高中物理易錯(cuò)題分析集錦

本文格式為Word版，下載可任意編輯——高中物理易錯(cuò)題分析集錦第14單元：原子、原子核

[內(nèi)容和方法]

本單元內(nèi)容包括α粒子散射、能級(jí)、自然放射性現(xiàn)象、α射線、β射線、γ射線、核子、中子、質(zhì)子、原子核、核能、質(zhì)量虧損、裂變、鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、聚變等，以及原子核式結(jié)構(gòu)模型、半衰期、核反應(yīng)方程、愛因斯坦的質(zhì)能方程等規(guī)律。本單元所涉及的基本方法，由于知識(shí)點(diǎn)相對(duì)分散要加強(qiáng)物理現(xiàn)象的本質(zhì)的理解。運(yùn)用規(guī)律推理的方法，根據(jù)已有的規(guī)律和事實(shí)、條件作出新的判斷。核能的計(jì)算對(duì)有效數(shù)字的要求很高。

[例題分析]

在本單元知識(shí)應(yīng)用的過程中，初學(xué)者常犯的錯(cuò)誤主要表現(xiàn)在：各個(gè)概念、現(xiàn)象混淆；對(duì)多種可能性的問題分析淺嘗則止；計(jì)算不過硬。

(1)求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能。

(2)有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)。畫一能級(jí)圖，在圖14－1上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線。

(3)計(jì)算這幾條光譜線中波長(zhǎng)最短的一條的波長(zhǎng)。(其中靜電力恒量K=9.0×109N·m2/C2，電子電量e=1.6×10-19C，普朗克恒量h=6.63×10-34J·s，真空中光速c=3.0×108m/s)。錯(cuò)解：

(1)電子在基態(tài)軌道中運(yùn)動(dòng)時(shí)量子數(shù)n=1，其動(dòng)能為

(2)作能級(jí)圖如圖，可能發(fā)出兩條光譜線。

(3)由于能級(jí)差最小的兩能級(jí)間躍遷產(chǎn)生的光譜線波長(zhǎng)越短，所以(E3-E2)時(shí)所產(chǎn)生的光譜線為所求，其中

(1)動(dòng)能的計(jì)算錯(cuò)誤主要是不理解能級(jí)的能量值的物理意義，因而把

道上的能量，它包括電勢(shì)能EP1和動(dòng)能EK1。計(jì)算說明EP1=-2EK1，所以E1=EP1＋EK1=-EK1，EK1=-E1=l3.6eV。雖然錯(cuò)解中數(shù)值說明正確，但理解是錯(cuò)誤的。(2)錯(cuò)解中的圖對(duì)能級(jí)圖的基本要求不明白。

(3)不少學(xué)生把能級(jí)圖上表示能級(jí)間能量差的長(zhǎng)度線看成與譜線波長(zhǎng)成正比了。

(l)設(shè)電子的質(zhì)量為m，電子在基態(tài)軌道上的速率為v1，根據(jù)牛頓第

(2)當(dāng)氫原子從量子數(shù)n=3的能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，可以得到3條光譜線。如圖14-2所示。

(3)與波長(zhǎng)最短的一條光譜線對(duì)應(yīng)的能級(jí)差為E3-E1。

例2關(guān)于半衰期，以下說法正確的是[]

A．同種放射性元素在化合物中的半衰期比單質(zhì)中長(zhǎng)。B．升高溫度可以使半衰期縮短

C．氡的半衰期為3.8天，若有四個(gè)氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下一個(gè)D．氡的半衰期為3.8天，4克氡原子核，經(jīng)過7.6天就只剩下1克

錯(cuò)解：每經(jīng)過3.8天就有半數(shù)的氡核發(fā)生衰變，經(jīng)過兩個(gè)半衰期即7.6天后，只剩下四分之一的氡，應(yīng)選C，D。

放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所需要的時(shí)間是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，半衰期對(duì)某一個(gè)或某幾個(gè)原子核來說，是無意義的?！吧鲜雳暯夥ê鲆暳诉@一事實(shí)，故錯(cuò)選了C。

考慮到放射性元素衰變的快慢是跟原子所處的物理狀態(tài)或化學(xué)狀態(tài)無關(guān)，又考慮到半衰期是一種統(tǒng)計(jì)規(guī)律，即給定的四個(gè)氡核是否馬上衰變會(huì)受到各種偶然因素的支配。因此，正確答案只有D。

例3釷232經(jīng)過6次α衰變和4次β衰變后變成一種穩(wěn)定的元素。這種元素是什么？它的原子量是多少？它的原子序數(shù)是多少？

應(yīng)的次序也不是先進(jìn)行6次α衰變，再進(jìn)行4次β衰變，所以此解法是錯(cuò)誤的。

6次α衰變和4次β衰變總的效果使原子量和