动量守恒原子物理––ppt.ppt

本专题主要内容为动量守恒和原子物理．其中动量守恒是高考的命题重点、涉及知识适用范围广，与生活实际联系密切，试题中大量出现动量守恒与能量转化与守恒定律相结合的综合计算题，原子物理部分主要命题形式为选择题或填空题，其中与动量守恒相联系的核反应问题是命题重点，因此复习时应重点注意，本专题的知能信息主要有以下几点： (1)动量、冲量的物理意义及其特点． (2)动量守恒定律及其应用． (3)动量守恒定律与其他力学方法的综合应用． (4)光电效应的实验规律、光电效应方程． (5)α粒子散射实验和原子的核式结构． (6)氢原子能级跃迁与光子的辐射与吸收． (7)原子核的衰变及人工转变，核反应方程． (8)爱因斯坦质能方程及应用． 一、动量、冲量、动量守恒定律 1．动量 p＝mv，是矢量，方向与v的方向相同． 2．冲量 I＝Ft，是矢量，方向与恒力的方向相同或与动量增量的方向相同． (2)适用条件： ①系统不受外力或所受合外力为零． ②系统的内力远大于外力(如碰撞、打击、爆炸等)． ③系统在某一方向所受的合外力为零，则该方向的动量守恒． 友情提示　(1)因为动量p＝mv是矢量．所以只要质量m的大小、速度v的大小、方向三者中任何一个或几个发生变化，则动量p就发生变化． (2)动量的变化量Δp也是矢量，其方向与速度的改变量Δv的方向相同． 二、动量守恒定律的理解及应用 1．碰撞的种类 2.书写动量守恒方程应注意的问题 (1)选取正方向：因动量守恒定律表达式为矢量式，作用前后动量在一条直线上时，规定正方向，可将矢量运算简化为代数运算． (2)速度v1、v2、v′1、v′2必须相对同一参考系，通常相对地面而言． (3)动量是状态量，具有瞬时性，v1、v2是作用前同一时刻两物体的速度，v′1、v′2是作用后同一时刻的速度． (4)动量守恒不仅适用于宏观物体的低速问题，也适用于微观现象和高速运动． 友情提示　(1)应用动量守恒定律解决问题的关键是明确所要研究的相互作用的系统． (2)列式求解前要分析所研究的系统是否满足动量守恒． 三、玻尔理论及氢原子能级公式、轨道公式 1．玻尔理论： (1)定态：能量不连续，电子绕核运动不向外辐射能量，原子处于稳定状态． (2)跃迁：原子从一种定态跃迁到另一种定态时，吸收或辐射光子的能量为hν＝E初－E末 (3)轨道：原子的不同能量状态跟电子沿不同半径绕核运动相对应，半径是不连续的． (2)理解 ①能级图中的横线表示氢原子可能的能量状态——定态．氢原子可以有无穷多个定态． ②横线左端的数字“1,2,3，…”表示量子数． ③横线右端的数字“－13.6，－3.4，…”表示氢原子各定态的能量值(能级)．量子数n＝1的定态能量值最小，这个状态叫做基态．量子数越大，能量值越大，这些状态叫激发态． ④相邻横线间的距离不相等，表示相邻的能级差不同，量子数越大，相邻的能级差越小． ⑤带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级的跃迁． 友情提示　处于激发态的原子发生跃迁时，要注意原子数是一个还是一群，若只有一个原子，则该原子的跃迁只有一种可能，若是一群原子，则跃迁会有多种可能． 四、原子核衰变、半衰期及核能 1．原子核衰变 (1)α衰变：ZAX→Z－2A－4Y＋24He (2)β衰变：ZAX→Z＋1　 AY＋－10e (3)γ射线是伴随着α或β衰变产生的，γ射线不改变原子核的电荷数和质量数． (2)理解： 不同元素衰变的半衰期是不同的，它是由核内部的因素决定的，与原子所处的物理或化学状态无关，它是对大量原子核的统计规律． 4．核能 (1)原子核的结合能：克服核力做功，使原子核分解为单个核子时吸收的能量，或若干单个核子在核力的作用下结合成原子核时放出的能量． (2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原子核的质量之差．注意质量数与质量是两个不同的概念． (3)质能方程：E＝mc2即一定的能量和一定的质量相联系，物体的总能量和它的质量成正比． (4)核能的计算方法 ①根据爱因斯坦的质能方程，用核子结合成原子核时质量亏损(Δm)的千克数乘以真空中光速的平方(c＝3×108m/s)．即：ΔE＝Δmc2(焦耳)． ②根据1原子质量单位(u)相当于931.5兆电子伏(MeV)能量，用核子结合成原子核时质量亏损的原子质量单位乘以931.5MeV，即ΔE＝Δm×931.5MeV. (5)释放核能的途径： ①重核的裂变； ②轻核的聚变． 友情提示　(1)对质量亏损不能误认为这部分质量转变成了能量，质量和能量在量值上的联系决不等于这两个量可以相互转化． (2)质量亏损不是否定了质量守恒定律，如原子核衰变产生的γ射线虽然静质量为零，但动质量不为零． [例1]　(2011·课标全国)如图，A、B、C三个木块的质量均为m，置于光滑的水平桌面上，B、C