物理选修人教新课标原子的核式结构模型精品课件

1、一、一、粒子散射实验与核式结构模型粒子散射实验与核式结构模型1.1.粒子散射实验与汤姆孙的原子模型的冲突分析粒子散射实验与汤姆孙的原子模型的冲突分析. .(1)(1)分析否定的原因分析否定的原因由于电子质量远小于由于电子质量远小于粒子质量，所以电子不可能使粒子质量，所以电子不可能使粒子发生大角度偏转粒子发生大角度偏转. .使使粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分，粒子发生大角度偏转的只能是原子中带正电的部分，按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，按照汤姆孙原子模型，正电荷在原子内是均匀分布的，粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大部分抵消，因而也粒子穿过原子时，它受到的两侧斥力大

2、部分抵消，因而也不可能使不可能使粒子发生大角度偏转，更不可能使粒子发生大角度偏转，更不可能使粒子反向粒子反向弹回，这与弹回，这与粒子的散射实验相矛盾粒子的散射实验相矛盾. .实验现象表明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全实验现象表明原子绝大部分是空的，除非原子的几乎全部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，部质量和所有正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，否则，否则，粒子大角度散射是不可能的粒子大角度散射是不可能的. .(2)(2)原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别原子的核式结构与原子的枣糕模型的根本区别2.2.原子的核式结构模型对原子的核式结构模型对粒子散射实验结果的解

3、释：粒子散射实验结果的解释： (1)(1)当当粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥粒子穿过原子时，如果离核较远，受到原子核的斥力很小，力很小，粒子就像穿过粒子就像穿过“一片空地一片空地”一样，无遮无挡，一样，无遮无挡，运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数运动方向改变很小，因为原子核很小，所以绝大多数粒粒子不发生偏转子不发生偏转. .(2)(2)只有当只有当粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库粒子十分接近原子核穿过时，才受到很大的库仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少仑力作用，偏转角才很大，而这种机会很少. .(3)(3)如果如果粒子正对着原子核射来，偏转角几乎达到粒子正

4、对着原子核射来，偏转角几乎达到180180，这种机会极少，如图所示这种机会极少，如图所示. . 卢瑟福根据卢瑟福根据粒子散射实验估算出了原子核粒子散射实验估算出了原子核半径的数量级为半径的数量级为1010-15-15 m. m.【典例典例1 1】(2011(2011孝感高二检测孝感高二检测) )如图所示为卢瑟福和他的如图所示为卢瑟福和他的同事们做同事们做粒子散射实验的装置示意图粒子散射实验的装置示意图, ,荧光屏和显微镜一荧光屏和显微镜一起分别放在图中起分别放在图中A A、B B、C C、D D四个位置时四个位置时, ,观察到的现象观察到的现象, ,下下述说法中正确的是述说法中正确的是( )(

5、 )A.A.放在放在A A位置时位置时, ,相同时间内观察到屏上的闪光次数最多相同时间内观察到屏上的闪光次数最多B.B.放在放在B B位置时位置时, ,相同时间内观察到屏上的闪光次数只比相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A A位位置稍少些置稍少些C.C.放在放在C C、D D位置时位置时, ,屏上观察不到闪光屏上观察不到闪光D.D.放在放在D D位置时位置时, ,屏上仍能观察到一些闪光屏上仍能观察到一些闪光, ,但次数极少但次数极少 【解题指导解题指导】审题时应重点关注以下几点审题时应重点关注以下几点(1)(1)注意关键词语注意关键词语“次数最多次数最多”、“稍少稍少”、“极少极少”等等. .

6、(2)(2)明确实验装置中各部分的组成及作用明确实验装置中各部分的组成及作用. .【标准解答标准解答】选选A A、D.D.在卢瑟福在卢瑟福粒子散射实验中粒子散射实验中,粒子粒子穿过金箔后穿过金箔后, ,绝大多数绝大多数粒子仍沿原来的方向前进粒子仍沿原来的方向前进, ,故故A A正确正确, ,少数少数粒子发生较大偏转粒子发生较大偏转, ,极少数极少数粒子偏转角度超过粒子偏转角度超过9090, ,极个别极个别粒子被反射回来粒子被反射回来, ,故故B B、C C错错,D,D对对. .【规律方法规律方法】对对粒子散射实验的题的解法粒子散射实验的题的解法(1)(1)熟记装置及原理熟记装置及原理粒子散射实

7、验是一个非常重要的实验，因此对实验器材、粒子散射实验是一个非常重要的实验，因此对实验器材、现象、现象分析、结论都必须弄明白，才能顺利解答有关现象、现象分析、结论都必须弄明白，才能顺利解答有关问题问题. .(2)(2)理解建立核式结构模型的要点理解建立核式结构模型的要点核外电子不会使核外电子不会使粒子的速度发生明显改变粒子的速度发生明显改变. .汤姆孙模型不能解释汤姆孙模型不能解释粒子的大角度散射粒子的大角度散射. .少数少数粒子发生了大角度偏转粒子发生了大角度偏转, ,甚至反弹回来甚至反弹回来, ,表明这些表明这些粒子在原子中的某个地方受到了质量、电量均比它本身粒子在原子中的某个地方受到了质量

8、、电量均比它本身大得多的物体的作用大得多的物体的作用. .绝大多数绝大多数粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有粒子在穿过厚厚的金原子层时运动方向没有明显变化明显变化, ,说明原子中绝大部分是空的说明原子中绝大部分是空的. .原子的质量、电量原子的质量、电量都集中在体积很小的核上都集中在体积很小的核上. .【变式训练变式训练】关于关于粒子散射实验，下述说法不正确的粒子散射实验，下述说法不正确的是是( )( )A.A.粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷粒子发生大角度散射的主要原因是原子中有正电荷B.B.粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原子核的作粒子发生大角度散射的主要原因是原子中原

9、子核的作用用C.C.只有少数只有少数粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上D.D.相同条件下，换用原子序数越小的物质做实验，沿同一相同条件下，换用原子序数越小的物质做实验，沿同一偏转角散射的偏转角散射的粒子越少粒子越少【解析解析】选选A.A.原子显电中性，而电子带负电，所以原子中一原子显电中性，而电子带负电，所以原子中一定存在带正电的物质，但是汤姆孙的原子模型不能解释定存在带正电的物质，但是汤姆孙的原子模型不能解释粒粒子的散射现象，所以子的散射现象，所以粒子大角度散射的主要原因不能

10、直接粒子大角度散射的主要原因不能直接说是原子中正电荷的作用，而是正电荷集中在原子核上的原说是原子中正电荷的作用，而是正电荷集中在原子核上的原因，所以因，所以A A选项错误，选项错误，B B选项正确；只有少数选项正确；只有少数粒子发生大角粒子发生大角度散射的结果证明原子中存在一个集中所有正电荷和几乎所度散射的结果证明原子中存在一个集中所有正电荷和几乎所有质量的很小的原子核，有质量的很小的原子核，C C选项正确；使选项正确；使粒子发生大角度粒子发生大角度散射的原因是受到原子核的库仑斥力，所以为使散射实验现散射的原因是受到原子核的库仑斥力，所以为使散射实验现象更明显，应采用原子序数大的金箔，若改用原

11、子序数小的象更明显，应采用原子序数大的金箔，若改用原子序数小的物质做实验，物质做实验，粒子受到原子核的库仑斥力小，发生大角度粒子受到原子核的库仑斥力小，发生大角度散射的散射的粒子少，所以选项粒子少，所以选项D D正确正确. . 【变式备选变式备选】卢瑟福和他的助手做卢瑟福和他的助手做粒子轰击金箔实粒子轰击金箔实验验, ,获得了重要发现，关于获得了重要发现，关于粒子散射实验的结果粒子散射实验的结果, ,下列说下列说法正确的是法正确的是( )( )A.A.证明了质子的存在证明了质子的存在B.B.证明了原子核是由质子和中子组成的证明了原子核是由质子和中子组成的C.C.证明了原子的全部正电荷和几乎全部

12、质量都集中在一个证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里很小的核里D.D.说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动【解析解析】选选C.C.粒子散射实验发现了原子内存在一个集中粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核了全部正电荷和几乎全部质量的核. .数年后卢瑟福发现核内数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子有质子并预测核内存在中子, ,所以所以C C对对,A,A、B B错错. .玻尔发现了玻尔发现了电子轨道量子化电子轨道量子化,D,D错错. .二、二、粒子散射实验中的能量转化问题粒子散射实验中的能量转化问题1

13、.1.粒子的受力特点：粒子的受力特点：粒子与原子核间的作用力是库仑斥力粒子与原子核间的作用力是库仑斥力大小：大小： (1)(1)式中式中Q Q为原子核的电荷量为原子核的电荷量.q.q为为粒子所带电粒子所带电量，量，r r为为粒子与原子核间的距离粒子与原子核间的距离.(2).(2)粒子离原子核越近，粒子离原子核越近，库仑力越大；运动加速度越大，反之，则越小库仑力越大；运动加速度越大，反之，则越小. .方向：方向：粒子粒子的受力沿原子核与的受力沿原子核与粒子的连线，由原子核指向粒子的连线，由原子核指向粒子粒子. .2kQqF.r2.2.库仑力对库仑力对粒子的做功情况：粒子的做功情况：(1)(1)当

14、当粒子靠近原子核时，库仑斥力做负功，电势能增加粒子靠近原子核时，库仑斥力做负功，电势能增加. .(2)(2)当当粒子远离原子核时，库仑斥力做正功，电势能减小粒子远离原子核时，库仑斥力做正功，电势能减小. .3.3.粒子的能量转化：仅有库仑斥力做功，只是电势能和粒子的能量转化：仅有库仑斥力做功，只是电势能和动能之间相互转化，而总能量保持不变动能之间相互转化，而总能量保持不变. . (1) (1)粒子与原子核之间的万有引力远小于两粒子与原子核之间的万有引力远小于两者之间的库仑斥力，因而可以忽略不计者之间的库仑斥力，因而可以忽略不计. .(2)(2)在处理在处理粒子等微观粒子时一般不计重力粒子等微观

15、粒子时一般不计重力. .【典例典例2 2】根据根据粒子散射实验，卢瑟福粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型提出了原子的核式结构模型. .图中虚线表图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个表示一个粒子的运动轨迹粒子的运动轨迹. .在在粒子从粒子从a a运动到运动到b b、再运动到、再运动到c c的过程中，下列说的过程中，下列说法中正确的是法中正确的是( )( )A.A.动能先增大，后减小动能先增大，后减小B.B.电势能先减小，后增大电势能先减小，后增大C.C.电场力先做负功，后做正功，总功等于零电场力先做负功，后做正功，总功等于零D.D.加速

16、度先变小，后变大加速度先变小，后变大 【解题指导解题指导】解答该题应注意以下关键点解答该题应注意以下关键点(1)(1)根据力和速度的夹角关系判断功的正负根据力和速度的夹角关系判断功的正负(2)(2)根据力的大小判断加速度的大小根据力的大小判断加速度的大小(3)(3)根据功能关系判断动能的变化、电势能的变化根据功能关系判断动能的变化、电势能的变化【标准解答标准解答】选选C.C.粒子受到原子核的库仑力为斥力，当粒子受到原子核的库仑力为斥力，当由由a a到到b b时，库仑力变大时，库仑力变大, ,做负功，再由做负功，再由b b到到c c时，库仑力减小，时，库仑力减小，做正功做正功. .故加速度先增大

17、再减小，动能先减小后增大，电势故加速度先增大再减小，动能先减小后增大，电势能先增大再减小，又因能先增大再减小，又因a a、c c在同一等势面上，故总功为零，在同一等势面上，故总功为零，故故C C对，对，A A、B B、D D均错均错. .【规律方法规律方法】 粒子散射实验中常用的规律粒子散射实验中常用的规律(1)(1)库仑定律库仑定律: : 用来分析用来分析粒子和原子核间的相粒子和原子核间的相互作用力互作用力. .(2)(2)牛顿第二定律牛顿第二定律: :该实验中该实验中粒子只受库仑力，可根据库粒子只受库仑力，可根据库仑力的变化分析加速度的变化仑力的变化分析加速度的变化. .(3)(3)功能关

18、系功能关系: :根据库仑力做功，可分析动能的变化，也能根据库仑力做功，可分析动能的变化，也能分析电势能的变化分析电势能的变化. .(4)(4)原子核带正电，其周围的电场相当于正点电荷的电场，原子核带正电，其周围的电场相当于正点电荷的电场，注意应用其电场线和等势面的特点注意应用其电场线和等势面的特点. .122q qFkr，【变式训练变式训练】粒子散射实验中，当粒子散射实验中，当粒子最接近原子核粒子最接近原子核时，关于描述时，关于描述粒子的有关物理量正确的是粒子的有关物理量正确的是( )( )A.A.动能最小动能最小B.B.势能最小势能最小C.C.粒子与金原子组成的系统能量最小粒子与金原子组成的

19、系统能量最小D.D.粒子所受金原子核的斥力最大粒子所受金原子核的斥力最大【解析解析】选选A A、D.D.粒子和原子核都带正电，库仑力表现为粒子和原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故粒子动能减粒子动能减小，电势能增加，系统的能量守恒；由库仑定律可知随着小，电势能增加，系统的能量守恒；由库仑定律可知随着距离的减小，库仑力逐渐增大，故距离的减小，库仑力逐渐增大，故A A、D D正确正确. .【典例典例】在在粒子散射实验中，根据粒子散射实验中，根据粒子与原子核发生对粒子与原子核发生对心碰撞时能达到的最小距离可以估算原子核的大小心碰撞时

20、能达到的最小距离可以估算原子核的大小. .现有一个现有一个粒子以粒子以2.02.010107 7 m/s m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为荷数为79.79.求求粒子与金原子核间的最近距离粒子与金原子核间的最近距离( (已知带电粒子已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为在点电荷电场中的电势能表达式为 r r为距点电荷为距点电荷的距离的距离.粒子质量为粒子质量为6.646.641010-27-27 kg). kg).12Pq qEk,r【解题指导解题指导】解答本题应把握以下三点：解答本题应把握以下三点：(1)(1)明确明确粒子的运动为沿粒子与原子核连

21、线的直线运动粒子的运动为沿粒子与原子核连线的直线运动. .(2)(2)当动能减为零时，电势能最大，离原子核最近当动能减为零时，电势能最大，离原子核最近. .(3)(3)原子核的大小应该比最近距离小一些原子核的大小应该比最近距离小一些. .【标准解答标准解答】当当粒子靠近原子核运动时，粒子靠近原子核运动时，粒子的动能转粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，所化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，所以以粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d d，则则答案：答案：2.72.71010-14-14 m m212

22、q q1mvk.2d12229192277142kq qdmv2 9.0 102 791.6 10 m6.64 102.0 102.7 10 m. 一、选择题一、选择题1.1.（20112011天津高考）下列能揭示原子具有核式结构的实天津高考）下列能揭示原子具有核式结构的实验是验是( )( )A.A.光电效应实验光电效应实验 B.B.伦琴射线的发现伦琴射线的发现C.C.粒子散射实验粒子散射实验 D.D.氢原子光谱的发现氢原子光谱的发现【解析解析】选选C C光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原光电效应现象证明了光的粒子性本质，与原子结构无关，选项子结构无关，选项A A错误；伦琴射线的发现以及氢

23、原子光谱错误；伦琴射线的发现以及氢原子光谱的发现都与原子的能级结构有关，都是原子能级跃迁的结的发现都与原子的能级结构有关，都是原子能级跃迁的结论，选项论，选项B B、D D错误；卢瑟福的错误；卢瑟福的粒子散射实验证实了原子粒子散射实验证实了原子的核式结构模型，选项的核式结构模型，选项C C正确正确. .2.2.粒子散射实验中，不考虑电子和粒子散射实验中，不考虑电子和粒子的碰撞影响，粒子的碰撞影响，是因为是因为( )( )A.A.粒子与电子根本无相互作用粒子与电子根本无相互作用B.B.粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的的C.C.粒子和电

24、子碰撞损失能量极少，可忽略不计粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D.D.电子很小，电子很小，粒子碰撞不到电子粒子碰撞不到电子【解析解析】选选C.C.粒子与电子之间存在相互作用力粒子与电子之间存在相互作用力. .这个作用力这个作用力是库仑力，但由于电子质量很小，只有是库仑力，但由于电子质量很小，只有粒子质量的粒子质量的碰撞时对碰撞时对粒子的运动影响极小，几乎不改变粒子的运动影响极小，几乎不改变粒子的运动粒子的运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确答案是方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确答案是C.C.17 300，3.(20113.(2011沈阳高二检测沈阳高二检测) )卢瑟福通过

25、对卢瑟福通过对粒子散射实验结粒子散射实验结果的分析，提出果的分析，提出( )( )A.A.原子的核式结构模型原子的核式结构模型B.B.原子核内有中子存在原子核内有中子存在C.C.电子在原子核外面运动电子在原子核外面运动D.D.原子核是由质子和中子组成的原子核是由质子和中子组成的【解析解析】选选A A、C.C.卢瑟福通过对卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，粒子散射实验结果的分析，发现发现粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进，但有少数发生大角度偏转，偏转的角度甚至的方向前进，但有少数发生大角度偏转，偏转的角度甚至大于大于9090，有的

26、几乎达到，有的几乎达到180180. .大多数不发生偏转，说明大多数不发生偏转，说明原子中存在很大的空间，少数发生大角度偏转，说明原子中存在很大的空间，少数发生大角度偏转，说明粒粒子受到很强的库仑力的作用，由此可知，原子内部存在质子受到很强的库仑力的作用，由此可知，原子内部存在质量很大、体积很小的粒子，就是原子核，因此量很大、体积很小的粒子，就是原子核，因此A A、C C选项正选项正确确. .4.(20114.(2011泉州高二检测泉州高二检测) )如图所示为卢瑟福如图所示为卢瑟福粒子散射实粒子散射实验的原子核和两个验的原子核和两个粒子的径迹，其中可能正确的是粒子的径迹，其中可能正确的是( )

27、( )【解析解析】选选A.A.粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受粒子在靠近金原子核时，离核越近，所受库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出库仑斥力越大，偏转角度越大，根据这个特点可以判断出只有只有A A正确正确. .5.5.关于关于粒子散射实验，下列说法正确的是粒子散射实验，下列说法正确的是( )( )A.A.该实验可以在空气环境中进行该实验可以在空气环境中进行B.B.不用显微镜也可以在不同方向上观察到散射的不用显微镜也可以在不同方向上观察到散射的粒子粒子C.C.荧光屏上的闪光是散射的荧光屏上的闪光是散射的粒子打在荧光屏上形成的粒子打在荧光屏上形成的D.D.荧光屏只有正对荧光屏只

28、有正对粒子源发出射线的方向才有闪光粒子源发出射线的方向才有闪光【解析解析】选选C.C.由于由于粒子有很强的电离作用粒子有很强的电离作用. .其穿透能力很其穿透能力很弱，所以该实验要在真空中进行，故弱，所以该实验要在真空中进行，故A A错；为观察错；为观察粒子穿粒子穿过金箔后在各个方向上的散射情况，必须用带有荧光屏的过金箔后在各个方向上的散射情况，必须用带有荧光屏的显微镜来观察，直接用肉眼无法观察到显微镜来观察，直接用肉眼无法观察到, ,故故B B错；荧光屏上错；荧光屏上的闪光是的闪光是粒子打在光屏上引起的，并且在各个方向上都粒子打在光屏上引起的，并且在各个方向上都能观察到闪光，故能观察到闪光，

29、故C C正确，正确，D D错错. .6.6.关于关于粒子散射实验的装置粒子散射实验的装置, ,下列说法正确的是下列说法正确的是( )( )A.A.全部设备都放在真空中全部设备都放在真空中B.B.荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动荧光屏和显微镜能围绕金箔在一个圆周上转动C.C.若将金箔改为银箔若将金箔改为银箔, ,就不能发生散射现象就不能发生散射现象D.D.金箔的厚度不会影响实验结果金箔的厚度不会影响实验结果【解析解析】选选A A、B.B.实验必须在真空中进行实验必须在真空中进行, ,故故A A对对. .荧光屏和荧光屏和显微镜应该能围绕金箔在一个圆周上转动显微镜应该能围绕金箔在一个圆周上转

30、动,B,B正确正确, ,金箔改为金箔改为银箔能发生散射现象银箔能发生散射现象, ,但不明显但不明显,C,C错误错误,粒子穿透能力弱粒子穿透能力弱, ,金箔要很薄金箔要很薄. .故故D D错错. .7.7.关于关于粒子散射实验，下列说法正确的是粒子散射实验，下列说法正确的是( )( )A.A.粒子穿过原子时，由于粒子穿过原子时，由于粒子的质量比电子大得多，粒子的质量比电子大得多，电子不可能使电子不可能使粒子的运动方向发生明显的改变粒子的运动方向发生明显的改变B.B.由于绝大多数由于绝大多数粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使以使粒子发生大角度偏转的原因是在原子

31、中极小的区域粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对内集中着对粒子产生库仑力的正电荷粒子产生库仑力的正电荷C.C.粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，因是原子核很小，粒子接近原子核的机会很小粒子接近原子核的机会很小D.D.使使粒子发生大角度偏转的原因是粒子发生大角度偏转的原因是粒子穿过原子时，粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对原子内部两侧的正电荷对粒子的斥力不相等粒子的斥力不相等【解析解析】选选A A、B B、C.C.电子的质量很小，当和电子的质量很小，当和粒子作用时，粒子作用时，对对粒子运动的影响极其微

32、小，粒子运动的影响极其微小，A A正确正确.粒子发生大角度粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，所以很小的区域内，所以B B、C C正确正确,D,D错误错误. .二、计算题二、计算题8.8.根据根据粒子散射实验及下列数据，估算原子核大小粒子散射实验及下列数据，估算原子核大小. .金的原金的原子序数子序数7979，粒子质量粒子质量m=6.64m=6.641010-27-27 kg kg，粒子速度粒子速度v=2.0 v=2.0 10107 7 m/s m/s，电子电荷量，电子电荷量e=1.6e=1.61010

33、-19-19 C C，点电荷电势，点电荷电势U=kQ/rU=kQ/r，k=9.0k=9.010109 9 Nm Nm2 2/C/C2 2. .【解析解析】粒子正对金原子射去，速度为零时，动能全部转粒子正对金原子射去，速度为零时，动能全部转化为电势能，此时化为电势能，此时粒子和金原子之间的距离近似为原子核粒子和金原子之间的距离近似为原子核半径半径. .答案：答案：2.72.71010-14 -14 m m22919192277141kQqmv2r2kQqrmv2 9.0 1079 1.6 102 1.6 106.64 102.0 10 m2.7 10 m. 9.9.粒子与金核粒子与金核19719

34、7AuAu发生正碰时，如果发生正碰时，如果粒子能接近金核的粒子能接近金核的最小距离为最小距离为2 21010-14-14 m m，试估算金核的密度为多少？，试估算金核的密度为多少？【解析解析】粗略地，可把金核看做一个球体，把粗略地，可把金核看做一个球体，把粒子接近它粒子接近它的最小距离作为它的半径的最小距离作为它的半径r r，则金核的体积表示为，则金核的体积表示为而金核的质量而金核的质量M=197M=1971.671.671010-27-27 kg3.29 kg3.291010-25-25 kg kg，故，故其密度为其密度为9.89.810101515 kg/m kg/m3 3. .答案：答案：9.89.810101515 kg/m kg/m3 334Vr3 ，2533143.29 10M/V kg/m43.142 103 【方法技巧方法技巧】 物理估算题的求解方法物理估算题的求解方法物理估算题，对学生的思维能力、计