來(lái)算出小球碰前或碰后的速度.可貼膠布增大兩球碰撞時(shí)的能量損失，兩球質(zhì)量可相等，也可不相等.(3)數(shù)據(jù)處理：實(shí)驗(yàn)情景小球的碰撞端貼膠布探究量質(zhì)量(kg)速度（m/s）mv（kg·m/s）碰

22、撞前m1v1m1v1+ m2v2m2v2碰撞后m1v1m1v1+ m2v2m2v2方案三：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和小車(chē)的碰撞驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律.(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示. (2)小車(chē)A連接紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，小車(chē)B靜止，兩車(chē)碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，兩車(chē)撞后連成一體，通過(guò)紙帶測(cè)出它們碰撞前后的速度.二、預(yù)習(xí)題1. 如圖所示中不計(jì)一切摩擦，A物體質(zhì)量為m，B物體質(zhì)量為M.(1)(a)圖中B是半徑為R的圓弧軌道，A、B最初均處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)讓A自由下滑，求A滑離B時(shí)A和B的速度大小之比.(2)(b)圖中B也是半徑為R的圓弧軌道，初態(tài)時(shí)B靜止不動(dòng)，滑塊A以速度v0沿軌道上滑，若滑塊已滑出軌道B，求滑出時(shí)B的速度

23、大小.(3)(c)圖中B為一半徑為R的半圓形軌道，開(kāi)始時(shí)B靜止不動(dòng)，滑塊A以一初速度v0使其沿軌道下滑，若A能從軌道的另一端滑出，求滑出時(shí)B的速度為多大？(4)(d)圖中小球來(lái)回?cái)[動(dòng)，求小球擺至最低點(diǎn)時(shí)A、B速度大小之比.【答案】(1)vAvBMm(2)vB(3)vB0(4)vAvBMm2. 木塊a和b用一根輕彈簧連接起來(lái)，放在光滑水平面上，a緊靠在墻壁上，在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮，如圖1所示，當(dāng)撤去外力后，下列說(shuō)法中正確的是（ ）Aa尚未離開(kāi)墻壁前，a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒Ba尚未離開(kāi)墻壁前，a與b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒Ca離開(kāi)墻后，a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒Da離開(kāi)墻后，a、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒點(diǎn)撥：此

24、題考查動(dòng)量守恒定律應(yīng)用的條件。正確選項(xiàng)為BC。3. 如圖所示，在光滑的水平面上，依次放著質(zhì)量均為m的4個(gè)小球，小球排列在一條直線上，彼此間隔一定的距離。開(kāi)始時(shí)后面3個(gè)小球處于靜止?fàn)顟B(tài)，第一個(gè)小球以速度v向第二個(gè)小球碰去，結(jié)果它們先后都粘合到一起向前運(yùn)動(dòng)。由于連續(xù)碰撞，系統(tǒng)剩余的機(jī)械能是 _。 點(diǎn)撥：此題考查多物體多過(guò)程動(dòng)量守恒和能量守恒定律。答案：4. A、B兩球在光滑水平面上沿同一直線、同一方向運(yùn)動(dòng)，A球的動(dòng)量是5kgm/s，B球的動(dòng)量是7kgm/s，當(dāng)A球追上B球時(shí)發(fā)生碰撞，則碰撞后A、B兩球的動(dòng)量可能值是（ ） A6kgm/s、6kgm/s B4kgm/s、8kgm/s C-2kgm/s

25、、14kgm/s D-3kgm/s、15kgm/s點(diǎn)撥：此題考查碰撞的規(guī)律。必須滿足動(dòng)量守恒定律、動(dòng)能不增加、符合實(shí)際情景選A導(dǎo)學(xué)案 典例分析例1. 在光滑水平面上停放著兩木塊A和B，A的質(zhì)量大，現(xiàn)同時(shí)施加大小相等的恒力F使它們相向運(yùn)動(dòng)，然后又同時(shí)撤去外力F，結(jié)果A和B迎面相碰后合在一起，問(wèn)A和B合在一起后的運(yùn)動(dòng)情況將是（ ）A.停止運(yùn)動(dòng) B.因A的質(zhì)量大而向右運(yùn)動(dòng)C.因B的速度大而向左運(yùn)動(dòng) D.運(yùn)動(dòng)方向不能確定【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：因?yàn)锳的質(zhì)量大，所以它的慣性大，所以它不容停下來(lái)，因此應(yīng)該選B；或者因?yàn)锽的速度大，所以它肯定比A后停下來(lái)，所以應(yīng)該選C。產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的原因是沒(méi)有能夠全面分析題目條件

26、，只是從一個(gè)單一的角度去思考問(wèn)題，失之偏頗?！窘忸}指導(dǎo)】碰撞問(wèn)題應(yīng)該從動(dòng)量的角度去思考，而不能僅看質(zhì)量或者速度，因?yàn)樵谙嗷プ饔眠^(guò)程中，這兩個(gè)因素是一起起作用的?！敬鸢浮勘绢}的正確選項(xiàng)為A。由動(dòng)量定理知，A和B兩物體在碰撞之前的動(dòng)量等大反向，碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，因此碰撞之后合在一起的總動(dòng)量為零，故選A。例2. 分析下列情況中系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒（ ）A如圖2所示，小車(chē)停在光滑水平面上，車(chē)上的人在車(chē)上走動(dòng)時(shí)，對(duì)人與車(chē)組成的系統(tǒng)B子彈射入放在光滑水平面上的木塊中對(duì)子彈與木塊組成的系統(tǒng)(如圖3)C子彈射入緊靠墻角的木塊中，對(duì)子彈與木塊組成的系統(tǒng)D斜向上拋出的手榴彈在空中炸開(kāi)時(shí)www.ks5u.【錯(cuò)解分析

27、】錯(cuò)解：本題的錯(cuò)解在于漏掉了一些選項(xiàng)，由于對(duì)動(dòng)量守恒條件中的合外力為零認(rèn)識(shí)不清，混淆了內(nèi)力和外力而漏選了B。由于沒(méi)有考慮到爆炸過(guò)程是一個(gè)作用時(shí)間階段，內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的過(guò)程，符合動(dòng)量守恒的近似條件，而漏選了D?！窘忸}指導(dǎo)】動(dòng)量守恒定律成立的條件：（1）系統(tǒng)不受外力作用時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)量守恒；（2）系統(tǒng)所受合外力之和為0，則系統(tǒng)動(dòng)量守恒；（3）系統(tǒng)所受合外力雖然不為零，但系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量看成近似守恒。【答案】本題的正確選項(xiàng)為A、B、D。A、B選項(xiàng)符合條件（2）；D選項(xiàng)符合條件（3）例3、在光滑平面上有三個(gè)完全相同的小球，它們成一條直線，2、3小球靜止，并靠在一起，1球以速度v0射向它們，

28、如圖所示，設(shè)碰撞中不損失機(jī)械能，則碰后三個(gè)小球的速度可能值是（ ）A. B. C. D. 【錯(cuò)解分析】錯(cuò)解：因?yàn)槿齻€(gè)小球在碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒，碰撞之后總動(dòng)量為m v0，故選C、D。產(chǎn)生上述錯(cuò)誤的原因在于處理碰撞問(wèn)題的時(shí)候，僅考慮到了動(dòng)量的守恒，沒(méi)有考慮到機(jī)械能的守恒?！窘忸}指導(dǎo)】處理碰撞后的物體速度問(wèn)題，要考慮到兩個(gè)因素，一個(gè)是動(dòng)量守恒，一個(gè)是機(jī)械能至少不能增加?！敬鸢浮勘绢}的正確選項(xiàng)為D。C選項(xiàng)雖然符合了動(dòng)量守恒的條件，但是碰后的總動(dòng)能只有，顯然違反了題干中提到了碰撞中機(jī)械能不損失的條件。而D選項(xiàng)，則既滿足了動(dòng)量守恒條件，也滿足了機(jī)械能守恒條件，故正確選項(xiàng)為D。例4.（動(dòng)量守恒+圓周運(yùn)動(dòng)+能

29、量守恒）質(zhì)量為M=0.60kg的小砂箱，被長(zhǎng)L=1.6m的細(xì)線懸于空中某點(diǎn)，現(xiàn)從左向右用彈簧槍向砂箱水平發(fā)射質(zhì)量m=0.20kg，速度v0=20m/s的彈丸，假設(shè)砂箱每次在最低點(diǎn)時(shí)，就恰好有一顆彈丸射入砂箱，并留在其中（g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，彈丸與砂箱的相互作用時(shí)間極短）則：（1）第一顆彈丸射入砂箱后，砂箱能否做完整的圓周運(yùn)動(dòng)？計(jì)算并說(shuō)明理由。（2）第二、第三顆彈丸射入砂箱并相對(duì)砂箱靜止時(shí)，砂箱的速度分別為多大？解：射入第一顆子彈的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)量守恒有：得v1=5m/s.此后，砂箱和彈丸向上擺動(dòng)的過(guò)程中，機(jī)械能守恒，有：,解得h=1.25m<1.6m,不能做完整圓周運(yùn)動(dòng)。第二

30、顆子彈射入過(guò)程中，由動(dòng)量守恒定律，解得：.第三顆子彈射入過(guò)程中，解得m/s.練習(xí)案基礎(chǔ)鞏固題1. 如圖所示，在光滑絕緣的水平直軌道上有兩個(gè)帶電小球a和b，a球質(zhì)量為2m、帶電量為+q，b球質(zhì)量為m、帶電量為+2q，兩球相距較遠(yuǎn)且相向運(yùn)動(dòng).某時(shí)刻a、b球的速度大小依次為v和1.5v，由于靜電斥力的作用，它們不會(huì)相碰.則下列敘述正確的是（ D ）abv1.5vA兩球相距最近時(shí)，速度大小相等、方向相反Ba球和b球所受的靜電斥力對(duì)兩球始終做負(fù)功Ca球一直沿原方向運(yùn)動(dòng)，b球要反向運(yùn)動(dòng)Da、b兩球都要反向運(yùn)動(dòng)，但b球先反向2. 如圖表示光滑平臺(tái)上，物體A以初速度滑到上表面粗糙的水平小車(chē)上，車(chē)與水平面間的動(dòng)

31、摩擦因數(shù)不計(jì)，圖6（b）為物體A與小車(chē)B的v-t圖像，由此可知（ BC ）A小車(chē)上表面長(zhǎng)度 B物體A與小車(chē)B的質(zhì)量之比CA與小車(chē)B上表面的動(dòng)摩擦因數(shù) D小車(chē)B獲得的動(dòng)能 3. 如圖所示，長(zhǎng)2m，質(zhì)量為1kg的木板靜止在光滑水平面上，一木塊質(zhì)量也為1kg（可視為質(zhì)點(diǎn)），與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2。要使木塊在木板上從左端滑向右端而不至滑落，則木塊初速度的最大值為（ D ）A1m/s B2 m/s C3 m/s D4 m/s4. 質(zhì)量為m的物體從半徑為R光滑的半圓槽（質(zhì)量為M）的A點(diǎn)由靜止滑下，A、B等高，如圖所示，關(guān)于物體m的運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是 （ AD ）A若圓槽固定不動(dòng)，則m可滑到B點(diǎn)

32、B若圓槽可無(wú)摩擦的滑動(dòng)，則m不能滑到B點(diǎn)C m滑至圓槽底部時(shí)，無(wú)論圓槽動(dòng)不動(dòng)，其速率 D若m下滑時(shí)圓槽可滑動(dòng)，且地面有摩擦，則m不能滑到B點(diǎn)5. 如圖所示，質(zhì)量分別為m1，m2的兩個(gè)小球AB，帶有等量異種電荷，通過(guò)絕緣輕彈簧相連接，置于絕緣光滑的水平面上，突然加一水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)后，兩球AB 將由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，對(duì)兩小球AB和彈簧組成的系統(tǒng)，以下說(shuō)法錯(cuò)誤的是（設(shè)整個(gè)過(guò)程中不考慮電荷間庫(kù)侖力的作用且彈簧不超過(guò)彈性限度）：（ A ）A由于電場(chǎng)力分別對(duì)球A和B做正功，故系統(tǒng)機(jī)械能不斷增加B由于兩小球所受電場(chǎng)力等大反向，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒C當(dāng)彈簧長(zhǎng)度達(dá)到最大值時(shí)，系統(tǒng)機(jī)械能最大D當(dāng)小球

33、所受電場(chǎng)力與彈簧的彈力相等時(shí)，系統(tǒng)動(dòng)能最大 專題六 近代物理專題部分第三課時(shí)光的波粒二象性編寫(xiě) 陳志斌 文斌 審稿 文斌預(yù)習(xí)案一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧(一)光電效應(yīng)1光電效應(yīng)現(xiàn)象光電效應(yīng)：在光的照射下金屬中的電子從表面逸出的現(xiàn)象，叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出來(lái)的電子叫做 光電子 特別提醒：(1)光電效應(yīng)的實(shí)質(zhì)是光現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為電現(xiàn)象(2)定義中的光包括可見(jiàn)光和不可見(jiàn)光2幾個(gè)名詞解釋(1)遏止電壓：使光電流減小到零時(shí)的 反向最小電壓 .(2)截止頻率：能使某種金屬發(fā)生光電效應(yīng)的 入射光的最小 頻率叫做該種金屬的截止頻率(又叫極限頻率)不同的金屬對(duì)應(yīng)著不同的極限頻率(3)逸出功：電子從金屬中逸出所需做功的 最小值 ，

34、叫做該金屬的逸出功，用 Wo 表示。3光電效應(yīng)規(guī)律(1)每種金屬都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須 大于 極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)(2)光電子的 最大初動(dòng)能 與入射光的強(qiáng)度無(wú)關(guān)，只隨入射光頻率的增大而 增大 (3)只要入射光的頻率大于金屬的極限頻率，照到金屬表面時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是 瞬時(shí)的 ，一般不超過(guò)109 s，與光的強(qiáng)度 無(wú) 關(guān)(4)當(dāng)入射光的頻率大于金屬的極限頻率時(shí)，飽和光電流的強(qiáng)度與入射光的強(qiáng)度成 正 比4愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程(1)光子說(shuō)：空間傳播的光的能量是不連續(xù)的，是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子光子的能量為Eh，其中h是普朗克常量，其值為6.63×1034 J

35、3;s，是光的頻率(2)光電效應(yīng)方程： EkhW 其中h為入射光子的能量，Ek為光電子的最大初動(dòng)能，W是金屬的逸出功(二)光的波粒二象性1光的干涉、衍射、偏振現(xiàn)象證明光具有 波動(dòng) 性2光電效應(yīng)和康普頓效應(yīng)說(shuō)明光具有 粒子 性3光既具有波動(dòng)性，又具有粒子性，稱為光的 波粒二象性 性(三)物質(zhì)波(又叫德布羅意波)1物質(zhì)波：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到微觀粒子大到宏觀物體都有一種波與它對(duì)應(yīng)，其波長(zhǎng) h/p ,p為運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，h為普朗克常量2. 物質(zhì)波是概率波. 光子和粒子在空間各處出現(xiàn)的概率受波動(dòng)規(guī)律支配，概率大的地方，光子或粒子出現(xiàn)的 次數(shù)多 ，反之就少. 不要以宏觀觀點(diǎn)中的波來(lái)理解德布羅意波.

36、 二、預(yù)習(xí)題1、用同一光電管研究a、b兩種單色光產(chǎn)生的光電效應(yīng)，得到光電流I與光電管兩極間所加電壓U的關(guān)系如圖則這兩種光（ BC）A照射該光電管時(shí)a光使其逸出的光電子最大初動(dòng)能大B從同種玻璃射入空氣發(fā)生全反射時(shí)，a光的臨界角大C通過(guò)同一裝置發(fā)生雙縫干涉，a光的相鄰條紋間距大D通過(guò)同一玻璃三棱鏡時(shí)，a光的偏折程度大2.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，下列表述正確的是（CD）A光照時(shí)間越長(zhǎng)光電流越大B入射光足夠強(qiáng)就可以有光電流C遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)D入射光頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電子3.分別用波長(zhǎng)為和3/4的單色光照射同一金屬板，發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能之比為1：2，以h表示普朗克常量，c表示真空中的光速

37、，則此金屬板的逸出功為（B） A B. C. D. 4.現(xiàn)用電子顯微鏡觀測(cè)線度為d的某生物大分子的結(jié)構(gòu)為滿足測(cè)量要求，將顯微鏡工作時(shí)電子的德布羅意波長(zhǎng)設(shè)定為d/n，其中n1已知普朗克常量h、電子質(zhì)量m和電子電荷量e，電子的初速度不計(jì)，則顯微鏡工作時(shí)電子的加速電壓應(yīng)為（ D ） A. B. C. D. 教學(xué)案典例分析例題1.關(guān)于光電效應(yīng)，下列說(shuō)法正確的是(A)A極限頻率越大的金屬材料逸出功越大B只要光照射的時(shí)間足夠長(zhǎng)，任何金屬都能產(chǎn)生光電效應(yīng)C從金屬表面出來(lái)的光電子的最大初動(dòng)能越大，這種金屬的逸出功越小D入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)就越多 【解析】金屬材料逸出功W0與極

38、限頻率0的關(guān)系為W0h0，A正確. 只有照射光的頻率大于金屬的逸出功，才能產(chǎn)出光電效應(yīng)，與光照射的時(shí)間無(wú)關(guān)，B錯(cuò)誤. 由光電效應(yīng)方程可知光電子的最大初動(dòng)能mvm2hW0，由入射光的頻率決定，C錯(cuò)誤. 產(chǎn)生光電效應(yīng)時(shí)單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)由入射光的光電子數(shù)決定，在入射光的光強(qiáng)一定時(shí)，頻率越高，單位時(shí)間內(nèi)入射的光子數(shù)越少，逸出的光電子數(shù)也越少D錯(cuò)誤. 正確選項(xiàng)為A【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律的理解，這是我們學(xué)生必須掌握的重點(diǎn)。也是難點(diǎn)。例題2.關(guān)于物質(zhì)的波粒二象性，下列說(shuō)法中不正確的是(D)A不僅光子具有波粒二象性，一切運(yùn)動(dòng)的微粒都具有波粒二象性B運(yùn)動(dòng)的微觀粒子與光子一樣，當(dāng)它們通過(guò)一

39、個(gè)小孔時(shí)，都沒(méi)有特定的運(yùn)動(dòng)軌道C波動(dòng)性和粒子性，在宏觀現(xiàn)象中是矛盾的、對(duì)立的，但在微觀高速運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象中是統(tǒng)一的D實(shí)物的運(yùn)動(dòng)有特定的軌道，所以實(shí)物不具有波粒二象性【解析】光具有波粒二象性是微觀世界具有的特殊規(guī)律，大量光子運(yùn)動(dòng)的規(guī)律表現(xiàn)出光的波動(dòng)性，而單個(gè)光子的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)出光的粒子性光的波長(zhǎng)越長(zhǎng)，波動(dòng)性越明顯，光的頻率越高，粒子性越明顯而宏觀物體的德布羅意波的波長(zhǎng)太小，實(shí)際很難觀察到波動(dòng)性，不是不具有波粒二象性D項(xiàng)合題意例題3.如圖所示，當(dāng)電鍵S斷開(kāi)時(shí)，用光子能量為2.5 eV的一束光照射陰極P，發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)不為零合上電鍵，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，發(fā)現(xiàn)當(dāng)電壓表讀數(shù)小于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)仍不為零；當(dāng)

40、電壓表讀數(shù)大于或等于0.60 V時(shí)，電流表讀數(shù)為零(1)求此時(shí)光電子的最大初動(dòng)能的大小(2)求該陰極材料的逸出功【解析】設(shè)用光子能量為2.5 eV的光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ekm，陰極材料逸出功為W0，當(dāng)反向電壓達(dá)到U0.60 V以后，具有最大初動(dòng)能的光電子也達(dá)不到陽(yáng)極，因此eUEk由光電效應(yīng)方程：EkhW0由以上二式：Ek0.60 eV，W01.9 eV.【點(diǎn)評(píng)】本題主要是結(jié)合帶電粒子在電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律來(lái)考查學(xué)生對(duì)光電效應(yīng)方程的掌握程度。例題4.如圖所示，陰極K用極限波長(zhǎng)0=0.66m的金屬銫制成，用波長(zhǎng)=0.50m的綠光照射陰極K，調(diào)整兩個(gè)極板電壓.當(dāng)A板電壓比陰極高出2.5V時(shí)，光

41、電流達(dá)到飽和，電流表示數(shù)為0.64A，求：（1）每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極時(shí)的最大初動(dòng)能；KAVmAP（2）如果把照射陰極綠光的光強(qiáng)增大為原來(lái)的2倍，每秒鐘陰極發(fā)射的光電子數(shù)和光電子飛出陰極的最大初動(dòng)能。 【解析】（1）光電流達(dá)到飽和時(shí)，陰極發(fā)射的光電子全部到達(dá)陽(yáng)極A，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子的個(gè)數(shù)為個(gè)根據(jù)愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程，光電子的最大初動(dòng)能： （2）如果照射光的頻率不變，光強(qiáng)加倍，根據(jù)光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)定律，陰極每秒鐘發(fā)射的光電子數(shù) =2n=8×1012個(gè)光電子的最大初動(dòng)能仍然為： 【點(diǎn)評(píng)】本題主要考查學(xué)生對(duì)光電效應(yīng)規(guī)律及愛(ài)因斯坦光電效應(yīng)方程的理解能力和應(yīng)用能力，這是我

42、們要掌握的重點(diǎn)內(nèi)容。練習(xí)案基礎(chǔ)題鞏固1有關(guān)光的本性的說(shuō)法正確的是( C )A關(guān)于光的本性，牛頓提出了“微粒說(shuō)”，惠更斯提出了“波動(dòng)說(shuō)”，愛(ài)因斯坦提出了“光子說(shuō)”，它們都圓滿地說(shuō)明了光的本性B光具有波粒二象性是指：既可以把光看成宏觀概念上的波，也可以看成宏觀概念上的粒子C光的干涉、衍射現(xiàn)象說(shuō)明光具有波動(dòng)性，光電效應(yīng)說(shuō)明光具有粒子性D在光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果光通過(guò)雙縫時(shí)顯出波動(dòng)性，如果光只通過(guò)一個(gè)縫時(shí)顯出粒子性2在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，飛飛同學(xué)用同一光電管在不同實(shí)驗(yàn)條件下得到了三條光電流與電壓之間的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)，如圖所示則可判斷出( AD )A甲光的頻率大于乙光的頻率B乙光的波長(zhǎng)大于丙

43、光的波長(zhǎng)C乙光對(duì)應(yīng)的截止頻率大于丙光的截止頻率D甲光對(duì)應(yīng)的光電子最大初動(dòng)能大于丙光的光電子最大初動(dòng)能3光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：對(duì)于某種金屬( AD )A無(wú)論光強(qiáng)多強(qiáng)，只要光的頻率小于極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)B無(wú)論光的頻率多低，只要光照時(shí)間足夠長(zhǎng)就能產(chǎn)生光電效應(yīng)C超過(guò)極限頻率的入射光強(qiáng)度越弱，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越小D超過(guò)極限頻率的入射光頻率越高，所產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能就越大4在單縫衍射實(shí)驗(yàn)中，中央亮紋的光強(qiáng)占整個(gè)從單縫射入的光強(qiáng)的95%以上，假設(shè)現(xiàn)在只讓一個(gè)光子通過(guò)單縫，那么該光子( CD )A一定落在中央亮紋處 B一定落在亮紋處C可能落在暗紋處 D落在中央亮紋處的可能性最大5下表

44、給出了一些金屬材料的逸出功.材料銫鈣鎂鈹鈦逸出功(×1019 J)3.06.6現(xiàn)用波長(zhǎng)為400 nm的單色光照射上述材料，能產(chǎn)生光電效應(yīng)的材料最多有幾種(普朗克常量h6.63×1034 J·s，光速c3.0×108 m/s)( A )A2種 B3種 C4種 D5種6用波長(zhǎng)為2.0×107 m的紫外線照射鎢的表面，釋放出來(lái)的光電子中最大的動(dòng)能是4.7×1019 J由此可知，鎢的極限頻率是(普朗克常量h6.63×1034 J·s，光速c3.0×108 m/s，結(jié)果取兩位有效數(shù)字) ( B )

45、A5.5×1014 Hz B7.9×1014 HzC9.8×1014 Hz D1.2×1015 Hz能力提升 7. “約瑟夫森結(jié)”由超導(dǎo)體和絕緣體制成.若在結(jié)兩加恒定電壓U，則它會(huì)輻射頻率為v的電磁波，且與U成正比，即v=kU.已知比例系數(shù)k僅與元電荷e的2倍和普朗克常量h有關(guān)。你可能不了解此現(xiàn)象為機(jī)理，但仍可運(yùn)用物理學(xué)中常用的方法。在下列選項(xiàng)中，推理判斷比例系數(shù)k的誼可能為（ B ） A. B. C. 2he D. 8研究光電效應(yīng)的電路如圖所示用頻率相同、強(qiáng)度不同的光分別照射密封真空管的鈉極板(陰極K)，鈉極板發(fā)射出的光電子被陽(yáng)極A吸收，在電路中形成光

46、電流下列光電流I與A、K之間的電壓UAK的關(guān)系圖象中，正確的是( C ) 9.愛(ài)因斯坦提出了光量子概念并成功地解釋光電效應(yīng)的規(guī)律而獲得1921年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)某種金屬逸出光電子的最大初動(dòng)能Ekm與入射光頻率的關(guān)系如圖所示，其中0為極限頻率從圖中可以確定的是（填選項(xiàng)前的字母）（D）A逸出功與有關(guān)BEkm于入射光強(qiáng)度成正比C0時(shí)，會(huì)逸出光電子D圖中直線的斜率與普朗克常量有關(guān) 10. A、B兩種光子的能量之比為2 : l，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(dòng)能分別為 EA、EB。求A、B兩種光子的動(dòng)量之比和該金屬的逸出功。 【解析】光電子能量，動(dòng)量，且得，則pA:pB=2:1A

47、光照射時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能,同理 解得 第四課時(shí) 原子核和原子結(jié)構(gòu) 編寫(xiě) 陳志斌 文斌 審稿 文斌預(yù)習(xí)案 一、基礎(chǔ)知識(shí)回顧：1原子的核式結(jié)構(gòu)(1)電子的發(fā)現(xiàn)：1897年，英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子(2)原子的核式結(jié)構(gòu)如圖所示。 粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后，基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)粒子甚至被撞了回來(lái)，如圖121所示盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫原子核，原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)原子核的尺度：原子核直徑的數(shù)量級(jí)為1015 m，原子直徑的數(shù)量級(jí)約為1010

48、 m.原子核的組成：原子核是由質(zhì)子和中子組成的，原子核的電荷數(shù)等于核內(nèi)的質(zhì)子數(shù)2氫原子光譜(1)氫原子光譜的實(shí)驗(yàn)規(guī)律巴耳末線系是氫原子光譜在可見(jiàn)光區(qū)的譜線，其波長(zhǎng)公式R，(n3,4,5，)，R是里德伯常量，R1.10×107 m1，n為量子數(shù)(2)玻爾理論定態(tài)：原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中，在這些能量狀態(tài)中原子是穩(wěn)定的，電子雖然繞核運(yùn)動(dòng)，但并不向外輻射能量躍遷：原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時(shí)，它輻射或吸收一定頻率的光子，光子的能量由這兩個(gè)定態(tài)的能量差決定，即hEmEn.(h是普朗克常量，h6.63×1034 J·s)軌道：原子的不同能量狀態(tài)跟電子在不同的

49、圓周軌道繞核運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)原子的定態(tài)是不連續(xù)的，因此電子的可能軌道也是不連續(xù)的3氫原子的能級(jí)、能級(jí)公式(1)氫原子的能級(jí)能級(jí)圖如圖所示能級(jí)圖中相關(guān)量意義的說(shuō)明相關(guān)量表示意義能級(jí)圖中的橫線表示氫原子可能的能量狀態(tài)定態(tài)橫線左端的數(shù)字“1,2,3”表示量子數(shù)橫線右端的數(shù)字“13.6，3.40”表示氫原子的能級(jí)相鄰橫線間的距離表示相鄰的能級(jí)差，量子數(shù)越大相鄰的能級(jí)差越小帶箭頭的豎線表示原子由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷，原子躍遷條件為hEmEn(2)氫原子的能級(jí)和軌道半徑氫原子的能級(jí)公式：EnE1(n1,2,3，)，其中E1為基態(tài)能量，其數(shù)值為E113.6 eV.氫原子的半徑公式：rnn2r1(n1,2,3，)，其

50、中r1為基態(tài)半徑，又稱玻爾半徑，其數(shù)值為r10.53×1010 m.4天然放射現(xiàn)象（1）天然放射現(xiàn)象中三種射線及其物質(zhì)微粒的有關(guān)特性的比較。射線射線射線射線物質(zhì)微粒氦核電子光子帶電情況帶正電（2e）帶負(fù)電（-e）不帶電速度約為接近c(diǎn)貫穿本領(lǐng)?。諝庵酗w行幾厘米）中（穿透幾毫米鋁板）大（穿透幾厘米鉛板）電離作用強(qiáng)次弱三種射線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)、勻強(qiáng)電場(chǎng)、正交電場(chǎng)和磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)情況比較：5半衰期（1）定義：放射性元素的原子核有_發(fā)生衰變所需要的時(shí)間。（2）意義：反映了核衰變過(guò)程的統(tǒng)計(jì)快慢程度。（3）特征：只由核本身的因素所決定，而與原子所處的_狀態(tài)或_狀態(tài)無(wú)關(guān)。（4）理解：N0（大量）個(gè)某種放射

51、性元素的核，經(jīng)過(guò)時(shí)間t后剩下的這種核的個(gè)數(shù)為。常見(jiàn)錯(cuò)誤是：N0（大量）個(gè)放射性元素的核，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期T，衰變了一半，再經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期T，全部衰變完。第二種錯(cuò)誤是：若有10個(gè)放射性元素的核，經(jīng)過(guò)一個(gè)半衰期T，將衰變5個(gè)。事實(shí)上， 而對(duì)于少量的核（如10個(gè)），是無(wú)法確定其衰變所需要的時(shí)間的。6原子核的人工轉(zhuǎn)變和原子核的組成用高速運(yùn)動(dòng)的粒子去轟擊原子核，是揭開(kāi)原子核內(nèi)部奧秘的要本方法。轟擊結(jié)果產(chǎn)生了另一種新核，其核反應(yīng)方程的一般形式為7核能（1）核反應(yīng)中放出的能叫_。（2）質(zhì)量虧損：核子結(jié)合生成原子核，所生成的原子核的質(zhì)量比生成它的核子的總質(zhì)量要小些，這種現(xiàn)象叫做_。二、預(yù)習(xí)題1、如圖所示為氫原子的四個(gè)能級(jí)，其中E1為基態(tài)，若氫原子A處于激發(fā)態(tài)E2，氫原子B處于激