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1、热、光、原子物理专题热、光、原子物理专题-学生的错误原因及对策学生的错误原因及对策http:/ 一、高考热学知识一、高考热学知识 1、热学：突出了微观模型特点及宏观现象的微观解释的考查。 考查的热点为 （1）布郎运动与分子热运动的关系 （2）分子力与分子间距离的关系 （3）物体内能、分子动能和分子势能的决定因素 （4）有关热力学第一定律的应用 （5）对热力学第二定律的理解 （6）有关阿伏加德罗常数及其微观量的估算 （7）气体压强的微观解释2、几何光学与波动光学：突出了基本规律及研究方法在科技生活中应用的考查。 考查的知识热点为：（1）光的反射、反射定律、平面镜的成像特点及其成像的作图方法。（2

2、）光的折射、折射定律、折射率与临界角的关系以及发生全反射的条件。（3）棱镜的作用及光的色散的特点。（4）发生光的干涉的条件及各种干涉、衍射现象的区别和联系（5）光的电磁波谱以及各种电磁波的特点及产生机理。 3、量子论初步与原子物理：突出考查了概念及模型的理解、记忆及在现代科技中的简单应用；也常以信息题形式考查学生知识的应用能力。 考查的知识热点为 （1）光电效应的实验规律及光电效应方程的应用。 （2）粒子散射实验的实验现象和原子核式结构。 （）氢原子的能级图的理解。 （）原子的能级跃迁与光子的辐射与吸收。 （）原子核的衰变规律及三种射线的特性。 （）核反应方程的书写。 （）爱因斯坦质能方程的应

3、用。 （）核反应与力学、电磁学等知识的综合应用。 的的的的都是正确4和1 、D都是正确4和3、C都是正确3和1 、B都是正确2和1 、A其中NV4Nm3N2mVN1个关关系质量和体积，下面四分别别表示每个水分子，m为阿伏加德罗常数，N水蒸气的密度，为在标准状态下积，状态态下水蒸气的摩尔表示在标示V表示水的摩尔示水的、若以1例、静态静态模型，1AAAAA错因：模型不清，宏观固体、液体由分子密堆积而成，分子为球模型。气体分子均匀分布，每个分子占有一定的体积，所占体积为分子体积的一千倍以上，所占空间秉用正方体模型。所以正确的答案是（）解决这类问题的对策：解决这类问题的对策：、知识上加强对模型的理解，

4、打实基础；、知识上加强对模型的理解，打实基础；、通过训练，培养学生建模能力。、通过训练，培养学生建模能力。训练题：、下列哪一组物理量可以算出氧气的摩尔质量（）、氧气的密度和阿伏加德罗常数、氧气分子的体积和阿伏加德罗常数、氧气分子的质量和阿伏加德罗常数、氧气分子的体积和氧气分子的质量 子势能一直增加分的过程中，两分子间的到、乙分子从子势能一直减少分的过程中，两分子间的到、乙分子从度最大时速做加速运动，到达到、乙分子从减速运动做到做加速运动，由到、乙分子从由静止释放，则处现把乙分子从轴上四个特定的位置。为、为引力。为斥力，系如图中曲线所示，力与两分子间距离的关的作用轴上，甲分子对乙分子分子位于，乙

5、在坐标原点如图所示，甲分子固定微观如：宏观、力模型，又分微观和dbDbaCccaBcbbaAaXdcbaFFXO002错因：、分子力模型理解不透，以至当图像给予信息时产生障碍；、分子是热运动的决定因素，在讨论力与运动，力与势能关系时，知识的迁移能力差，以至不能综合应用。（）对策：、加深对分子力模型的理解对策：、加深对分子力模型的理解、通过训练培养迁移和综合应用能力、通过训练培养迁移和综合应用能力训练题：甲分子在原点不动，乙分子沿轴运动，为两分子的分子势能，若两分子所具有的总能量为，则、乙分子在处（x=x2）的加速度最大B、乙分子在处（x=x）时动能为、乙分子在处（x=x）处为平衡状态、乙分子运

6、动范围为1XX （）宏观如：例：下面证明分子间存在屹立和斥力的实验哪个是正确的、两块铜压紧后能连在一起说明分子间存在引力、一般高压气体很难压缩说明分子间存在斥力、破碎的玻璃不能弄在一起是由于分子间存在斥力、脸盆倒扣在水中不易从水面拿起说明水分子有引力错因：由于没有真正理解分子力模型，造成宏观力现象的微观归因错误，其实分子力作用距离小于10r0，气体分子间距超过10r0故气体分子无作用力，造成气体压强的原因是碰撞。（）对策：、知识上搞清气体分子作用力与固体液体分子作用力的区别、能力上，训练学生模型选用及建模能力训练题：1、晶须是一种发展中的高强度材料它是一些非常细的丝状（截面为圆形）晶体。现有一

7、根铁晶，直径，直径为d，用大小为的力恰好拉断，断面呈垂直于轴线的圆形，试估算铁原子的作用力，已知铁的密度为p,摩尔质量为阿伏加德罗常数2、对于地面所受的大气压强，甲说：这个大气压强是地面上每平方米面积的上方整个大气柱对地面的压力，它等于地面上方的这一大气柱的重力。乙说：这个压强是地面附近那些做无规则运动的空气分子对每平方米地面的碰撞造成的，哪个说法对？ （ ）A、甲 B、乙C、甲、乙都对 D、甲、乙都不对 C（3）、内能。如：例：人造卫星返回大气层时，表面温度不断变化，这是因为 （ ）A、卫星的速度不断增大，构成卫星的所有分子的动能不断增大，所以卫星表面的温度不断升高。B、卫星高度不断下降，构

8、成卫星的所有分子的势能不断减小，所以卫星表面的温度不断升高。C、机械能转化为内能D、空气摩擦， 运动加速。CD错因：1、分子动能，分子势能，内能的概念不清，导致无法区分动能、势能和机械能。2、学生宏观量与微观量间的关系也是导致错误的主要原因。对策：对策：1、在概念上做文章、在概念上做文章 内能：分子动能内能：分子动能T 分子势能分子势能V但无确定关系但无确定关系 分子数分子数 对于理想气体，仅由温度和摩尔数决定对于理想气体，仅由温度和摩尔数决定 2、加深对热力学定律的理解、加深对热力学定律的理解 M训练题：训练题：（1）、有一个小气泡从水池迅速的上升，）、有一个小气泡从水池迅速的上升，假设气泡

9、跟水不发生热传递，而气泡内气假设气泡跟水不发生热传递，而气泡内气体体积不断增大，气泡上升过程中（体体积不断增大，气泡上升过程中（ ）A、由于气泡克服重力做功，内能减少、由于气泡克服重力做功，内能减少B、由于重力和浮力的合力对气泡做功，、由于重力和浮力的合力对气泡做功，故其内能增加故其内能增加C、由于气泡与水不发生热传递，其内能、由于气泡与水不发生热传递，其内能不便不便D、由于气泡内气体膨胀做功，内能减少、由于气泡内气体膨胀做功，内能减少（2）、如图：汽缸内盛有一定质量的）、如图：汽缸内盛有一定质量的气体，汽缸壁导热，缸外温度恒定。气体，汽缸壁导热，缸外温度恒定。若塞与汽缸接触光滑，但不漏气，现

10、若塞与汽缸接触光滑，但不漏气，现通过活塞杆缓慢右移，这样气体将等通过活塞杆缓慢右移，这样气体将等问膨胀并对外做功，正确的是问膨胀并对外做功，正确的是 （）（）、气体从单一热源吸收，并全部用、气体从单一热源吸收，并全部用来对外做功，因此该过程违反热力学来对外做功，因此该过程违反热力学第二定律第二定律、气体从单一热源吸收，并未全部、气体从单一热源吸收，并未全部用来对外做功，因此该过程不违反热用来对外做功，因此该过程不违反热力学第二定律力学第二定律、气体从单一热源吸收，并全部用、气体从单一热源吸收，并全部用来对外做功，但该过程不违反热力学来对外做功，但该过程不违反热力学第二定律第二定律、以上说法都错

11、误、以上说法都错误、气体状态变化问题气体状态变化问题例：室内有一盛满水的高大容器，水温等于室温，有一个气泡从底部缓慢上升，这一过程中（）、体积增大、内能减小、单位时间内撞击单位面积分子数减小、要不断吸热错因：（）、不知道从几个角度分析气体问题，由于思考问题不全面导致漏选（）、相关量的关系不是很清晰以至推理过程中出现错误而错选对策：、指导学生从三个方面去考虑 a、P、V、T的关系 b、宏观量与微观量的关系 c、热力学定律训练题：如图所示，两个相通的容器P、Q间有阀门K，P中充满气体，Q为真空，整个系统与外界没有热交换。打开阀门K后，P中的气体进入Q中，最终达到平衡，则 （ ）A、气体体积膨胀，内

12、能增加B、气体分子势能减少，内能增加C、气体分子势能增加，压强可能不变D、Q中气体不可能自发全部退回到P 中3、光的直线传播与波动规律光的直线传播与波动规律例1、一束白光通过如图放置的三棱镜色散到光屏上，在光屏上的色散区放置a 、b、 c三个相同的金属板。已知 b金属板被光照后发生光电效应，则 （ ）A、a板一定发生光电效应B、c板一定不发生光电效应C、射到c板上的光波长比射到a、b板上的光波长都短D、如果三个板上都发生了光电效应，则a板上产生的光电子动能最大 此题是几何光学和波动学的综合题错因（1）、几何光学解题程序没有掌握，没有作图习惯而死记知识，以至三棱镜一倒置便得出相反的结论（2）、在

13、几何光学、波动学过度中，不知道关键量是什么，以致解题方向不对，造成混乱以致错误对策：帮学生理清解题思路波动光学频率求折射定律几何知识找角的关系，根据物理规律作图n 上左边是黄光、最后屏上右边是黄光、最后屏上左边是紫光、最后屏上最先消失的是紫光、屏在光屏上会观察到的过程逐渐减小到光的入射角白上形成彩色光带后，把光屏散，在当白光通过棱镜发生色，恰好为黄光的临界角顶角为镜的、如图所示，某玻璃棱训练题：BDBCBBAAiA01 00000004590609045304522或、或、角为离开棱镜时与界面的夹，这条光线，临界角为率为上，棱镜的折射射到棱镜界面从空中垂直、如图所示，一条光线DCBABC3 3

14、已知一束可见光a是由m、n、p三种单色光组成的。检测发现三种单色光中，n、p两种色光的频率都大于m色光；n色光能使某金属发生光电效应，而p色光不能使该金属发生光电效应。那么，光束a通过三棱镜的情况是图中的( )4、量子论初步与原子物理量子论初步与原子物理（1）、光电效应与波粒二象性问题例、已知某金属在一束黄光照射下产生光电效应，下列说法正确的是 （ ）A、若增加一束同样的黄光照射，逸出的光电子数目会增加B、若增加一束同样的黄光照射，逸出的光电子的最大初动能会增加C、若改用一束强度相同的紫光代替这束黄光，逸出电子的最大初动能会增加D、若改用一束强度相同的紫光代替这束黄光，逸出电子的数目会增加AC

15、错因：1、由于光电效应规律没有理解掌握，特别是光强概念没有掌握导致错误。2、波粒二象性理解偏差对策：（1）、理解光电效应规律，认清光强概念，光强与光能的区别：光能E=nhv,光强是一种视觉效应，v引起色觉，n引起亮觉，光强决定于光子数（2）、理清波与粒子的关系 a、从物质的分类看 物质：1、实物粒子（电子） 2、场（光子） b、从运动形式及描述与现象看1、粒子： m x v a p Ek 碰撞 2、波 ：微观世界二者统一成概率波，因而粒子性不等同宏观粒子，波动性不等同宏观的波 ，干涉，衍射等，AT 射该金属，则可断定光照光和分别用恰能发生光电效应。若光照射某种金属是。用关系为三束单色光，其波长

16、、现有训练题：cabcbacba,1A、a光照射时，不能发生光电效应B、c光照射时，不能发生光电效应C、 a光照射时，释放出光电子数目最多D、c光照射时，释放出光电子的最大初动能最小（2）、某激光以60w的功率发射波长6.63x10-7 m的元素。试问：a、该管在1s内发射多少个光子？b、若光束全部被黑体表面吸收，试求光束对它的作用力？（A）（2）、波尔模型问题例1、氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程（ ）A、原子要吸收光子，电子动能增大，原子势能增大B、原子要放出光子，电子动能减小，原子势能增大C、原子要吸收光子，电子动能增大，原子势能减小D、原子要吸收光子，电子动能

17、减小，原子势能增大D例2、当光子能量为E的一束光照容器中的氢气（设氢原子处于n=2的能级），氢原子吸收光子后，能发出频率为 六种光，且频率增大，则E等于 （）654321vvvvvv、16321vvhDhvChvBhvA、错因：a、对波尔原子模型的认识不全面b、学生对一群氢原子各能级跃迁是等几率的理解不到位， 公式不能灵活应用C、不习惯使用能级图分析nC2对策：、使学生有一个清晰的波尔模型对策：、使学生有一个清晰的波尔模型、规范学生的解题思路、规范学生的解题思路用能级图用能级图、清晰出现不同频率光子的机制，理解吸收光子和吸收电子的不同、清晰出现不同频率光子的机制，理解吸收光子和吸收电子的不同是

18、歇电子的动能正的已知常数，上述俄表示不同能级，是，式中化为知铬原子能级公式可简俄歇电子。已脱离了原子的电子叫做，以这种方式这一现象叫做俄歇效应脱离原子，能级上的电子，使之能能量转给射光子，而是将相应的的能级上时并不发的电子跃迁到能级上的在某种条件下，铬原子射光子。例如的能级时，有可能不发到另一个较低、原子从一个能级跃迁训练题：.321,41212nnAEnnnn、3A/16 B、7A/16 C、11A/16 D、13A/16光的波长为小，则照射三种单色光，且波长减的、光照射，只发出波长为子受某单色、处于基态的一群氢原32121、A321、B32322121、DC3、核反应的综合问题例、云室处在磁感应强度为的匀强磁场中，一静止的质量为m1的原子核在云室中发生一次a衰变，a粒子的质量m2,电量为q，其运动轨道在与磁场垂直平