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模块5主题内容要求说明碰撞与动量守恒动量动量守恒定律及其
模 块 3-5 主题 内 容 要求 说明 碰撞与动量
守恒 动量、动量守恒定律及其应用
弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅱ
Ⅰ 只限于一维 原子结构 氢原子光谱
氢原子的能级结构、能级公式 Ⅰ
Ⅰ 原子核 原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期
放射性同位素
核力、核反应方程
结合能、质量亏损
裂变反应和聚变反应、裂变反应堆
射性线的危害和防护 Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ
Ⅰ 实验与探究 验证动量守恒定律 选修3-5模块静悟材料导读
一、动量守恒定律
1.动量、
动量具有以下性质:(1)矢量性;(2)瞬时性,是状态量;(3)相对性与参考系的选取有关。
2.动量守恒定律
(1)内容:
(2)几种常见表述及表达式:① 。② = - ,③Δp总=0
(3)理解:矢量性、瞬时性、相对性、普适性。
(4)动量守恒定律成立条件:① 系统不受外力或所受外力和为零;② 系统所受外力比所受内力小很多;③ 系统某一方向不受外力或所受外力的和为零,或所受外力比内力小很多,系统在该方向的动量守恒。
(5)动量守恒定律的解题步骤
①确定研究对象(物体系);②做好受力分析和过程分析;③判定动量是否守恒;④规定正方向、确定初末状态的动量;⑤列方程求解。
3.关于碰撞过程的讨论
(1)碰撞过程的基本类型
①弹性碰撞:碰撞过程中不但系统的总动量守恒,而且碰撞前后动能也守恒。一般地两个硬质小球的碰撞,都很接近弹性碰撞。
如两个物体弹性正碰,碰前速度分别为v1、v2,碰后速度分别为v1′、v2′,则有:
;可以解得碰后速度。
②非弹性碰撞:碰撞过程中只有动量守恒,动能并不守恒。
③完全非弹性碰撞:两个物体碰撞后粘在一起。
(2)碰撞过程的三个基本原则
①动量守恒。②动能不增加。③碰撞后各物体运动状态的合理性。
4.反冲、爆炸现象
反冲指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。在反冲现象里,系统的动量是守恒的。内力远大于外力,过程持续时间很短,即使系统所受合外力不为零,但合外力的冲量很小,可以忽略不计,可认为动量守恒。
爆炸过程中虽然动量守恒,但由于其他形式的能转化为机械能,所以爆炸前后机械能并不守恒,其动能要增加。
二.玻尔的原子模型
(1)“定态假设”:原子只能处于一系列_不连续的能量状态中,在这些状态中,电子虽做变速运动,但并不向外辐射能量,这样的相对稳定的状态称为定态。能级公式:;
(2)“跃迁假设”:电子绕核转动处于定态时不辐射电磁波,但电子在两个不同定态间发生跃迁时,却要辐射(吸收)电磁波(光子),其频率由能级差_决定。
(3)“轨道量子化假设”:由于能量状态的不连续,因此电子绕核转动的半径也是不连续的。轨道半径:。
三、原子核
1.天然放射现象:射线种类:、射线、射线。
2.原子核的衰变
(1)分类:α衰变:;β衰变:。γ衰变。
衰变规律:衰变中的电荷数和质量数都是守恒的.
典型衰变:
(2)半衰期
3.原子核的人工转变
(1)定义:用高能粒子轰击靶核,产生另一种新核的反应过程。
(2)典例:卢瑟福发现质子的核反应方程为:(人工转变)
查德威克发现中子的核反应方程为:(人工转变)
(3)同位素:定义:具有相同质子数,中子数不同的原子在元素周期表中处于同一位置,互称同位素。放射性同位素的应用:①放射性同位素放出的射线应用于工业探伤、农业、医疗等。②做示踪原子。
4.重核裂变:重核俘获一个中子后分裂成为两个(或多个)中等质量核的反应过程。重核裂变的同时放出几个中子,并释放出大量核能,为了使铀235裂变时发生链式反应,铀块的体积大于它的临界体积。重核的裂变:如裂变
5.轻核聚变:某些轻核结合成质量较大的核的反应过程,同时释放出大量的核能,要想使氘核和氚核合成氦核,必须到几百万度以上的高温,因此聚变反应又叫热核反应。
6.核能:质量亏损、质能方程
①方程:E=mc2,m 是物体的质量,c是真空中的光速。
②物理意义:物体的质量和能量间有一定联系,即物体具有的能量与其质量成正比,当物体的能量增加或减小,它的质量也会相应地增加可减少,与的关系是ΔE=Δmc2 。
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U Th+ He 衰变
Th Pa+ e 衰变
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