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(cè))

專題原子的核式結(jié)構(gòu)模型題型分析專題一對(duì)陰極射線的認(rèn)識(shí)例1下面對(duì)陰極射線的認(rèn)識(shí)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(huì)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(shí)，電場(chǎng)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(cuò)誤；只有當(dāng)兩極間有高壓且陰極接電源負(fù)極時(shí)，陰極中的電子才會(huì)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(cuò)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(chǎng)(或磁場(chǎng))中運(yùn)動(dòng)時(shí)所受的電場(chǎng)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(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(cè)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(cè)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(chǎng)中，通過顯微鏡可以觀察到油滴的運(yùn)動(dòng)情況．兩金屬板間的距離為d，忽略空氣對(duì)油滴的浮力和阻力．(1)調(diào)節(jié)兩金屬板間的電勢(shì)差U，當(dāng)U＝U0時(shí)，使得某個(gè)質(zhì)量為m1的油滴恰好做勻速運(yùn)動(dòng)．該油滴所帶電荷量q為多少？(2)若油滴進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的速度可以忽略，當(dāng)兩金屬板間的電勢(shì)差U＝U1時(shí)，觀察到某個(gè)質(zhì)量為m2的油滴進(jìn)入電場(chǎng)后做勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t運(yùn)動(dòng)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(chǎng)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(chǎng)力方向向上，設(shè)此時(shí)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(duì)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(dòng)，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個(gè)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(shí)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(cuò)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(cuò)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(dòng)情況及原因．專題四原子的核式結(jié)構(gòu)分析例4下列對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)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(dòng)，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(jí)為10－15m，原子直徑的數(shù)量級(jí)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(cuò)誤．答案ABC歸納總結(jié)：1．原子核在原子中體積非常小．原子直徑的數(shù)量級(jí)是10－10m，原子核直徑的數(shù)量級(jí)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(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡．在α粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中，下列說法中正確的是()A．動(dòng)能先增大，后減小B．電勢(shì)能先減小，后增大C．電場(chǎng)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(dòng)到b的過程中，電場(chǎng)力做負(fù)功，電勢(shì)能增大，動(dòng)能減小，在α粒子從b運(yùn)動(dòng)到c的過程中，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，動(dòng)能增大，選項(xiàng)A、B均錯(cuò)；由于a、b和c、d之間的電勢(shì)差大小相等，電場(chǎng)力做的正功和負(fù)功數(shù)值相等，總功等于零，選項(xiàng)C對(duì)；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(shí)，加