高三物理二轮复习 第2部分 考前回扣 倒计时第4天 动量守恒和原子物理教师用书

1 倒计时第4天 动量守恒和原子物理

A ．主干回顾

B ．精要检索

1．动量、动量守恒定律及其应用

(1)动量：运动物体的质量与速度的乘积，p ＝mv .

(2)动量守恒定律的表达式

①p ′＝p .

②m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v 1′＋m 2v 2′.

③Δp 1＝－Δp 2.

(3)动量守恒定律成立的条件

①系统不受外力或系统所受外力的矢量和为零．

②系统所受的外力的合力虽不为零，但系统外力比内力小得多，如碰撞问题中的摩擦力，爆炸过程中的重力等．

③系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统总动量的分量保持不变．

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2 2．弹性碰撞和非弹性碰撞

(1)碰撞问题的分类

①弹性碰撞：动量守恒、机械能守恒．

②非弹性碰撞：动量守恒，机械能有损失．

③完全非弹性碰撞：动量守恒，机械能损失最大．

(2)碰撞问题应同时遵守三条原则

①动量守恒：即p 1＋p 2＝p 1′＋p 2′

②动能不增加：即E k1＋E k2≥E k1′＋E k2′或12m 1v 21＋12m 2v 22≥12m 1v 1′2＋12

m 2v 2′2 ③速度要符合物理情景

a ．碰撞前两物体同向，则v 后>v 前；碰后，原来在前的物体速度一定增大，且v 前≥v 后；

b ．两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．

3．氢原子光谱

(1)氢原子光谱线是最早发现并进行研究的光谱线，这些光谱线可用一个统一的公式表示：

1λ＝R ⎝ ⎛⎭

⎪⎫1m 2－1n 2 式中：m ＝1,2,3，…

对每一个m ，有n ＝m ＋1，m ＋2，m ＋3，…构成一个谱线系．

R ＝1.10×107 m －1(里德伯常量)．

(2)巴耳末系：巴耳末系是氢原子光谱在可见光区的谱线，其波长公式：1λ＝R ⎝ ⎛⎭

⎪⎫122－1n 2(n ＝3,4，…)．

4．氢原子的能级结构、能级公式

(1)原子核式结构模型

原子的中心有一个原子核，它集中了全部正电荷和原子的几乎全部质量，该学说的实验基础是α粒子散射实验：用α粒子轰击金箔，发现大多数α粒子仍沿原来方向前进，少数发生偏转，极少数发生大角度偏转，个别的发生反弹．

(2)玻尔理论

①轨道量子化：电子绕核运动的轨道是不连续的．

②能量量子化：原子只能处于一系列不连续的能量状态中．能量最低的状态叫基态，其他状态叫激发态．

③跃迁假说：原子从一种定态跃迁到另一种定态要辐射(或吸收)一定频率的光子，即h ν＝E m －E n (m >n )．

(3)氢原子的能级和轨道半径

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3 ①氢原子的能级公式：E n ＝1n 2E 1(n ＝1,2,3，…)，其中E 1＝－13.6 eV. ②氢原子的半径公式：r n ＝n 2

r 1(n ＝1,2,3，…)，其中r 1为基态半径，又称玻尔半径，r 1＝0.53×10－10 m.

③氢原子的能级图，如图1所示．

图1

5．原子核的组成、放射性、原子核的衰变、半衰期

(1)原子核的组成：由质子和中子组成，原子核的电荷数等于核内的质子数，原子核直径的数量级为10－15 m.

(2)放射性物质放出的射线有：α射线、β射线、γ射线．

①α射线是高速氦核流，电离本领强，贯穿本领弱，一张纸就可将其挡住．

②β射线是高速电子流，电离本领弱，贯穿本领强，可穿透几毫米厚的铝板；

③γ射线是波长极短的电磁波，电离作用很弱，贯穿本领很强，能穿透几厘米厚的铝板和几十厘米厚的混凝土．

(3)半衰期是表征放射性元素大量原子核衰变快慢的物理量，是一种统计规律．半衰期对于少量原子核是无意义的．用T 表示半衰期，m 表示某时刻放射性元素的质量，则经过时

间t ，剩下的放射性元素的质量m 余＝m ⎝ ⎛⎭

⎪⎫12t /T . (4)α衰变：A Z X→A －4Z －2Y ＋42He

β衰变：A Z X→ A Z ＋1Y ＋0－1e

6．放射性同位素、核力、核反应方程

(1)人工转变的典型方程：

①卢瑟福发现质子

14

7N ＋42He→17 8O ＋1

1H ②查德威克发现中子

4

2He ＋94Be→12 6C ＋1

0n ③约里奥·居里夫妇发现放射性同位素，同时发现正电子．

27

13Al ＋42He→3015P ＋10n 30

15P→3014Si ＋0

＋1e (2)衰变典型方程：

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4 238

92

U→234 90Th ＋4

2He 234

90Th→234 91Pa ＋0－1e (3)核力：原子核内部，核子间所特有的相互作用力．

核力的特点：

①核力是强相互作用力，在它的作用范围内核力比库仑力大得多．

②核力是短程力，作用范围在1.5×10－15 m 之内．

③每个核子只跟相邻的核子发生核力作用，这种性质称为核力的饱和性，无论是质子间、中子间、质子和中子间均存在着核力作用．

7．结合能、质量亏损

(1)结合能：由于核力的存在，核子结合成原子核时要放出一定的能量，原子核分解成核子时，要吸收同样多的能量，这就是原子核的结合能．

(2)质量亏损：组成原子核的核子的质量与原 …… 此处隐藏：4657字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……