附录3：教学时间安排、各章复习要点

1、三、教学时间安排主题单元课时说明碰撞与动量量守恒动量、动量量守恒定定律及其其探究验验证弹性碰撞和和非弹性性碰撞、反反冲运动动32波粒二象性性量子论的建建立 黑体与与黑体辐辐射、光光电效应应 光子子说 光光电效应应方程、康康普顿效效应光的波粒二二象性物物质波 概率波波 不不确定关关系2原子结构原子核式结结构模型型、氢原原子光谱谱、氢原原子的能能级1原子核原子核的组组成、放放射性、原原子核的的衰变、半半衰期 、放射射性同位位素核力与结合合能、质质量亏损损、核反反应方程程、重核裂变和和核聚变变四、各章复习要点主题一：碰撞与动量守恒考点学习要求：99、动量量 动动量守恒恒定律理解动量的的概念，知知道动

2、量量是矢量量。会计计算一维维动量的的变化。理解动量守守恒定律律,知道道动量守守恒定律律的普遍遍意义，并并通过动动量守恒恒定律体体会自然然界的和和谐与统统一。会用牛顿运运动定律律导出动动量守恒恒定律。知知道定律律成立的的条件。能能运用动动量守恒恒定律解解释有关关现象并并解决有有关问题题。100、验验证动量量守恒定定律（实实验、探探究）通过实验探探究一维维碰撞中中的不变变量。101、碰碰撞 反冲运运动了解不同类类型的碰碰撞，知知道弹性性碰撞和和非弹性性碰撞的的主要特特征，并并解释、解解决一维维碰撞的的相关问问题。通过探究一一维弹性性碰撞问问题，使使学生体体验科学学探究的的过程，掌掌握科学学探究的的

3、方法。了解反冲运运动。会会用动量量守恒定定律解决决反冲运运动问题题。教材特点分分析：动量守恒定定律统领领整个33-5模模块，粒子散散射实验验、康普普顿效应应、质子子的发现现、中子子的发现现、核反反应。人人类认识识微观世世界的思思路与方方法：（11）根据据事实提提出要探探索和研研究的问问题。（22）用一一定能量量的粒子子去轰击击原子或或原子核核，根据据实验事事实，提提出新理理论。（33）经实实践检验验，修正正理论。动量守恒和能量守恒是自然界普遍适用的基本规律，无论是宏观领域还是微观领域，我们都可以用上述观点来解决具体的问题。概念规律方方法：动量、动量量守恒定定律1动量（1）定义义：p=mv （2

4、）动量量是状态态量：动量是物体体机械运运动的一一种量度度，是状状态量，通通常说物物体的动动量是物物体在某某一时刻刻的动量量，计算算物体的的动量时时应取这这一时刻刻的即时时速度（3）动量量的相对对性：由于物体的的运动速速度与参参照物的的选择有有关，所所以物体体的动量量也跟参参照物的的选择有有关选选择不同同的参照照物时，同同一物体体的动量量可以不不同通通常在不不说明参参照物的的情况下下，物体体的动量量是指物物体相对对于地面面的动量量（4）动量量的矢量量性：物体动量的的方向与与物体的的即时速速度方向向相同动量的运算算应使用用平行四四边形法法则，如如果物体体运动变变化前后后的动量量都在同同一直线线上，

5、那那么选定定正方向向后，动动量的方方向可以以用正、负负号表示示，动量量的运算算就简化化为代数数运算了了（5）动量量的单位位：在国际单位位制中，动动量单位位是千克克米秒秒2动量守守恒定律律（1）内容容相互作用的的物体如如果不受受外力作作用，或或者它们们所受的的外力之之和为零零，它们们的总动动量保持持不变（2）条件件 （3）表达达式（常见形式式为：）3动量守守恒定律律的性质质（1）动量量守恒定定律的矢矢量性由于速度是是矢量，定定律的表表达式应应是一个个矢量式式对于一维情情况，可可根据所所设坐标标的方向向确定速速度的正正负，而而将矢量量式化为为代数式式对两两个物体体组成的的系统，在在一般情情况下，定

6、定律可表表达为：m1v1m2v2=mlvl+ m2v2（2）动量量守恒定定律中速速度的同同时性物体系统在在相互作作用过程程中，任任一瞬间间的动量量都保持持不变相互作作用前的的动量和和（m1v1m2v2+）中的的v1、v2、都应该该是作用用前同一一时刻的的即时速速度；相相互作用用后的动动量和（m1v1m2v2+）中的v1、v2、都应该是作用后同一时刻的即时速度（3）动量量守恒定定律中速速度的相相对性动量的大小小和方向向与参照照系的选选择有关关，应用用动量守守恒列方方程时，应应该注意意各物体体的速度度必须相相对同一一惯性参参照系的的速度，通通常以地地面为参参照系（4）系统统性动量守恒定定律的研研究

7、是相相互作用用的物体体组成的的系统（5）普适适性动量守恒定定律是自自然界普普遍规律律之一，不不仅适用用于宏观观物体的的低速运运动，对对微观现现象和高高速运动动仍然适适用4对动量量守恒定定律进一一步理解解（1）对守守恒条件件的理解解标准条件件：系统统“总动量量保持不不变”的条件件是系统统“不受外外力作用用”或“所受外外力之和和为零”近似条件件：若系系统所受受外力远远小于内内力，且且作用时时间很短短，即外外力的冲冲量可以以忽略，则则可以近近似认为为系统的的总动量量守恒，即即：，但但为有限限值，且且某一方向向动量守守恒的条条件：系系统所受受外力矢矢量和不不为零，但但在某一一方向上上的力为为零，则则系

8、统在在这个方方向上的的动量守守恒必必须注意意区别总总动量守守恒与某某一方向向动量守守恒列列式时，要要特别注注意把速速度投影影到这个个方向上上，同时时要注意意各量的的正负说明：内力力的冲量量对系统统动量是是否守恒恒没有影影响，但但可改变变系统内内物体的的动量内力的的冲量是是系统内内物体间间动量传传递的原原因，而而外力的的冲量是是改变系系统总动动量的原原因譬譬如：通通常情况况下的摩摩擦力的的冲量在在时间极极短时就就可忽略略，子弹弹沿水平平方向打打入竖直直下落的的木块，子子弹与木木块在竖竖直方向向的动量量就近似似守恒（2）对守守恒的理理解系统“总动动量保持持不变”，不是是仅指系系统的初初、末两两个时

9、刻刻的总动动量相等等，而是是指系统统在整个个过程中中任意两两个时刻刻的总动动量都相相等，但但决不能能认为系系统内的的每一个个物体的的动量都都保持不不变【基本问题题类型和和研究方方法】1应用动动量守恒恒定律解解题的基基本步骤骤（1）分析析题意，确确定研究究系统和和一段过过程在分析相互互作用的的物体总总动量是是否守恒恒时，通通常把这这些被研研究的物物体总称称为系统统要明明确所研研究的系系统是由由哪几个个物体组组成的（2）进行行受力分分析，确确认是否否满足守守恒的条条件弄清哪些是是系统内内部物体体之间相相互作用用的力，即即内力；哪些是是系统外外的物体体对系统统内物体体的作用用力，即即外力（3）明确确

10、所研究究的相互互作用过过程，确确定过程程的始、末末状态即系统内各各个物体体的初动动量和末末动量的的量值或或表达式式（4）建立立动量守守恒方程程规定好正方方向，灵灵活运用用动量守守恒定律律的各种种表达式式建立动动量守恒恒方程（5）求解解验证讨讨论计算结果如如果是正正的，说说明该量量的方向向和正方方向相同同，如果果是负的的，则和和选定的的正方向向相反如果是是几个方方程联立立解，那那么各方方程所选选取的正正方向应应该相同同2运用动动量守恒恒定律的的常见问问题（1）人船船模型（1）模型型：两个个原来均均处于静静止状态态的物体体发生相相互作用用，并且且它们所所受的合合外力为为零（2）规律律：系统统动量守

11、守恒，任任意一个个时刻的的总动量量均为零零，两个个物体的的动量大大小总相相等，即即：mvv=MV上式两边同同乘一个个t得：mvtMVt两边再求和和可得：mvvt=MVVt则有：mss=MS，或或者mM=sS（2）临界界问题在应用动量量守恒定定律解题题时，常常会遇到到相互作作用的物物体相距距最近、避避免相撞撞、何时时开始反反向运动动等临界界问题，这这类问题题要注意意挖掘隐隐含的临临界条件件【例1】如如图所示示，具有有一定质质量的小小球A固定在轻轻杆一端端，另一一端悬挂挂在小车车支架的的O点，用用手将小小球拉起起使轻杆杆呈水平平，在小小车处于于静止的的情况下下放手使使小球摆摆下，在在B处与固固定在

12、车车上的油油泥撞击击后粘合合在一起起，则此此后小车车的运动动情况是是（ C ）(A)向右右运动 (BB)向左左运动 (C)静止止不动 (DD)无法法判定【例2】两两个质量量相等的的滑冰人人甲和乙乙都静止止在光滑滑的水平平冰面上上，其中中一人向向另一人人抛出一一个篮球球，另一一人接球球后再抛抛回，如如此反复复进行几几次后甲甲、乙两两人最后后的速率率关系为为（ B ）A.若甲最最先抛球球，则一一定是VV甲 V乙B若若乙最后后接球，则则一定是是V甲 V乙C只有甲甲先抛球球，乙最最后接球球，才有有V甲 V乙D无无论怎样样抛球与与接球，总总有V甲 V乙【例3】两两条磁性性极强的的磁铁分分别固定定在两辆辆

13、小车上上,水平平面光滑滑,已知知甲车和和磁铁总总质量为为0.55Kg,乙车和和磁铁的的总质量量为1.0Kgg,两磁磁铁N极相对对,两车车相向运运动,某某时刻甲甲车速度度大小为为2m/s,乙乙车速度度大小为为3m/s,方方向相反反并在同同一直线线上,求:(1)当甲车车开始反反向时,乙车的的速度? (2)由于于磁性极极强，故故两车不不会相碰碰，那么么两车的的距离最最近时,乙车的的速度?答案：（11）2mm/s；方向与与乙车运运动方向向相同（2）43m/s；方方向与乙乙车运动动方向相相同 【例4】如如图所示示甲、乙乙两人做做抛球游游戏，甲甲站在一一辆平板板车上，车车与水平平地面间间摩擦不不计.甲甲与

14、车的的总质量量M=1000 kkg，另另有一质质量m=2 kg的的球.乙乙站在车车的对面面的地上上，身旁旁有若干干质量不不等的球球.开始始车静止止，甲将将球以速速度v（相对对地面）水水平抛给给乙，乙乙接到抛抛来的球球后，马马上将另另一质量量为m=22m的球以以相同速速率v水平抛抛回给甲甲，甲接接住后，再再以相同同速率vv将此球球水平抛抛给乙，这这样往复复进行.乙每次次抛回给给甲的球球的质量量都等于于他接到到的球的的质量为为2倍,求：（1）甲第第二次抛抛出球后后，车的的速度大大小.（2）从第第一次算算起，甲甲抛出多多少个球球后，再再不能接接到乙抛抛回来的的球.答案：v/10 55【例5】如如图所

15、示示，ABB为一光光滑水平平横杆，杆杆上套一一质量为为M的小圆圆环，环环上系一一长为LL质量不不计的细细绳，绳绳的另一一端拴一一质量为为m的小球球，现将将绳拉直直，且与与AB平行行，由静静止释放放小球，则则当线绳绳与A B成角时，圆圆环移动动的距离离是多少少？解析：虽然然小球、细细绳及圆圆环在运运动过程程中合外外力不为为零（杆杆的支持持力与两两圆环及及小球的的重力之之和不相相等）系系统动量量不守恒恒，但是是系统在在水平方方向不受受外力，因因而水平平动量守守恒。设设细绳与与AB成角时小小球的水水平速度度为v，圆环环的水平平速度为为V，则由由水平动动量守恒恒有：MV=mvv且在任意时时刻或位位置V

16、与v均满足足这一关关系，加加之时间间相同，公公式中的的V和v可分别别用其水水平位移移替代，则则上式可可写为：Md=m（L-Lcoss）-d解得圆环移移动的距距离： dd=mL（11-coos）/（MM+m）【例6】甲甲、乙两两小孩各各乘一辆辆冰车在在水平冰冰面上游游戏，甲甲与他所所乘的冰冰车的总总质量为为M=30kkg，乙乙与他所所乘的冰冰车的总总质量为为M=300kg游戏时时，甲推推着一个个质量为为m=15kkg的箱箱子，和和他一起起以V0=2mm/s的的速度滑滑行乙乙以同样样大小的的速度迎迎面而来来，如图图，为避避免相撞撞，甲突突然将箱箱子沿冰冰面推给给乙，箱箱子滑到到乙处时时，乙迅迅速把

17、它它抓住若不计计冰面的的摩擦力力，问甲甲至少要要以多大大的速度度（相对对于地面面）将箱箱子推出出，才能能避免与与乙相撞撞？ 分析本题的的关键是是正确选选择系统统，甲与与箱子作作为一个个系统，在在甲推箱箱子过程程中，在在水平方方向不受受外力，只只有相互互作用的的内力；箱子与与乙作为为一个系系统，在在乙接到到箱子的的过程中中，也只只有内力力，不受受外力作作用；将将甲、箱箱子、乙乙作为一一个系统统，该系系统动量量也守恒恒另一个关键键点是甲甲、乙两两小孩不不相碰的的临界条条件是：甲推出出箱子后后与乙接接到箱子子后的速速度相等等解答甲甲与箱子子系统动动量守恒恒 ，以以甲与箱箱子原运运动方向向为正方方向

18、（M+m）V0=MV1+Mv乙与箱子的的动量也也守恒 （mVVMV0）=（mm+M）V2要使两小孩孩不相碰碰，需满满足条件件 V1=V2解得 V=5.2m/s二、验证证动量守守恒定律律实验探探究通过实验探探究和理理论分析析理解动动量守恒恒定律，如如通过实实验探究究不受外外力或受受合外力力为零的的系统，两两个相互互作用的的滑块碰碰撞前后后系统的的总动量量是否保保持不变变，并运运用动量量守恒定定律分析析一维碰碰撞现象象和反冲冲问题，如如，解释释火箭为为什么会会升空？宇航员员如何实实现在太太空行走走？等等等。【例1】质质量为MM的船静静止在湖湖上，船船身长为为L，船两两头分别别站着质质量为mm1和m

19、2的人（mm1m2）若若这两人人互换位位置，则则船身移移动的位位移大小小是多少少？【例2】一一门旧式式大炮，炮炮身的质质量是110000kg，水水平发射射一枚质质量是22.5kkg的炮炮弹，如如果炮弹弹从炮筒筒飞出的的速度是是6000m/ss。则炮炮身后退退的速度度为提示：动量量近似守守恒的条条件：合合外力不不为零但但为有限限值，且且t0，且且过程中中导致系系统内物物体动量量转移的的内力远远大于外外力。譬譬如此题题情况下下的地面面摩擦力力的冲量量在时间间极短时时就可忽忽略解：把炮身身和炮弹看成成一系统统，系统统在发射射过程中中水平方方向上受受地面摩摩擦力，因因时间极极短，其其冲量可可忽略。则则

20、水平方方向动量量近似守守恒。有有0=mmv+MV，解解得V=-mvv/M=-1.5m/s,负号表表示炮身身的速度度与炮弹弹的速度度方向相相反。【例3】AA、B两滑块块在一水水平长直直气垫导导轨上相相碰。用用频闪照照相机在在t0 = 0，tt1 = t，t2 = 2t，t3 = 3t各时刻刻闪光四四次，摄摄得如图图所示照照片，其其中B像有重重叠，且且在第一一次闪光光时，滑滑块A恰好通通过x = 55ccm处，mB = 3mA / 2，由此可判断（ 答案：B ）A碰前BB静止，碰碰撞发生生在600cm处处，t = 2.55t时刻B碰后BB静止，碰碰撞发生生在600cm处处，t = 0.55t时刻C

21、碰前BB静止，碰碰撞发生生在600cm处处，t = 2.55t时刻D碰后BB静止，碰碰撞发生生在600cm处处，t = 2.55t时刻AAAABB0 100 20 330 400 50 660 700 xx / cm【例4】如如图(aa)所示示，在水水平光滑滑轨道上上停着甲甲、乙两两辆实验验小车，甲甲车系一一穿过打打点计时时器的纸纸带，当当甲车受受到水平平向右的的冲量时时，随即即启动打打点计时时器，甲甲车运动动一段距距离后，与与静止的的乙车发发生正碰碰并粘在在一起运运动，纸纸带记录录下碰撞撞前甲车车和碰撞撞后两车车运动情情况如图图8713(b)所示示，电源源频率为为50 Hz，则则碰撞前前甲车

22、运运动速度度大小为为_m/s，甲甲、乙两两车的质质量比mm甲m乙=_. 甲匀动纸求车的为s.m.甲一匀动度 4/由守律乙质比.【答案】 0.66；21图【例5】在在“碰撞中中的动量量守恒”实验中中，已测测得A、BB两小球球质量mmAmB，由实实验所得得结果如如图所示示，图中中M、P、N为小球球落点位位置，OO是斜槽槽末端重重垂线的的投影点点，则图图中O是_球球(填“A”或“B”)球心心的投影影点；AA、B两两球的质质量之比比是_.图【解析】 在该实实验中，O点是被碰小球碰后做平抛运动的起点的投影，而被碰小球是质量小的球，故O是A球球心的投影点.由图可知=10 cm，=18 cm，=24 cm，

23、则碰撞过程中A、B两球的动量守恒，则有mB=mB+mA,所以A、B两球的质量之比为 【答案】 A；13弹性碰撞和和非弹性性碰撞、反反冲运动动1碰撞（1）什么么是碰撞撞现象在两个或几几个物体体相遇时时，若它它们之间间的相互互作用仅仅持续一一个极为为短暂的的时间，这这种现象象称为碰碰撞譬如：两小小球的相相碰，子子弹射入入木块，车车辆的挂挂接（如如：系在在绳子两两端的物物体将弯弯曲的绳绳子拉紧紧），分分子、原原子之间间的相互互作用过过程（如如：中子子轰击原原子核）等等（2）碰撞撞现象的的特点作用时间短短；相互互作用力力大（外外力通常常可以忽忽略不计计）；物体的状态态（速度度、动量量）变化化明显，但但

24、作用前前后没有有明显的的位移（通通常可以以忽略）（3）碰撞撞过程以弹性正碰碰为例：设两小小球A、B的质量量分别为为m1、m2，碰前前速度为为v1、v2，碰后后速度为为v1、v2，碰撞撞过程中中的几个个状态如如图所示示：abcdee（4）三种种碰撞模模型的特特点和规规律：弹性碰撞非弹性碰撞撞完全非弹性性碰撞系统受力特特点只有弹力除弹力外还还有摩擦擦力等耗耗散力只有摩擦力力等耗散散力碰撞过程及及形变特特点有完整的压压缩阶段段和完整整的恢复复阶段，无无永久形形变有完整的压压缩阶段段，有部部分恢复复阶段，有有永久形形变，只有压缩阶阶段，没没有恢复复阶段，永永久形变变最大碰撞后物体体的速度度不相同（vv

25、1v2）不相同（vv1v2）相同（v11=v2=v）碰撞过程中中系统动动量守恒守恒守恒碰撞过程中中系统机机械能守恒，碰撞撞前后动动能相等等不守恒，碰碰撞后动动能减小小不守恒，碰碰撞中动动能损失失最多注意：无论论哪种碰碰撞，在在碰撞过过程中都都必须同同时遵守守动量守守恒定律律和能量量守恒定定律（5）对弹弹性碰撞撞的研究究2反冲运运动（1）什么么是反冲冲运动反冲运动是是指物体体通过分分离出一一部分物物质（如如：高速速喷射的的气体，液液体，高高速弹出出的固体体等）并并使之向向某个方方向高速速运动，而而物体本本身将获获得一个个相反方方向的速速度这实际上是是相互作作用的物物体之间间作用力力与反作作用力产

26、产生的效效果譬如：炮弹弹从炮筒筒中飞出出，炮身身要向后后退；火火箭向后后喷出气气体，火火箭获得得向前的的速度（2）特点点及规律律反冲运动动的过程程中，系系统一般般不受外外力或外外力的作作用远小小于物体体间的相相互作用用力，因因此这个个过程动动量守恒恒如果果系统在在某一方方向不受受外力，则则在这个个方向上上适用动动量守恒恒反冲运动动过程中中，有别别的能量量（通过过一对内内力做功功）转化化成机械械能，因因此机械械能不守守恒【例1】（1998年全国）在光滑水平面上，动能为E0、动量大小为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞，碰撞前后球1的运动方向相反。将碰撞后球1的动能和动量的大小分别记为E1、p1

27、，球2的动能和动量的大小分别记为E2、p2，则必有（ ）AE1E0Bp1E0Dp2p0【例2】质质量相等等的A、B两球在在光滑水水平面上上沿同一一直线、同同一方向向运动，A球的动量是9kgm/s，B球的动量是5kgm/s。当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后A、B两球的动量的可能值是（ ）ApA=5kggm/ss，pB=7kkgm/ssBpA=4kkgm/ss，pB=100kgm/ss；CpA=6kggm/ss，pB=8kkgm/ssDpA=8kkgm/ss，pB=6kkgm/ss。【例3】如如图，光光滑的水水平面上上静止放放着表面面光滑的的表面是是球面的的滑块AA，小球球B以速度度v0向右运运

28、动，冲冲上滑块块，并且且越过了了滑块（不不考虑AA、B在接触触处相互互作用时时的机械械能损失失），则则滑块将将（ ）A可能向向右做匀匀速直线线运动B可可能向左左做匀速速直线运运动C可能停停在原位位置右侧侧C可可能停在在原位置置左侧【例4】（220077年全国国理综24、）用用放射源源钋的射线轰轰击铍时时，能发发射出一一种穿透透力极强强的中性性射线，这这就是所所谓铍“辐射”。19932年年，查德德威克用用铍“辐射”分别照照射（轰轰击）氢氢和氨（它它们可视视为处于于静止状状态）。测测得照射射后沿铍铍“辐射”方向高高速运动动的氨核核和氦核核的质量量之比为为7.00。查德德威克假假设铍“辐射”是由一一

29、种质量量不为零零的中性性粒子构构成的，从从而通过过上述实实验在历历史上首首次发现现了中子子。假设设铍“辐射”中的中中性粒子子与氢或或氦发生生弹性正正碰，试试在不考考虑相对对论效应应的条件件下计算算构成铍铍“辐射”的中性性粒子的的质量。（质质量用原原子质量量单位uu表示，11 u等等于1个个12C原原子质量量的十二二分之一一。取氢氢核和氦氦核的质质量分别别为1.0 uu和144 u。）解：设构成成铍“辐射”的中性性粒子的的质量和和速度分分别为mm和v，氢核核的质量量为mH。构成成铍“辐射”的中性性粒子与与氢核发发生弹性性正碰，碰碰后两粒粒子的速速度分别别为v/和vH/。由动动量守恒恒与能量量守恒

30、定定律得：mvmvvmHvH解得： 同理，对于于质量为为mN的氮核核，其碰碰后速度度为可求得：根据题意可可知： vH77.0vvN解得： mm1.2u 【例5】云云室处在在磁感应应强度为为B的匀匀强磁场场中，一一静止的的质量为为M的原原于核在在云室中中发生一一次衰变变，粒子子的质量量为，电电量为qq，其运运动轨迹迹在与磁磁场垂直直的平面面内，现现测得粒粒子运动动的轨道道半径RR，试求求在衰变变过程中中的质量量亏损。分析与解 该衰衰变放出出的粒子子在匀强强磁场中中做匀速速圆周运运动，其其轨道半半径R与与运动速速度的关关系，由由洛仑兹兹力和牛牛顿定律律可得由衰变过程程动量守守恒得（衰衰变过程程亏损

31、质质量很小小，可忽忽略不计计）：又衰变过程程中，能能量守恒恒，则粒粒子和剩剩余核的的动能都都来自于于亏损质质量即联立解得：点评 动动量守恒恒和能量量守恒是是自然界界普遍适适用的基基本规律律，无论论是宏观观领域还还是微观观领域，我我们都可可以用上上述观点点来解决决具体的的问题。主题二：波波粒二象象性考点学习要要求：102、量量子论的的建立 黑体体与黑体体辐射了解黑体和和黑体辐辐射。体会量子论论的建立立深化了了人们对对于物质质世界的的认识。103、光光电效应应 光子子说 光光电效应应方程知道光电效效应，通通过实验验了解光光电效应应实验规规律。了解爱因斯斯坦光子子说，并并能够用用它来解解释光电电效应

32、现现象。知道爱因斯斯坦光电电效应方方程，并并能利用用它解决决一些简简单问题题。104、康康普顿效效应了解康普顿顿效应。了解光子理理论对康康普顿效效应的解解释。认识到康普普顿效应应进一步步证明了了光的粒粒子性。105、光光的波粒粒二象性性物质波波 概概率波 不确确定关系系根据事实说说明光具具有波粒粒二象性性。了解解光在哪哪些不同同情况下下会表现现出粒子子性或波波动性。知知道光是是一种概概率波。了解德布罗罗意假说说内容，知知道德布布罗意关关系式。知知道实物物粒子具具有波动动性。不不要求用用德布罗罗意关系系式进行行定量计计算。知道电子云云。初步步了解不不确定性性关系。了解人类探探索光本本质所经经历的

33、曲曲折过程程，知道道人类对对世界的的探究是是不断深深入的。特点：新教材增加加了黑体体辐射、能能量量子子化、康康普顿效效应（老老教材中中这三个个内容是是以阅读读材料的的形式呈呈现）、不不确定性性关系，概念规律方方法：一、量子论论的建立立 黑黑体与黑黑体辐射射黑体辐射作作为普朗朗克提出出量子说说的基础础物理现现象。【例1】（007江苏苏卷）20006年度度诺贝尔尔物理学学奖授予予了两名名美国科科学家，以以表彰他他们发现现了宇宙宙微波背背景辐射射的黑体体谱形状状及其温温度在不不同方向向上的微微小变化化。他们们的出色色工作被被誉为是是宇宙学学研究进进入精密密科学时时代的起起点，下下列与宇宇宙微波波背景

34、辐辐射黑体体谱相关关的说法法中正确确的是(答案：A CC D)A、微波是是指波长长在100-3m到到10mm之间的的电磁波波、微波和和声波一一样都只只能在介介质中传传播、黑体的的热辐射射实际上上是电磁磁辐射、普朗克克在研究究黑体的的热辐射射问题中中提出了了能量子子假说二、光电效效应、光光子说 光电效效应方程程1、现象：在一定定频率光光的照射射下,从金属属表面发发射电子子的现象象,发出的的电子叫叫光电子子2、规律：.光电效效应的瞬瞬时性(10-9秒). .每种金金属都有有一个极极限频率率,当入射射光的频频率大于于极限频频率时,才能发发生光电电效应 . 光电电子的最最大初动动能与入入射光的的强度无

35、无关，只只随入射射光的频频率增大大而增大大 .当入射射光的频频率大于于极限频频率时，光光电流的的强度与与入射光光的强度度成比3、光子说说 :光源源发出的的光是不不连续的的,而是一一份一份份的,每一份份光叫做做一个光光子,光子的的能量跟跟光的频频率成正正比,即 E=h光子论对光光电效应应的解释释：4、爱因斯斯坦光电电效应方方程：EEk=hW、应用：对基本概念念的理解解【例2】（003上海海）爱因因斯坦由由光电效效应的实实验规律律，猜测测光具有有粒子性性，从而而提出光光子说。从从科学研研究的方方法来说说，这属属于（答答案：CC） A.等效替替代 B.控制变变量 C.科科学假说说 D.数学归归纳【例

36、3】已已知能使使某金属属产生光光电效应应的极限限频率为为0 (答答案：AA B)当用频率为为20的单色色光照射射该金属属时，一一定能产产生光电电子当用频率为为20的单色色光照射射该金属属时，所所产生的的光电子子的最大大初动能能为h0照射光的频频率大于0时，若若增大，则则逸出功功增大D照射光光的频率率大于0时，若若增大一一倍，则则光电子子的最大大初动能能也增大大一倍【例4】现现有a、b、c三束色色光，其其波长abc。用b 光照照射某种种金属时时，恰能能发生光光电效应应。若分分别用aa光束和和c光束照照射该金金属，则则可以断断定 (答案案：A)Aa光束束照射时时，不能能发生光光电效应应 Bc光束束

37、照射时时，不能能发生光光电效应应Ca光束束照射时时，释放放的光电电子数目目多 Dc光束束照射时时，释放放的光电电子的最最大初动动能最小小【例5】（003上海海）光电管电源Gab在右右图所示示的光电电管的实实验中，发发现用一一定频率率的A单色光光照射光光电管式式，电流流表指针针会发生生偏转，而而用另一一频率的的B单色光光照射时时不发生生光电效效应，那那么（答光电管电源GabA.A光的的频率大大于B光的频频率B.B光的的频率大大于A光的频频率C.用A光光照射光光电管时时流过电电流表GG的电流流方向是是a流向bD.用A光光照射光光电管时时流过电电流表GG的电流流方向是是b流向a VGA光KA电子光电

38、管【例6】研研究光电电效应规规律的装装置如图图所示，以以频率为为的光照照射光电电管阴极极K时，有有光电子子产生，由由于光电电管K、AA间加的的是反向向电压，光光电子从从阴极KK发射后后将向阳阳极A作作减速运运动。光光电流ii 由图图中电流流计G测测出，反反向电压压U 由电电压表VV测出。当当电流计计示数为为零时，电电压表的的示数称称为反向向截止电电压U0。在下下列表示示光电效效应实验验规律的的图象中VGA光KA电子光电管（A）（A）反向电压U和频率一定时，光电流i与光强I的关系OIi（B）（B）截至电压U0和频率的关系OU01010-9 S（D）反向电压U和频率一定时，光电流i与光强I的关系O

39、tiUU0（C）光强I和频率一定时，光电流i与反向电流U的关系OUiVVAPK【例7】（003天津津理综）如如图，当当电键KK断开时时，用光光子能量量为2.5eVV的一束束光照射射阴极PP，发现现电流表表读数不不为零。合合上电键键，调节节滑线变变阻器，发发现当电电压表读读数小于于0.660V时时，电流流表读数数仍不为为零；当当电压表表读数大大于或等等于0.60VV时，电电流表读读数为零零。由此此可知阴阴极材料料的逸出出功为（答案案：A）A.1.99eV BB.0.6eVV C.2.55eV DD.3.1eVV三、康普顿顿效应图17.33-5康康普顿效效应1923年年康普顿顿在做XX 射线线通过

40、物物质散射射的实验验时，发发现散射射线中除除有与入入射线波波长相同同的射线线外，还还有比入入射线波波长更长长的射线线，其波波长的改改变量与与散射角角有关，而而与入射射线波长长和散射射物质都都无关。只只有当入入射波长长l0与lc（称为为电子的的Commptoon波长长）可比比拟时，康康普顿效效应才显显著，因因此要用用X射线才才能观察察到康普普顿散射射，用可可见光观观察不到到康普顿顿散射。康普顿效应应是光子子和电子子作弹性性碰撞的的结果。具具体解释释如下：1. 若光子子和外层层电子相相碰撞，光光子有一一部分能能量传给给电子,散射光光子的能能量减少少，于是是散射光光的波长长大于入入射光的的波长。22

41、. 若若光子和和束缚很很紧的内内层电子子相碰撞撞，光子子将与整整个原子子交换能能量,由由于光子子质量远远小于原原子质量量，根据据碰撞理理论， 碰撞前前后光子子能量几几乎不变变，波长长不变。33. 因因为碰撞撞中交换换的能量量和碰撞撞的角度度有关，所所以波长长改变和和散射角角有关。光电效应表表明光子子具有能能量，康康普顿效效应表明明光子既既有能量量又有动动量。【例8】如如图所示示为康普普顿效应应示意图图，光子子与一个个静止的的电子发发生碰撞撞，图中中标出了了碰撞后后电子的的运动方方向。设设碰前光光子频率率为v，碰后后为v，则关关于光子子碰后的的运动方方向和频频率的说说法中正正确的是是（答案案：B

42、）（ ）A可能能沿图中中方向B可能能沿图中中方向Cv= vDv v粒子不一定定出现在在A1、A2的位置置四、光的波波粒二象象性、 物质质波、概概率波、不不确定关关系1、光的波波粒二象象性 光子能量量: E=h光子子动量: P=h/光子质质量: m=EE/c22=h/c2、物质波波任何一个运运动着的的物体，小小到电子子、质子子，大到到行星、太太阳，都都有一种种波与它它对应，波波长是 h/p3、不确定定性关系系是微观粒子子的波粒粒二象性性及粒子子空间分分布遵从从统计规规律的必必然结果果。不确确定关系系式表明明：（）微观观粒子的的坐标测测得愈准准确(D x0) ，动量量就愈不不准确(Dp)； 微观粒

43、子子的动量量测得愈愈准确(Dp0) ，坐标标就愈不不准确(D x)。但这里要注注意，不不确定关关系不是是说微观观粒子的的坐标测测不准；也不是是说微观观粒子的的动量测测不准；更不是是说微观观粒子的的坐标和和动量都都测不准准；而是是说微观观粒子的的坐标和和动量不不能同时时测准。（）为什什么微观观粒子的的坐标和和动量不不能同时时测准?这是因为微微观粒子子的坐标标和动量量本来就就不同时时具有确确定量。这这本质上上是微观观粒子具具有波粒粒二象性性的必然然反映。不不确定关关系是自自然界的的一条客客观规律律,不是测测量技术术和主观观能力的的问题。（）不确确定关系系提供了了一个判判据：当当不确定定关系施施加的

44、限限制可以以忽略时时，则可可以用经经典理论论来研究究粒子的的运动。当当不确定定关系施施加的限限制不可可以忽略略时，那那只能用用量子力力学理论论来处理理问题。4微观粒粒子和宏宏观物体体的特性性对比宏观物体微观粒子具有确定的的坐标和和动量，可可用牛顿顿力学描描述没有确定的的坐标和和动量，需需用量子子力学描描述有连续可测测的运动动轨道，可可追踪各各个物体体的运动动轨迹有概率分布布特性，不不可能分分辨出各各个粒子子的轨迹迹体系能量可可以为任任意的、连连续变化化的数值值能量量子化化不确定性关关系无实实际意义义遵循不确定定性关系系【例9】（220066 年上上海卷）人人类对光光的本性性的认识识经历了了曲折

45、的的过程，下下列关于于光的本本性的陈陈述符合合科学规规律或历历史事实实的是（答答案：BBCD）A牛顿的的“微粒说说”与爱因因斯坦的的“光子说说”本质上上是一样样的B光的双双缝干涉涉实验显显示了光光具有波波动性C麦克斯斯韦预言言光是一一种电磁磁波D光具有有波粒二二象性主题三：原原子结构构教材特征分分析:本主题向大大家展示示了科学学家探索索原子结结构的艰艰辛历程程和所应应用的科科学研究究方法：18997年，汤汤姆孙用用测定比比荷实验验法发现现了电子子，导致致了人们们对原子子内部结结构的探探索。汤汤姆孙建建立了原原子的枣枣糕模型型，但它它不能解解释粒子散散射实验验。于是是，卢瑟瑟福于119111年提

46、出出了原子子的核式式结构模模型，成成功地解解释了粒子散散射实验验，但它它在解释释原子光光谱现象象时遇到到困难。119133年玻尔尔提出了了量子化化的原子子模型，成成功地解解释了氢氢原子光光谱现象象，但对对于其他他元素更更为复杂杂的光谱谱，该模模型却却却不能很很好的解解释。人人们从量量子化的的原子模模型的成成功与不不足中认认识到玻玻尔理论论是一种种半经典典的量子子论，还还必须对对它进行行改造和和完善，建建立一种种新的理理论。从从汤姆孙孙到卢瑟瑟福再到到玻尔，科科学家对对原子结结构的认认识和探探索是不不断深入入的（图图90）。考点学习要要求：106、原原子核式式结构模模型知道粒子子散射实实验的原原

47、理及实实验结果果。通过卢瑟福福原子核核式结构构模型的的建立过过程，体体会科学学家进行行科学探探究的方方法。107、氢氢原子光光谱通过对氢原原子的光光谱分析析，了解解光谱分分析在科科学技术术中的应应用。108、原原子的能能级了解原子的的能级结结构，了了解原子子能级的的量子化化。了解微观世世界中的的量子化化现象。概念规律方方法：一、原子核核式结构构模型1粒子散散射实验验装置：如图图所示现象：绝大大部分粒子穿穿过金箔箔后沿原原方向进进行，少少数粒子发发生大角角度偏转转，极少少数粒子的的偏转角角超过了了90，个别的的甚至被被反向弹弹回2卢瑟福福核式结结构模型型的内容容在原子的中中心有一一个很小小的核，

48、叫叫原子核核，原子子的全部部正电荷荷和几乎乎全部质质量都集集中在原原子核里里，带负负电的电电子在核核外的空空间运动动例1（119866年高考考全国卷卷）卢瑟瑟福提出出原子的的核式结结构学说说的根据据是，在在用粒子轰轰击金箔箔的实验验中发现现，粒子（ 答案案：B ）A全部穿穿过或发发生很小小偏转BB绝大大多数穿穿过，只只有少数数发生很很大偏转转，甚至至极少数数被弹回回C绝绝大多数数发生很很大的偏偏转，甚甚至被弹弹回，只只有少数数穿过DD全都都发生很很大的偏偏转例2卢卢瑟福粒子散散射实验验的结果果（答案案：C ）AA证明明了质子子的存在在B证证明了原原子核是是由质子子和中子子组成的的C说说明原子子

49、的全部部正电荷荷和几乎乎全部质质量都集集中在一一个很小小的核上上D说说明原子子中的电电子只能能在某些些不连续续的轨道道上运动动二、氢原子子光谱1、原子光光谱：稀稀薄气体体通电时时只能发发出几种种确定频频率的光光，通过过分光镜镜得到的的光谱是是几条分分立的亮亮线，而而且不同同气体光光谱的亮亮线位置置不同，这这种分立立的线状状光谱叫叫做原子子光谱。2、卢瑟福福的核式式结构与与经典电电磁理论论的矛盾盾绕核旋旋转转的电子子要不断断向外辐辐射电磁磁波，能能量不断断减小，轨轨道半径径不断减减小核式结构得得出原子子光谱是是含一切切波长的的连续光光谱，而而实际上上原子发发光是不不连续的的三、玻尔的的原子模模型

50、、能能级1轨道量量子化与与能量量量子化：围绕原子核核运动的的电子轨轨道半径径只能是是某些分分立的数数值，这这种现象象称为轨轨道量子子化。不不同的轨轨道对应应着不同同的状态态，在这这些状态态中，尽尽管电子子做变速速运动，却不向向外辐射射能量，因此这这些状态态是稳定定的；原原子在不不同的状状态中具具有不同同的能量量，所以以原子的的能量也也是量子子化的2氢原子子的轨道道和能级级原子的可能能状态是是不连续续的，各各种状态态对应的的能量值值叫做能能级右右图为氢氢原子的的能级图图能量最低的的状态叫叫基态，其其他状态态叫激发发态轨道：基态态轨道半半径为rr1=00.0553nmm， 量量子数为为n的激激发态

51、轨轨道半径径为rn=n2r1基态能量为为E1=-113.66eV，3光子的的发射与与吸收原子处于基基态时最最稳定，处处于较高高能级时时会自发发地向较较低能级级跃迁，经经过一次次会几次次到达基基态，跃跃迁时以以光子的的形式放放出能量量；原子子在吸收收了光子子后则从从较低能能级向较较高能级级跃迁原子在在始、末末两个能能级Em和En间跃迁迁时发射射或吸收收的光子子的频率率由下式式决定：hEmEn （mmn时时发射光光子，mmn时时吸收光光子）4关于原原子跃迁迁的问题题(1)区别是是“一群原原子”还是“一个原原子”，是“直接跃跃迁”还是“间接跃跃迁”，是“跃迁”还是“电离”，是“入射的的光子”还是“入

52、射的的电子”。(2)把握握各情况况所遵循循的规律律。如：“一群原子子”在题设设条件下下各种跃跃迁的可可能性都都有；而而“一个原原子”只能沿沿题设条条件下可可能情况况的一个个途径进进行跃迁迁。“直接跃迁迁”只能对对应一个个能级差差，发射射一种频频率的光光子。“间接跃跃迁”能对应应多个能能级差，发发射多种种频率的的光子。“跃迁”时时辐射或或是吸收收光子的的能量由由两个定定态的能能级差决决定，而而“电离”时如在在第n到到n=所需要要的能量量，即：0=（对于于氢原子子.E11=113.66eV）若是“入射射的光子子”，光子子的能量量需等于于两个定定态的能能级差，才才能引起起原子跃跃迁；若若是“人射的的

53、电子”，则要要求电子子的能量量大于或或等于两两个定态态的能级级差，才才能跃迁迁。【例1】玻玻尔在提提出他的的原子模模型中所所做的假假设有（答案：ABC ）A原子处于称为定态的能量状态时，虽然电子做加速运动，但并不向外辐射能量B原子的不同能量状态与电子沿不同圆轨道绕核运动相对应，而电子的可能轨道分布是不连续的C电子从一个轨道跃迁到另一个轨道，需要吸收或辐射一定频率的光子D电子跃迁时辐射光子频率等于电子绕核圆运动的频率【例2】对对玻尔理理论的评评价和议议论，正正确的是是（答案案：ABBC ）A玻尔尔理论的的成功，说说明经典典电磁理理论不适适用于原原子系统统B玻尔尔理论成成功地解解释了氢氢原子光光谱

54、的规规律，为为量子力力学的建建立奠定定了基础础C玻尔尔理论的的成功之之处是引引入量子子观念DD玻尔尔理论的的成功之之处，是是它保留留了经典典理论中中的一些些观点，如如电子轨轨道的概概念-13.64321-3.4-1.51-0.850nE/eV【例3】氢氢原子的的能级如如图所示示，已知知见光的的光子能能量范围围约为11.622eV3.111 eeV，下下列说-13.64321-3.4-1.51-0.850nE/eV处于n=33能级的的氢原子子可以吸吸收任意意频率的的紫外线线，并发发生电离离大量氢原子子从高能能级向nn=3能能级跃迁迁时，发发出的光光具有热热效应大量处于nn=4能能级的氢氢原子向向

55、低能级级跃迁时时，可能能发出66种不同同频率的的光D大量处处于n=4能级级的氢原原子向低低能级跃跃迁时，可可能发出出3种不不同频率率的光【例4】（004北京京）氦原原子被电电离一个个核外电电子，形形成类氢氢结构的的氦离子子。已知知基态的的氦离子子能量为为，氦离离子能级级的示意意图如图图所示。在在具有下下列能量量的光子子中，不不能被基基太氦离离子吸收收而发生生跃迁的的是(答答案：BB)A. 400.8eeV B. 43.2eVV C. 511.0eeV D. 544.4eeV【例5】（220033年江苏苏卷）原原子从一一个能级级跃迁到到一个较较低的能能级时，有有可能不不发射光光子。例例如在某某种

56、条件件下，铬铬原子的的能级上上的电子子跃迁到到能级时时并不发发射光子子，而是是将相应应的能量量转交给给能级上上的电子子，使之之能脱离离原子，这这一现象象叫俄歇歇效应。以以这种方方式脱离离了原子子的电子子叫俄歇歇电子。已已知铬原原子的能能级公式式可简化化表示为为，式中中、2、表表示不同同能级，AA是正的的常数，上上述俄歇歇电子的的动能是是：（答答案：CC）A、BB、C、D、*【例6】（20004江江苏）若若原子的的某内层层电子被被电离形形成空位位，其他他层的电电子跃迁迁到该空空位位时时，会将将多余的的能量以以电磁辐辐射的形形式释放放出来，此此电磁辐辐射就是是原子的的特征XX射线。内内层空位位的产

57、生生有多种种机制，其其中的一一种称为为内转换换，即原原子中处处于激发发态的核核跃迁回回基态时时，将跃跃迁时释释放的能能量交给给某一内内层电子子，使此此内层电电子电离离而形成成空位（被被电离的的电子称称内转换换电子），的原子核从某一激发态回到基态时，可能将能量交给内层电子，（如K、L、M层电子，K、L、M标记原子中最靠近核的三个电子层）使其电离，实验测得从原子的K、L、M层电离出的电子的动能分别为，EL=1.399MeV，EM=1.412MeV,则可能发射的特征X射线的能量为：( 答案：A、C)A、0.0013MMeVB、00.0117MeeV C、00.0776MeeV D、00.0993Me

58、eV【例7】（007江苏苏卷）子与氢氢原子核核（质子子）构成成的原子子称为氢原子子（hyydroogenn muuon atoom），它在在原子核核物理的的研究中中有重要要作用。图图为氢原子子的能级级示意图图。假定定光子能能量为EE的一束束光照射射容器中中大量处处于n=2能级级的氢原子子，氢原子子吸收光光子后，发发出频率率为1、2、3、4、5、和6的光，且且频率依依次增大大，则EE等于( 答案案：C)A、h（3-1 ） BB、h（5+6） CC、h3 D、hh4【例8】（004全国国理综）现现有12200个个氢原子子被激发发到量子子数为44的能级级上，若若这些受受激氢原原子最后后都回到到基态，

59、则则在此过过程中发发出的光光子总数数是多少少？假定定处在量量子数为为n的激发发态的氢氢原子跃跃迁到各各较低能能级的原原子数都都是处在在该激发发态能级级上的原原子总数数的。( 答案案：A)A22000 B220000 C112000 D224 000【例9】(04广广东) 图示为为氢原子子的能级级图，用用光子能能量为113.007eVV的光照照射一群群处于基基态的氢氢原子，可可能观测测到氢原原子发射射的不同同波长有有多少种种( 答案案：A)15 B.110 C.44 D.11【例10】在X射线管管中，由由阴极发发射的电电子被加加速后打打到阳极极，会产产生包括括X光在内内的各种种能量的的光子，其其

60、中光子子能量的的最大值值等于电电子的动动能。已已知阳极极与阴极极之间的的电势差差U、普朗朗克常数数h、电子子电量ee和光速速c，则可可知该XX射线管管发出的的X光的 (答案案：D)A最短波波长为 BB最长长波长为为hC最小频频率为 D最最大频率率为【例11】根据玻玻尔理论论，某原原子的电电子从能能量为EE的轨道道跃迁到到能量为为E的轨轨道，辐辐射出波波长为的光。以以h表示普普朗克常常量，cc表示真真空中的的光速，则则E等于于（答案案：C ）AE h BE hCE h DE h主题四：原原子核考点学习要要求：109、原原子核的的组成了解质子、中中子的发发现过程程，了解解原子核核的组成成。知道质量