小學(xué)數(shù)學(xué)復(fù)習(xí)教案

羅崗中學(xué)高考物理復(fù)習(xí)講議教案。

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在教學(xué)期間跟著互動(dòng)起來，讓高中教師能夠快速的解決各種教學(xué)問題。優(yōu)秀有創(chuàng)意的高中教案要怎樣寫呢？小編收集并整理了“羅崗中學(xué)高考物理復(fù)習(xí)講議教案”，大家不妨來參考。希望您能喜歡！

一、機(jī)械運(yùn)動(dòng)

一個(gè)物體相對(duì)于另一個(gè)物體的位置的改變，叫做機(jī)械運(yùn)動(dòng)，簡稱運(yùn)動(dòng)，它包括平動(dòng)、轉(zhuǎn)動(dòng)和振動(dòng)等運(yùn)動(dòng)形式．

①運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的。②宏觀、微觀物體都處于永恒的運(yùn)動(dòng)中。

二、參考系（參照物）

參考系：在描述一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，選作標(biāo)準(zhǔn)的物體(假定為不動(dòng)的物體)

1描述一個(gè)物體是否運(yùn)動(dòng),決定于它相對(duì)于所選的參考系的位置是否發(fā)生變化,由于所選的參考系并不是真正靜止的,所以物體運(yùn)動(dòng)的描述只能是相對(duì)的.

2.描述同一運(yùn)動(dòng)時(shí),若以不同的物體作為參考系,描述的結(jié)果可能不同,

3.參考系的選取原則上是任意的,但是有時(shí)選運(yùn)動(dòng)物體作為參考系,可能會(huì)給問題的分析、求解帶來簡便,

一般情況下如無說明, 通常都是以地球作為參考系來研究物體的運(yùn)動(dòng)．

點(diǎn)擊下載全部　羅崗中學(xué)高考物理復(fù)習(xí)講議教案（迷你句子網(wǎng) jZ139.COm）

延伸閱讀

高考物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)教案

俗話說，磨刀不誤砍柴工。高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓上課時(shí)的教學(xué)氛圍非?；钴S，幫助高中教師提前熟悉所教學(xué)的內(nèi)容。那么怎么才能寫出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編為大家整理的“高考物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)教案”，但愿對(duì)您的學(xué)習(xí)工作帶來幫助。

第十七章物理實(shí)驗(yàn)
物理高考實(shí)驗(yàn)命題的改革,成為物理高考改革的主課題，改革的力度不斷強(qiáng)化。近幾年高考實(shí)驗(yàn)考查的特點(diǎn)：一是以電學(xué)實(shí)驗(yàn)考查為主；二是重視對(duì)基本儀器使用的考查；三是注重對(duì)實(shí)驗(yàn)的思想、方法及原理理解的考查；四是注重聯(lián)系實(shí)際的考查。近兩年的高考實(shí)驗(yàn)題與以往相比，給人耳目一新的感覺。首先考題源于教材，不避陳題。但又不拘泥于教材中的19個(gè)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，有些實(shí)驗(yàn)考題既不是學(xué)生實(shí)驗(yàn)也不是演示實(shí)驗(yàn)，而是在有關(guān)物理知識(shí)的基礎(chǔ)上，演化成實(shí)驗(yàn)研究課題。但實(shí)驗(yàn)的核心——實(shí)驗(yàn)原理是學(xué)生在學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)中應(yīng)知應(yīng)會(huì)的。這要求我們更深層次地去分析、推理、探索和預(yù)見有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題，這種試題的創(chuàng)新布局，特別突出了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目己恕?br> 第一節(jié)基本測(cè)量儀器的使用
【考點(diǎn)透析】
一、命題趨勢(shì)走向
近年高考對(duì)基本測(cè)量儀器的考查形式主要以選擇、填空、作圖等分布，其考查的知識(shí)重點(diǎn)將是對(duì)儀器的讀數(shù)、連線、選擇與使用等。
二、理解和掌握的內(nèi)容
高考需掌握的13種儀器：刻度尺、天平、彈簧秤、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、秒表、電火花計(jì)時(shí)器（或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）、溫度計(jì)、電流表、電壓表、多用電表、變阻器、電阻箱等。在有刻度的測(cè)量工具中，在使用前要進(jìn)行調(diào)零，在使用時(shí)還要需注意一些事項(xiàng)，確保實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，以免損壞儀器或影響準(zhǔn)確程度。這些儀器中除變阻器和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器外都需要讀數(shù)，除游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱外都需估讀，估讀的原則是一般估讀到最小刻度的1/10。
要求知道有效數(shù)字的概念，會(huì)用有效數(shù)字表達(dá)直接測(cè)量結(jié)果，有效數(shù)字——測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確數(shù)字加一位測(cè)量誤差所在位數(shù)字，統(tǒng)稱有效數(shù)字。
【例題精析】
1.兩尺讀數(shù)
例1.有一游標(biāo)卡尺，主尺的最小分度是1mm，游標(biāo)上有20個(gè)小的等分刻度。用它測(cè)量一工件的長度，如圖1所示，圖示的讀數(shù)是_______毫米。
解析：這是一個(gè)20分度的游標(biāo)卡尺，其精度為0.05mm。由放大圖可看出游標(biāo)零線所對(duì)應(yīng)的主尺刻度為104mm，游標(biāo)上第1條線與主尺上某條刻線對(duì)正。所以，工件長度=主尺刻度+精度×游標(biāo)對(duì)齊刻度數(shù)（不估讀）=104mm+0.05mm×1=104.05mm。
游標(biāo)卡尺的讀數(shù)一定要注意游標(biāo)卡尺的精度，且最好用毫米作單位，以免出現(xiàn)差錯(cuò)。
例2．用螺旋測(cè)微器測(cè)量一段粗細(xì)均勻的金屬絲的直徑，示數(shù)如圖2所示，讀數(shù)是___________mm。
解析：從主尺上讀出13.500mm，從螺套上讀出0.350mm，再估讀0.007mm，三者相加即讀數(shù)13.857mm。
螺旋測(cè)微器的讀數(shù)一定要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻度是否已經(jīng)露出。
2.機(jī)械秒表的讀數(shù)
機(jī)械秒表有兩根表針，長針是秒針，每轉(zhuǎn)一圈是30s，最小分度是0.1s。位于表盤上部小圓圈里面的短針是分針，分針轉(zhuǎn)一圈15min，每小格0.5min。因?yàn)闄C(jī)械表采用的是齒輪傳動(dòng)，指針不可能停留在兩小格之間，所以不能估讀出比0.1s更小的讀數(shù)。
3.多用電表的使用
例3.某人用萬用電表按正確步驟測(cè)量一電阻阻值,指針指示位置如圖3,則這電阻值是____.如果要用這萬用電表測(cè)量一個(gè)約200歐的電阻,為了使測(cè)量比較精確,選擇開關(guān)應(yīng)選的歐姆擋是___
解析：表針示數(shù)是12，檔位是×100，故測(cè)得此電阻值為12×100=1.2KΩ。若測(cè)約200Ω的電阻，要使表針指在中間刻度附近，應(yīng)選×10檔位。
多用電表的讀數(shù)取值，一般應(yīng)取指針在表盤中央附近較為合理，從這一點(diǎn)出發(fā)去考慮選擇檔位。
歐姆表在使用前，首先是估計(jì)待測(cè)電阻的大小，選擇合適的檔位，然后調(diào)零，再進(jìn)行測(cè)量。測(cè)量完畢，應(yīng)將旋鈕撥至“OFF”或“交流最高檔”。
【能力提升】
1.下列關(guān)于打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的說法中正確的是：
A.它是一種計(jì)時(shí)器材，可以用來直接測(cè)量時(shí)間；
B.它接入的電壓越高，打出的點(diǎn)越快，即兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔越短；
C.組成它的部分之一——振動(dòng)片必須是用軟鐵制成的；
D.打點(diǎn)記時(shí)器必須和紙帶配合起來用才有意義。
2.下列哪些是使用彈簧秤時(shí)應(yīng)注意的：
A.使用前必須先觀察它的測(cè)量范圍，不能使被測(cè)力超過其測(cè)量范圍；
B.使用它之前還要觀察它的最小刻度值，便于讀數(shù)；
C.彈簧秤的指針不在零點(diǎn)，必須進(jìn)行調(diào)整到零刻線上；
D.力的作用線必須在它的中軸線上；
3.使用溫度計(jì)時(shí)應(yīng)注意的事項(xiàng)有：
A.不要使被測(cè)物的溫度超過它的測(cè)量范圍；
B.測(cè)量液體或氣體溫度時(shí)，不要使它們脫離溫度計(jì)的玻璃泡；
C.讀數(shù)時(shí)，待溫度計(jì)中的液柱停止不動(dòng)時(shí)才讀數(shù)；
D.為方便，讀數(shù)時(shí)，可把溫度計(jì)從被測(cè)物體中拿出來。
4.精確度為0.1mm的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺刻度總長為9mm，當(dāng)其最末一個(gè)刻度線與主尺的44mm的刻度線對(duì)齊時(shí)，則游標(biāo)尺的第五條刻度線所對(duì)應(yīng)的主尺刻度應(yīng)為（）
A.35.0mmB.39.5mmC.43.3mmD.35.4mm
5.已知游標(biāo)卡尺的主尺最小分度是1mm，游標(biāo)尺上有10個(gè)小的等分刻度，它們的總長等于9mm，用這游標(biāo)卡尺測(cè)得物體長度為2.37cm，這時(shí)游標(biāo)尺上的第條刻度線與主尺的mm刻度對(duì)齊。
6.如圖4所示，是A、B兩把卡尺的游標(biāo)位置，A尺的狹縫寬度是mm，B尺的狹縫寬度是mm。
7.讀出圖5所示儀器指示的數(shù)值：
（1）天平；（2）螺旋測(cè)微器（3）彈簧秤
（4）秒表
8.讀出如圖7所示各儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)：溫度計(jì)讀數(shù)為氣壓計(jì)讀數(shù)為
電壓表讀數(shù)為電流表讀數(shù)為______萬用表讀數(shù)為_____________
圖7
9.有兩個(gè)伏特表由完全相同的電流表改裝而成，第一只伏特表的量程U1=5V，第二只伏特表的量程U2=15V。為了測(cè)量15～20V的電壓，將兩電壓表串聯(lián)使用。關(guān)于兩伏特表的示數(shù)和指針的偏轉(zhuǎn)角，下列那些說法正確：
A.兩伏特表的示數(shù)相同；B.兩伏特表指針的偏轉(zhuǎn)角相同；
C.兩伏特表的示數(shù)之比1：3；D.兩伏特表指針的偏轉(zhuǎn)角之比為1：3
10.用歐姆擋刻度盤如圖8所示的萬用表，檢驗(yàn)兩個(gè)電阻的阻值。已知它們的阻值分別為R1=60Ω，R2=420KΩ。下面提出了測(cè)量過程中一系列可能的操作，請(qǐng)你選出能盡可能準(zhǔn)確地測(cè)量各阻值和符合萬用表安全使用規(guī)則的各項(xiàng)操作。并且將它們按合理的順序填寫在后面的橫線上：
A.把選擇開頭扳到歐姆擋×1K；
B.把選擇開關(guān)扳到歐姆×100；
C.把選擇開關(guān)扳到歐姆×10；
D.把選擇開關(guān)扳到歐姆×1；
E.把選擇開關(guān)扳到交流電壓擋×1000；
F.將兩表筆分別接到R1兩端，讀出R1的阻值，隨后即斷開；
G.將兩表筆分別接到R2兩端，讀出R2的阻值，隨后即斷開；
H.兩表筆短接，調(diào)節(jié)調(diào)零旋鈕，使表針對(duì)準(zhǔn)歐姆擋刻度盤上的0，隨后即斷開。
所選操作及順序?yàn)?用字母代號(hào)填寫)_______。(操作總數(shù)應(yīng)視實(shí)際需要而定)
11.一位學(xué)生使用萬用表測(cè)電阻，他在實(shí)驗(yàn)中有違反使用規(guī)則之處，其主要實(shí)驗(yàn)步驟如下：
A.把選擇開關(guān)扳到×1K的歐姆擋上；
B.把表筆插入測(cè)試筆插孔中，先把兩根表筆相接觸旋轉(zhuǎn)調(diào)零旋鈕，使指針指在電阻刻度的零位上；
C.把兩根表筆分別與某一待測(cè)電阻的兩端接觸，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)較小。(相對(duì)電阻刻度的零刻線)；
D.換用×100的歐姆擋上，發(fā)現(xiàn)這時(shí)指針偏轉(zhuǎn)適中，隨即記下歐姆數(shù)值；E.把表筆從測(cè)試筆插孔中撥出后，把萬用表放回桌上原處，實(shí)驗(yàn)完畢。
這個(gè)學(xué)生在測(cè)量時(shí)已注意到：待測(cè)電阻與其它元件和電源斷開，不用手碰表筆的金屬桿。
這個(gè)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中違反了使用規(guī)則的地方是：_____；
______。
12.電表在運(yùn)輸過程中，一般要把正負(fù)接線柱用導(dǎo)線連接起來，這是為什么？

第二節(jié)觀察、研究型實(shí)驗(yàn)
[考點(diǎn)透析]
一、命題趨勢(shì)走向
觀察、研究型實(shí)驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)較多，實(shí)驗(yàn)本身又比較簡單，不可能有較難、較繁的命題。但作為對(duì)物理實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的考查，會(huì)有題目出現(xiàn)在選擇題中。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.研究類實(shí)驗(yàn)也稱為探索性實(shí)驗(yàn)，它往往不一定知道某一物理規(guī)律的具體內(nèi)容，要通過模擬物理過程，揭示物理量間的關(guān)系，總結(jié)、歸納出物理規(guī)律。故在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程時(shí)，要清楚通過哪些物理量的測(cè)量或觀察、如何選擇實(shí)驗(yàn)器材構(gòu)造物理裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、注意哪些問題等。
2.研究類實(shí)驗(yàn)主要有：研究平拋物體的運(yùn)動(dòng)、用描跡法描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線、描繪小燈泡的伏安特性曲線、用多用電表探索黑箱內(nèi)的電學(xué)元件、練習(xí)使用示波器、傳感器的簡單應(yīng)用等。一些其它類的實(shí)驗(yàn)也可轉(zhuǎn)化為研究類實(shí)驗(yàn)，如：研究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系。
3.演示實(shí)驗(yàn)主要是定性觀察現(xiàn)象，目的是通過觀察實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象，明白現(xiàn)象的原因和規(guī)律。因此，應(yīng)在掌握相關(guān)規(guī)律的同時(shí)，著力理解實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、保證實(shí)驗(yàn)條件、觀察分析現(xiàn)象，以達(dá)到對(duì)概念和規(guī)律的理解。
[例題精析]
例1.在研究平拋物體運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，用一張印有小方格的紙記錄軌跡，小方格的邊長l=1.25cm。若小球在平拋運(yùn)動(dòng)途中的幾個(gè)位置如圖1中的a、b、c、d所示,則小球平拋的初速度的計(jì)算式為V0＝______(用l、g表示),其值是。(取g=9.8米/秒2)
解析：由圖示可知，小球在水平方向上作勻速運(yùn)動(dòng)。在豎直方向作自由落體運(yùn)動(dòng)。△y=gt2，即l=gt2，又2l=V0t所以V0=2（gl）1/2
代入l、g值得：V0=0.70m/s
說明：a點(diǎn)不是拋出點(diǎn)，如果是拋出點(diǎn)，則在相等的相鄰時(shí)間內(nèi)豎直方向的位移之比為1：3：5，而不是現(xiàn)在的1：2：3。拋出點(diǎn)在a點(diǎn)的左上方某個(gè)位置。
例2.試根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)原理設(shè)計(jì)測(cè)量彈射器彈丸出射速度的實(shí)驗(yàn)方法。提供實(shí)驗(yàn)器材:彈射器(含彈丸，見圖2);鐵架臺(tái)(帶夾具);米尺。
（1)畫出實(shí)驗(yàn)示意圖；（2）在安置彈射器時(shí)應(yīng)注意
（3）實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該測(cè)量的物理量是_____(在圖中標(biāo)出)
（4）由于彈射器每次射出的彈丸初速度不可能完全相等，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)采取的方法是__________
（5）計(jì)算公式是____________________
解析：根據(jù)研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)及平拋運(yùn)動(dòng)的原理，可知使彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)，通過測(cè)量下落高度可求出時(shí)間，再測(cè)出水平位移可求出其平拋的初速度。故：
①實(shí)驗(yàn)示意圖如圖3所示。
②彈射器必須保持水平，以保證彈丸初速度沿水平方向。
③應(yīng)測(cè)出彈丸下降的高度y=AB和水平射程x=BC
④在不改變高度y的條件下進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)測(cè)量水平射程x，求平均值以減小誤差。
說明：此題是一設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，要求在理解平拋運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，想象出題目給定器材的用途。要求思維靈活，對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)的知識(shí)考查很深刻。
[能力提升]
1.在用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪電場(chǎng)等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中，在下列所給出的器材中，應(yīng)該選用的是____(用器材前的字母表示)。
(A)6伏的交流電源
(B)6伏的直流電源
(C)100伏的直流電源
(D)量程0～0.5伏，零刻度在刻度盤中央的電壓表
(E)量程0～300微安，零刻度在刻度盤中央的電流表
在實(shí)驗(yàn)過程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序(自上而下)是____、____、____。在實(shí)驗(yàn)中，按下電鍵，接通電路。若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)O接觸，另一探針已分別在基準(zhǔn)點(diǎn)O的兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)a、b(如圖4)，則當(dāng)此探針與a點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)____(填“左偏”、“指零”或“右偏”)；當(dāng)此探針與b點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)____(填“左偏”、“指零”或“右偏”)。
2.在LC振蕩電路中，如已知電容C，并測(cè)得電路的固有振蕩周期T，即可求得電感L。為了提高測(cè)量精度，需多次改變C值并側(cè)得相應(yīng)的T值?，F(xiàn)將側(cè)得的六組數(shù)據(jù)標(biāo)示在以C為橫坐標(biāo)、T2為縱坐標(biāo)的坐標(biāo)紙上，即圖5中用“×”表示的點(diǎn)。
（1）T、L、C的關(guān)系為_____。
（2）根據(jù)圖中給出的數(shù)據(jù)點(diǎn)作出T2與C的關(guān)系圖線。
（3）求得的L值是_____。
3.某同學(xué)利用熱敏元件和高壓鍋研究了該鍋內(nèi)水的沸點(diǎn)與壓強(qiáng)的關(guān)系，所得的數(shù)據(jù)如下表所示。測(cè)得一個(gè)24cm高壓鍋的限壓閥的質(zhì)量為0.08Kg，排氣孔的內(nèi)徑為3mm。如果用它煮水消毒，則鍋內(nèi)的最大壓強(qiáng)可達(dá)Pa，這個(gè)高壓鍋內(nèi)最高溫度大約是0C（當(dāng)時(shí)的大氣壓為1.03×105Pa，g=10m/s2）
T/0C9095100105110112114116118120xx2
P/KPa6684103123143151159167175183191
4.如圖6是某同學(xué)利用多用電表探測(cè)三端黑箱內(nèi)的電學(xué)元件的示意圖。該同學(xué)利用歐姆檔的紅、黑表筆分別接觸各接線柱，測(cè)試結(jié)果如下表所示。已知該黑箱內(nèi)僅由兩個(gè)定值電阻和一個(gè)理想二極管組成，試畫出該黑箱內(nèi)電學(xué)元件的連接方式，并完成該表所留的空格。
表筆位置A黑
B紅B黑
A紅A黑
C紅C黑
A紅B黑
C紅C黑
B紅
阻值示數(shù)/Ω240600400

5.如圖7是一盒子，里面裝有由導(dǎo)線和幾個(gè)阻值相同的電阻組成的電路，盒外有接線柱1、2、3、4，已知1、2間有電阻是1、3間電阻的1.5倍，是2、4間電阻的3倍，而3、4間沒有明顯電阻，欲使盒內(nèi)所含電阻數(shù)量最少，請(qǐng)畫出盒內(nèi)的電路圖。
6.如圖8是某同學(xué)《研究閉合電路歐姆定律》用的可調(diào)內(nèi)阻原電池示意圖，圖9為該電池剖面圖及實(shí)驗(yàn)時(shí)的外電路，其中A為鋅片、B為銅片，則：
（1）電源的正極為電源的負(fù)極為
（2）當(dāng)只改變下列相應(yīng)條件時(shí)，則對(duì)該實(shí)驗(yàn)存在的正確說法是：
A.當(dāng)變阻器的滑片向右滑動(dòng)時(shí)，電壓表V1的示數(shù)減小，電壓表V2的示數(shù)增大
B.若用打氣裝置往電池內(nèi)打氣，電壓表V1的示數(shù)減小，電壓表V2的示數(shù)增大
C.向電池內(nèi)打氣可以改變電池的內(nèi)阻，其原因是打入氣體后改變了電解液的截面積
D.電壓表V1的正極與B接線柱相連，電壓表V2的正極應(yīng)與C接線柱相連
7.在使用示波器的實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)欲按要求先在熒光屏上調(diào)出亮斑，為此，他進(jìn)行了如下操作：首先將輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底，豎直位移和水平位移旋鈕轉(zhuǎn)到某位置，將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于1000檔，掃描范圍旋鈕置于“外X”檔。然后打開電源開關(guān)（指示燈亮），過2min后，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕，結(jié)果屏上始終無亮斑出現(xiàn)（示波器完好）。那么，他應(yīng)再調(diào)節(jié)下列哪個(gè)旋鈕才有可以在屏上出現(xiàn)亮斑？
A.豎直位移旋鈕B.水平位移旋鈕C.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕D.輔助聚焦旋鈕
8.如圖10為示波器面板，圖11為一信號(hào)源。
（1）若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形，應(yīng)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的接線柱相連，b端與接線柱相連。
（2）若示波器所顯示的輸入波形在顯示屏下邊中央部位，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的旋鈕；要將此波形橫向展寬應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕；要使屏上能夠顯示3個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)旋鈕。
9.發(fā)光二極管是電器、儀器上作指示燈用的電子元件，正常使用時(shí)帶“+”號(hào)的一端要與電源正極相連，電流從元件帶“+”號(hào)的一端流入?，F(xiàn)要求用實(shí)驗(yàn)測(cè)出該元件兩端的電壓U和通過的電流I，并據(jù)此描繪出U——I圖。
（1）畫出實(shí)驗(yàn)電路圖（要求二極管兩端電壓能在0～2.5V間變化）
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得發(fā)光二極管U——I圖象如圖12所示，若發(fā)光二極管的正常工作電壓為2.0V，而電源是由內(nèi)阻不計(jì)、電動(dòng)勢(shì)均為1.5V的兩節(jié)干電池串聯(lián)而成，則應(yīng)該串一個(gè)大小為Ω的電阻才能使發(fā)光二極管正常工作。

第三節(jié)驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)
【考點(diǎn)透析】
一、命題趨勢(shì)走向
驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)是在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，人為地創(chuàng)造條件，讓學(xué)生通過自己動(dòng)手，感知定律的正確性而進(jìn)行的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。包括驗(yàn)證力的平行四邊形定則、驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律、驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律等。
在近年的高考中，有趨勢(shì)將上面的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)遷移到驗(yàn)證其它規(guī)律的跡象。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.原理：實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的都是物理規(guī)律，其物理規(guī)律就是這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理。
2.方法：在清楚實(shí)驗(yàn)所驗(yàn)證的物理規(guī)律的基礎(chǔ)上，要知道規(guī)律的數(shù)學(xué)表達(dá)式，測(cè)出式中涉及到的相關(guān)量，把驗(yàn)證類的實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化成測(cè)量類實(shí)驗(yàn)。
3.數(shù)據(jù)處理：把測(cè)得的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)代入到相關(guān)表達(dá)式中，進(jìn)行驗(yàn)證
【例題精析】
例1.將橡皮筋的一端固定在A點(diǎn)，另一端拴上兩根細(xì)繩，每根細(xì)繩分別連著一個(gè)量程為5牛、最小刻度為0.1牛的彈簧測(cè)力計(jì)。沿著兩個(gè)不同的方向拉彈簧測(cè)力計(jì)。當(dāng)橡皮筋的活動(dòng)端拉到O點(diǎn)時(shí)，兩根細(xì)繩相互垂直,如圖1所示.這時(shí)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)可從圖中讀出。
(1)由圖可讀得兩個(gè)相互垂直的拉力的大小分別為____牛和____牛。(只須讀到0.1牛)
(2)在本題的虛線方格紙上按作圖法的要求畫出這兩個(gè)力及它們的合力。
解析：本題考查彈簧秤的讀數(shù)、力的圖示、平行四邊形定則等方面的基本的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)：按要求準(zhǔn)確讀數(shù)（包括有效數(shù)字）、準(zhǔn)確做出力的圖示（包括合理選取標(biāo)度、箭頭和刻度等）。在圖2中，每小格代表0.5N，將保證力的圖示較準(zhǔn)確，若每小格代表1N，則2.5N的力表達(dá)上容易造成誤差。
例2.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50赫。查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭＝9.80米/秒2。測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1.00千克。實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，把第一個(gè)點(diǎn)記作0，另選連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)，可知重物由點(diǎn)O運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量等于____焦，動(dòng)能的增加量等于____焦(取3位有效數(shù)字)。
解析：從O點(diǎn)到C點(diǎn)勢(shì)能減少量為7.62J。利用勻變速直線運(yùn)動(dòng)在一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于中間時(shí)刻的速度有Vc=BD/2T。動(dòng)能的增量△EK=mVc2/2=7.58J。
本實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的結(jié)果應(yīng)是：重力勢(shì)能減小量略大于動(dòng)能的增加量，其原因是有摩擦力存在。

【能力提升】

1.在互成角度的兩個(gè)力的合成實(shí)驗(yàn)中，有下列三個(gè)重要的步驟：
A.在水平放置的木板上墊一張白紙，把橡皮條的一端固定在木板上，另一端拴兩根細(xì)線，通過細(xì)線用兩個(gè)彈簧秤向兩個(gè)方向互成角度的同時(shí)拉橡皮條，使它的結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位置O點(diǎn)，在白紙上記下O點(diǎn)的位置和兩個(gè)彈簧秤的示數(shù)F1、F2；
B.在白紙上根據(jù)F1、F2的大小，應(yīng)用平行四邊形定則作圖求出合力F；
C.只用一個(gè)彈簧秤通過細(xì)線拉橡皮條，使它的伸長量與用兩彈簧秤拉時(shí)相同，記下此時(shí)彈簧秤的讀數(shù)F′和細(xì)線的方向。
以上三個(gè)步驟中都有疏漏或錯(cuò)誤，請(qǐng)給予更正。

2.利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，下列說法中正確的是：
A.應(yīng)該用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
B.選擇的紙帶只要點(diǎn)跡清晰即可；
C.在操作時(shí)，一定要先通電后放紙帶；
D.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺仨氁阎?，否則無法計(jì)算重力勢(shì)能。
3.利用重錘下落驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，下列說法中正確的是：
A.應(yīng)該用天平測(cè)出重錘的質(zhì)量；
B.選擇的紙帶只要點(diǎn)跡清晰即可；
C.在操作時(shí)，一定要先通電后放紙帶；
D.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣缺仨氁阎?，否則無法計(jì)算重力勢(shì)能。

4.用一測(cè)力計(jì)水平拉一端固定的彈簧，用來測(cè)量彈簧的勁度系數(shù)k，測(cè)出的拉力F與彈簧長度L之間的數(shù)據(jù)關(guān)系如下表：
⑴在圖4中的坐標(biāo)中作出此彈簧的F—L圖象；
⑵圖象與L軸的交點(diǎn)表示，其值為；
⑶此彈簧的勁度系數(shù)為。
5.用平板、小車及打點(diǎn)記時(shí)器等裝置能否驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律？要求是粘有橡皮泥的兩個(gè)小車碰撞。還需要哪些器材？測(cè)量哪些量？
6.某同學(xué)用圖5所示裝置通過半徑相同的A、B兩球的碰撞來驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律，圖中PQ是斜槽，QR為水平槽。實(shí)驗(yàn)時(shí)先使A球從斜槽上某一固定位置G由靜止開始滾下，落在位于水平地面的記錄紙上，留下痕跡。重復(fù)上述操作10次，得到10個(gè)落點(diǎn)痕跡。再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，讓A球仍從位置G由靜止開始滾下和B球碰撞后，A、B球分別在記錄紙上留下各自的落點(diǎn)痕跡，重復(fù)這種操作10次。圖中O點(diǎn)是水平槽末端R在記錄紙上垂直投影點(diǎn)。B球落點(diǎn)痕跡如圖6所示，其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在平面，米尺的零點(diǎn)于O點(diǎn)對(duì)齊。
（1）碰撞后B球的水平射程應(yīng)取cm。
（2）在以下選項(xiàng)中，哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測(cè)量？

第四節(jié)測(cè)量型實(shí)驗(yàn)
[考點(diǎn)透析]
一、命題趨勢(shì)走向
測(cè)量型實(shí)驗(yàn)是運(yùn)用較準(zhǔn)確的測(cè)量儀器，較完善的測(cè)量原理，來實(shí)現(xiàn)物理量的測(cè)定。包括：測(cè)定勻變速運(yùn)動(dòng)的加速度、用單擺測(cè)重力加速度、用油膜法估測(cè)測(cè)分子的大小、測(cè)定金屬材料的電阻率、伏安法測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻、測(cè)定玻璃的折射率和用雙縫干涉測(cè)光的波長?？梢灶A(yù)計(jì)，在今后的高考中測(cè)量型實(shí)驗(yàn)的力學(xué)部分命題思路不會(huì)有太大的變化，新題型仍以電學(xué)實(shí)驗(yàn)為主。
二、理解和掌握的內(nèi)容
1.原理：所測(cè)物理量相關(guān)公式或物理規(guī)律即是它的實(shí)驗(yàn)原理，但公式或規(guī)律中除被測(cè)物理量外，必須是可直接測(cè)量的物理量或再間接測(cè)量的物理量。
2.構(gòu)造測(cè)量相關(guān)量所需的器材及其相應(yīng)的裝置。如組裝單擺，畫電路圖、連接電路等。注意：在組裝裝置時(shí)，要使實(shí)驗(yàn)?zāi)茼樌瓿伞Ｈ珉娐返倪x擇。
3.過程設(shè)計(jì)：實(shí)驗(yàn)過程的安排要科學(xué)合理，過程混亂可能造成測(cè)量困難或測(cè)量錯(cuò)誤。要注意初狀態(tài)的設(shè)置，如電表的調(diào)零、電路開關(guān)斷開等。
4.測(cè)量讀數(shù)：注意各種測(cè)量工具的讀數(shù)方法、估讀等。
5.數(shù)據(jù)處理：一般用列表法、做圖法、計(jì)算求平均值法，測(cè)量類實(shí)驗(yàn)一般用計(jì)算求平均值法。
注意：求平均值時(shí)，不要把一些過程的變量平均，可平均過程常量或最后結(jié)果。如測(cè)電阻率時(shí)，固定導(dǎo)體的長度、截面直徑可平均，而測(cè)量幾次的電壓和電流不能平均。
6.紙帶數(shù)據(jù)的測(cè)量和計(jì)算：
①某點(diǎn)的即時(shí)速度：根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體某段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的平均速度,即Vn=(Sn+Sn+1)/2T。
②紙帶的加速度a=ΔS/T2，其中ΔS為連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差。
注意：當(dāng)紙帶的速度較小時(shí)，常采用五個(gè)點(diǎn)為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，此時(shí)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為5T。
[例題精析]
例1.用伏安法測(cè)量一個(gè)定值電阻的器材規(guī)格如下：待測(cè)電阻Rx(約100)；直流電流表(量程0～10mA，內(nèi)阻50)；直流電壓表(量程0～3V，內(nèi)阻5k)；直流電源(輸出電壓3V，內(nèi)阻不計(jì))，滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～15，允許最大電流1A)；電鍵一個(gè)，導(dǎo)線若干條。根據(jù)器材的規(guī)格和實(shí)驗(yàn)要求作出實(shí)驗(yàn)電路圖。
解析：如果將滑動(dòng)變阻器采用限流式連結(jié)，電路中最小電流Imin=3/(15+50+100)=18mA，仍大于直流電流表的量程，所以滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用分壓式連接。
電流表的內(nèi)外接法可采用比較法：Rx/RV=100/5000=1/50；Rx/RA=100/50=2
由于外接法誤差來源于伏特表分流，內(nèi)接法誤差來源于電流表分壓，所以電流表應(yīng)采用外接法，實(shí)驗(yàn)電路如圖1所示。
例2.某電壓表的內(nèi)阻在20k和50k之間，現(xiàn)要測(cè)量其內(nèi)阻，實(shí)驗(yàn)室提供下列可供選用的器材，待測(cè)電壓表V（量程3V）；電流表A1(量程200A)；電流表A2(量程5mA)；電流表A3（量程0.6A)；滑動(dòng)變阻器R（最大阻值1k)；電源E（4Ｖ）；電鍵S；導(dǎo)線若干。
(1)所提供的電流表中應(yīng)選用_________（填寫字母代號(hào)）
(2)實(shí)驗(yàn)要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)，盡量減小誤差，請(qǐng)畫出實(shí)驗(yàn)電路圖。
解析：依公式R=U/I可以求出電壓表的內(nèi)阻。
因?yàn)殡娐分凶畲箅娏髦礗max=E/RV=0.2mA(將RV=20KΩ代入)所以電流表應(yīng)選A1。
又∵滑線變阻器阻值遠(yuǎn)小于電壓表電阻，并要求多測(cè)幾組數(shù)據(jù)
∴變阻器采用分壓器電路，如圖2所示?；瑒?dòng)頭初位應(yīng)有最小分壓值。
總結(jié)：伏安法測(cè)電阻的一般思路：
（1）選擇器材
應(yīng)考慮三個(gè)方面因素：
①精確性——盡量選擇精度高（最小刻度值小）的儀器，電壓表、電流表在使用時(shí)指針應(yīng)偏轉(zhuǎn)到滿刻度的2/3以上；
②方便性——選用滑動(dòng)變阻器時(shí)應(yīng)考慮對(duì)外供電電壓的變化范圍既能滿足實(shí)驗(yàn)要求，又便于調(diào)節(jié)，滑動(dòng)變阻器調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)用到大部分電阻線，否則不便于調(diào)節(jié)；
③安全性——通過電源和電阻的電流不能超過其允許的最大電流，電表不能超量程。
（2）選擇電路
①測(cè)量電路的選擇
測(cè)量電路有兩種方法：電流表內(nèi)接法和外接法
（a）直接比較：當(dāng)Rx≥RA用內(nèi)接法，當(dāng)Rx≤RV用外接法。
（b）臨界計(jì)算：當(dāng)內(nèi)、外解法相對(duì)誤差相等時(shí)，有，所以（RA≤RV）為臨界值。當(dāng)（即Rx為大電阻）用內(nèi)接法；當(dāng)（即Rx為小電阻）用外接法。
（c）測(cè)試判斷法：如圖3所示，將S分別接觸a點(diǎn)和b點(diǎn)，若看到電流表讀數(shù)變化較大，說明電壓表分流影響較大，應(yīng)該選用內(nèi)接法；若看到電壓表讀數(shù)變化較大，說明電流表分壓影響較大，應(yīng)該選用外接法。
②供電電路的選擇
（a）待測(cè)電阻的阻值遠(yuǎn)大于變阻器的總電阻時(shí)，用分壓電路
（b）要求待測(cè)電阻上的電壓或電流變化范圍較大，且從零開始連續(xù)可調(diào)，用分壓電路
（c）用限流電路時(shí)，電表示數(shù)超過量程時(shí)，用分壓電路
（3）實(shí)物連接：注意導(dǎo)線的連接點(diǎn)都畫在接線柱上（導(dǎo)線中間不應(yīng)有分叉及交叉），電表量程、正負(fù)極是否恰當(dāng)?shù)取?br> 例3.為測(cè)定一個(gè)6V、3W的小電珠在不同電壓下的功率，所需的實(shí)驗(yàn)器材如有直流電流表(量程0－0.6A，0－3A)；直流電壓表(量程0－3V，0－15V)；滑動(dòng)變阻器阻值為10。還有直流電源，電鍵和若干導(dǎo)線。已知電流表內(nèi)阻可以不計(jì)。測(cè)量時(shí)要求電珠兩端電壓從0Ｖ開始連續(xù)調(diào)節(jié)，測(cè)得多組數(shù)據(jù)，請(qǐng)按要求畫出電路圖，并標(biāo)明電流表和電壓表使用量程。
解析：由于實(shí)驗(yàn)要求電珠兩端電壓從0伏開始連續(xù)調(diào)節(jié)，顯然只能采用分壓式電路。又由于電流表內(nèi)阻可以忽略，所以與電珠相連的測(cè)量電路應(yīng)采用電流表的內(nèi)接法。這樣可以畫出電路圖如圖3所示。因?yàn)殡娭樽畲箅妷簽?V，應(yīng)選電壓表15V檔。又電珠6V時(shí)功率為3W，則其最大電流為0.5A，故電流表選0.6A檔。
[能力提升]
1.某同學(xué)在測(cè)玻璃磚的折射率的實(shí)驗(yàn)中，采用了如圖5所示方法：以P1P2與玻璃磚的交點(diǎn)O為圓心作圓，分別交P1P2連線于A點(diǎn)，OO′連線延長線于B點(diǎn)，并通過這兩點(diǎn)向界面法線作線，用刻度尺測(cè)得數(shù)據(jù)如圖5所示，則此玻璃的折射率為。

2.某同學(xué)在測(cè)定一厚度均勻的圓形玻璃磚的折射率時(shí)，先在白紙上作一與圓形玻璃相同的圓，圓心為O，將玻璃磚平放在白紙上，使其邊界與所畫的圓重合。在玻璃磚的一側(cè)插兩根大頭針P1、P2，在另一側(cè)再先后插兩根大頭針P3、P4，從另一側(cè)隔著玻璃磚觀察大頭針好象在一條直線上，移去玻璃磚后如圖（5）所示。試畫出沿P1、P2連線方向的入射光線通過圓形玻璃后的傳播方向和在玻璃中的傳播方向，寫出計(jì)算玻璃折射率的表達(dá)式。

3.在測(cè)量電池電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，若有兩只電壓表V1、V2量程相同，內(nèi)阻分別為RV1、RV2，且RV1＞RV2；兩只電流表A1、A2量程相同，內(nèi)阻分別為RA1、RA2。且RA1＞RA2，在該實(shí)驗(yàn)中，為了使E、r的測(cè)量值精確些，選擇的電表可以是()
A.V1與A1B.V1與A2C.V2與A1D.V2與A2
4.在用電壓表和電流表測(cè)量兩節(jié)干電池串聯(lián)的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻時(shí)，除備用被測(cè)電池、導(dǎo)線和開關(guān)外，還備用下列器材可供選擇：
A.電流表（0—0.6A）；B.電流表（0—3A）；C.電壓表（0—3V）；D.電壓表（0—15V）；
E.滑動(dòng)變阻器（0—20Ω、2A）；F.滑動(dòng)變阻器（0—1750Ω、0.3A）。
①應(yīng)選用的器材是；
②一個(gè)學(xué)生用以上所選擇的器材測(cè)得如上表所示的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)系上做出U—I圖象，并從圖7中可得電源電動(dòng)勢(shì)為，內(nèi)電阻為。

5.有兩只電壓表A、B，量程已知，內(nèi)阻未知；另有一干電池，它的電阻不能忽略，但不知等于多少；只用這兩只電壓表、開關(guān)和一些導(dǎo)線，通過測(cè)量計(jì)算出這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)，電池的電動(dòng)勢(shì)不超過電壓表的量程。
①畫出實(shí)驗(yàn)的電路圖；
②用測(cè)得量導(dǎo)出電動(dòng)勢(shì)的表達(dá)式。
③若用兩只電流表可以嗎？
6.在實(shí)驗(yàn)室要測(cè)量小燈泡的伏安特性，要求加在燈泡上的電壓從零開始。備有的器材：電壓表、電流表、電池、開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線若干。
⑴試畫出實(shí)驗(yàn)電路圖；⑵實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)如圖8所示，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)做出小燈泡的伏安特性曲線；⑶該圖象不是一條直線的原因是。
7.在如圖（9）所示的電路中，不計(jì)電表內(nèi)阻的影響，改變變阻器滑片的位置，得到電壓表V1、V2的示數(shù)隨電流表A的示數(shù)的變化關(guān)系的圖象；其中表示電壓表V1的示數(shù)與電流表示數(shù)的變化關(guān)系的圖象是；由圖象可求出電池的內(nèi)阻是。
8.欲用伏安法測(cè)定一段阻值約為5左右的金屬導(dǎo)線的電阻，要求測(cè)量結(jié)果盡量準(zhǔn)確，現(xiàn)備有以下器材：
A.電池組(3V，內(nèi)阻1)；
B.電流表(0～3A，內(nèi)阻0.0125)；
C.電流表(0～0.6A，內(nèi)阻0.125)；
D.電壓表(0～3V，內(nèi)阻3k)；
E.電壓表(0～15V，內(nèi)阻15k)；
F.滑動(dòng)變阻器(0～20，額定電流1A)；
G.滑動(dòng)變阻器(0～2000，額定電流0.3A)；
H.電鍵、導(dǎo)線。
(1)上述器材中應(yīng)選用的是_____________。（填寫各器材的字母代號(hào)）
(2)實(shí)驗(yàn)電路應(yīng)采用電流表__________接法。(填“內(nèi)”或“外”)
(3)設(shè)實(shí)驗(yàn)中，電流表、電壓表的某組示數(shù)如圖10所示，圖示中Ｉ＝___A，U＝______V。
(4)為使通過待測(cè)金屬導(dǎo)線的電流強(qiáng)度能在0～0.5A范圍內(nèi)改變，請(qǐng)按要求畫出測(cè)量待測(cè)金屬導(dǎo)線的電阻Rx的原理電路圖，然后根據(jù)你設(shè)計(jì)的原理電路將圖11中給定的器材連成實(shí)驗(yàn)電路。

9.為測(cè)一個(gè)量程0～3.0v內(nèi)阻約為數(shù)千歐的直流電壓表內(nèi)阻，采用電流表，電壓表串聯(lián)接入電路，實(shí)驗(yàn)器材如下：
A.待測(cè)電壓表(0～3v數(shù)千歐)
B.直流電流表(0～0.6A約0.2)
C.直流電流表(0～100mA約2)
D.直流電流表(0～10mA約50)
E.滑動(dòng)變阻器(0～50，允許最大電流0.5A)；F.電鍵、導(dǎo)線
G.直流電源(輸出電壓6v內(nèi)阻不計(jì))
(1)實(shí)驗(yàn)中測(cè)出電壓表內(nèi)阻的計(jì)算式是RV＝_______，需測(cè)物理量分別由____和_____讀出(寫代號(hào))；
(2)在實(shí)物圖12上連線。

10.一待測(cè)電阻阻值在100～200之間，額定功率為0.25W，現(xiàn)用伏安法測(cè)量它的電阻。可供選擇的器材有：（）
A.電流表(量程50mA、內(nèi)阻20)；
B.電流表(量程3mA、內(nèi)阻0.01)；
C.電壓表(量程5V、內(nèi)阻10k)；
D.滑動(dòng)變阻器(阻值范圍0～20、額定電流2A)；
E.電池組(電動(dòng)勢(shì)12V、電阻不計(jì))；
F.電鍵1只、導(dǎo)線若干；
則適用的器材應(yīng)選（填字母代號(hào)），并畫出測(cè)量用的實(shí)驗(yàn)原理圖。

11.圖1為測(cè)量電阻的電路，Rx為待測(cè)電阻，R的阻值己知，R‘為保護(hù)電阻，阻值未知。電源E的電動(dòng)勢(shì)未知，K1、K2均為單刀雙擲開關(guān)。A為申流表，其內(nèi)阻不計(jì)
(1)按圖13所示的電路，在圖14的實(shí)物圖上連線
(2)測(cè)量Rx的步驟為：將K2向d閉合，K1向__________閉合，記下電流表讀數(shù)I1，再將K2向c閉合，K1向_______閉合，記電流表讀數(shù)I2。計(jì)算Rx的公式是Rx=__________
12、實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有器材如實(shí)物圖16所示，有：
電池E，電動(dòng)勢(shì)約10V，內(nèi)阻約1Ω；
電流表A1，量程10A，內(nèi)阻r1約0.2Ω；
電流表A2，量程300mA，內(nèi)阻r2約5Ω；
電流表A3，量程250mA，內(nèi)阻r3約5Ω；
電阻箱R1，最大值999.9Ω，阻值最小改變量為0.1Ω；
滑動(dòng)變阻器R2，最大阻值100Ω；開關(guān)S，導(dǎo)線若干。
要求用圖15所示的電路測(cè)定圖中電流表A的內(nèi)阻。
（1）在所給的三個(gè)電流表中，那幾個(gè)可用此電路精確測(cè)出其內(nèi)阻？
（2）在可測(cè)的電流表中任選一個(gè)作為測(cè)量對(duì)象，在實(shí)物圖上連成測(cè)量電路。
（3）你要讀出的物理量是用這些物理量表示待測(cè)內(nèi)阻的計(jì)算公式是。
13、從下表中選出適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一電路來測(cè)量電流表A1的內(nèi)阻r1，要求方法簡捷，有盡可能高的精度，并能測(cè)得多組數(shù)據(jù)。
器材（代號(hào)）規(guī)格
電流表（A1）量程10mA，內(nèi)阻r1，待測(cè)（約40Ω）
電流表（A2）量程500μA，內(nèi)阻r1=750Ω
電壓表（V）量程10V，內(nèi)阻r3=10KΩ
電阻（R1）阻值約100Ω，作保護(hù)電阻用
滑動(dòng)變阻器（R2）總阻值約50Ω
電池（E）電動(dòng)勢(shì)1.5V，內(nèi)阻很小
開關(guān)（K）
導(dǎo)線若干
（1）畫出電路圖，標(biāo)明所用器材的代號(hào)
（2）若選測(cè)量數(shù)據(jù)中的一組來計(jì)算r1，則所用的表達(dá)式為，式中符號(hào)的意義是。
14、用雙縫干涉測(cè)光的波長，實(shí)驗(yàn)中采用雙縫干涉儀，它包括：
A.白熾燈，
B.單縫片，
C.光屏，
D.雙縫，
E.濾光片，(其中雙縫和光屏連在遮光筒上)
（1）把以上元件安裝在光具座上時(shí)，正確的排列順序是：A、(A已寫好)
（2）正確調(diào)節(jié)后，在屏上觀察到紅光干涉條紋，用測(cè)量頭測(cè)出10條紅光亮條紋的距離為a；改用綠光濾光片，其他條件不變。用測(cè)量頭測(cè)出10條綠亮紋間的距離為b。則一定有大于。

15.在做《用油膜法估測(cè)分子大小》的實(shí)驗(yàn)中，所用油酸酒精溶液的濃度為每104mL溶液中有純油酸6mL。用注射器測(cè)得1mL上述溶液為75滴。把1滴該溶液滴入盛水的淺盤內(nèi)，待水面穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤上，用筆在玻璃板上描出油酸的輪廓，再把玻璃板放在坐標(biāo)紙上，其形狀和尺寸如圖17所示。坐標(biāo)中正方形的邊長為1cm，則有：油酸膜的面積是cm2，該油酸分子的直徑估算為m。

第五節(jié)設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)
[考點(diǎn)透析]
一、命題趨勢(shì)走向
在理科綜合考試的說明中，明確地把“設(shè)計(jì)和完成實(shí)驗(yàn)的能力”作為一個(gè)目標(biāo)，在上海的高考試題中，設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)具有很好的測(cè)試效果，全國的高考試題中對(duì)實(shí)驗(yàn)的考查也在逐步轉(zhuǎn)向設(shè)計(jì)型的實(shí)驗(yàn)，它必將是今后高考物理實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn)。
二、理解和掌握的內(nèi)容
知道中學(xué)物理中常用的物理實(shí)驗(yàn)思想、方法，并能應(yīng)用它進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
[例題精析]
1.中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的主要方法：
⑴比較法：通過對(duì)一些物理現(xiàn)象或物理量的比較，達(dá)到異中求同和同中求異的目的。如用天平測(cè)量質(zhì)量要比用彈簧秤測(cè)量（重力求出質(zhì)量）準(zhǔn)確。
⑵替代法：用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的已知量代替被測(cè)量，調(diào)整此標(biāo)準(zhǔn)，使整個(gè)測(cè)量系統(tǒng)恢復(fù)到替代前的狀態(tài)，則被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量。如用電阻箱代替被測(cè)電阻。
⑶放大法：把被測(cè)物理量按一定規(guī)律放大后再進(jìn)行測(cè)量的方法。常用的有累積放大法，即在測(cè)量比較小的物理量時(shí)，累積后再測(cè)量，可減小誤差；機(jī)械放大法，如螺旋測(cè)微器就是利用機(jī)械放大進(jìn)行測(cè)量微小物體的長度，提高測(cè)量精度；光學(xué)放大法，把微小的效應(yīng)用光學(xué)放大，如卡文迪許實(shí)驗(yàn)和微小形變實(shí)驗(yàn)的光學(xué)放大等。
⑷轉(zhuǎn)換法：將不易測(cè)量的量轉(zhuǎn)換為另一種易測(cè)的量進(jìn)行測(cè)量的方法。
⑸等效法：如碰撞實(shí)驗(yàn)中用水平位移等效于水平速度；驗(yàn)證牛頓第二定律中的平衡替代前的狀態(tài)，則被測(cè)量等于標(biāo)準(zhǔn)量。如用電阻箱代替被測(cè)電阻。
⑹控制變量法：在有多因素影響的實(shí)驗(yàn)中，可先控制一些量不變，依次研究另一些因素的影響。如驗(yàn)證牛頓第二定律和驗(yàn)證歐姆定律實(shí)驗(yàn)。
另外還有留跡法、模擬法、補(bǔ)償法等。
2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：一般分根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求和實(shí)驗(yàn)器材選擇實(shí)驗(yàn)方案、方法。
方案選擇的原則是：
①正確性：即實(shí)驗(yàn)方案所依據(jù)的原理要簡明、正確；
②可靠性：即實(shí)驗(yàn)的方案的實(shí)施要安全可靠，不會(huì)對(duì)儀器即人身造成危害；
③簡便性：即在保證實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行的前提下，便于操作、便于讀數(shù)、便于數(shù)據(jù)處理;
④精確性：即對(duì)各種可能的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行初步的誤差分析，盡可能選用實(shí)驗(yàn)精度高的方案。
3.實(shí)驗(yàn)器材的選擇：要根據(jù)題設(shè)條件和實(shí)驗(yàn)要求選擇，另外要盡可能減小實(shí)驗(yàn)誤差。

例1.為測(cè)定木塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，某同學(xué)讓木塊從斜面上端自靜止起做勻加速下滑運(yùn)動(dòng)，如圖（1）所示，他使用的實(shí)驗(yàn)器材僅限于（1）傾角固定的斜面（傾角未知）、（2）木塊（3）秒表（4）米尺。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)記錄的數(shù)據(jù)是計(jì)算動(dòng)摩擦因數(shù)的公式是μ=
為了減少測(cè)量的誤差，可采用的辦法是
解析：本題設(shè)計(jì)原理是利用滑塊在斜面上做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度為：
a=gsinθ—μgcosθ
從而有：μ=tgθ—a/gsinθ
因此必須知道tgθ、sinθ、和加速度a。
因?yàn)閠gθ=h/d,sinθ=h/L所以需用米尺測(cè)L,d,h。而加速度a=2L/t2因此還需用秒表測(cè)滑塊從靜止開始下滑至底端的時(shí)間t。從而得μ=h/d—2L2/gdt2
為減少測(cè)量誤差需多次測(cè)量求平均值。
例2.如圖2所示，P是一根表面均勻地鍍有很薄的發(fā)熱電阻膜的大陶瓷管。(其長度L為50厘米左右，直徑D為10厘米左右)，鍍膜材料的電阻率ρ已知，管的兩端有導(dǎo)電箍MN。現(xiàn)給你米尺，伏特計(jì)V，安培計(jì)A，電源E，滑動(dòng)變阻器R，電鍵K和若干導(dǎo)線。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)定膜層厚度d的實(shí)驗(yàn)方案。
(1)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定的物理量是：
(2)在圖3中用連線代替導(dǎo)線，連接測(cè)量電路實(shí)物圖。
(3)計(jì)算膜層厚度的公式是：
解析：利用所學(xué)過的物理知識(shí)巧測(cè)很薄的物件的厚度，這是一道很能體現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際的好試題。學(xué)生不難根據(jù)對(duì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)所需掌握的相關(guān)知識(shí)的理解和記憶，知道是利用歐姆定律，即R=U/I=ρL/S
困難在于找出厚度d與截面積S有何關(guān)系？能否僅憑題給的看似不足的已知條件正確地表示出S，就看學(xué)生等值轉(zhuǎn)換的創(chuàng)造能力的高低了。
實(shí)際上我們可以把這根管形空心導(dǎo)體的環(huán)形截面等效成一個(gè)矩形截面，其長為環(huán)的周長πD。由于膜很薄，故πD與平均周長π（D-d/2）相差甚微。因此它的截面積S=πDd
解得d=LρI/πDU
實(shí)驗(yàn)中應(yīng)測(cè)定的物理量是L,D,U,I。
電路實(shí)物連接如圖4所示，(因條件不明確，測(cè)量電路安培表內(nèi)接、外接均可。控制電路沒有特別要求時(shí)，可用限流接法。)
[能力提升]
1.給你一架天平和一只秒表，如何有實(shí)驗(yàn)來估測(cè)用手急速豎直上拋小球時(shí)，手對(duì)小球做的功？要求寫出測(cè)量哪些量、如何測(cè)量，并寫出計(jì)算時(shí)所需的關(guān)系式。
2.有一只電壓表，量程已知，內(nèi)阻為RV，另有一電動(dòng)勢(shì)未知但不超過電壓表量程、內(nèi)阻不計(jì)的電池。用這只電壓表和電池，再有一些導(dǎo)線和開關(guān)，設(shè)計(jì)測(cè)量某一高值電阻Rx（和RV差不多）的實(shí)驗(yàn)方法。要求畫出實(shí)驗(yàn)電路圖，說明測(cè)量步驟、需記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，被測(cè)電阻Rx的計(jì)算式。

3.實(shí)驗(yàn)室內(nèi)備有下列器材：A.長度為1米的刻度尺；B.游標(biāo)卡尺；C.秒表；D.打點(diǎn)記時(shí)器；E.頻率為50Hz的電壓交流電源；F.鐵架臺(tái)；G.天平；H.低壓直流電源；I.重錘。用其中的什么器材如何測(cè)量重力加速度？

4.有下列器材：長30厘米的毫米刻度尺；內(nèi)徑為2—3毫米的粗細(xì)均勻的直玻璃管，內(nèi)有一段長約8—10厘米的水銀柱封閉一段長約12—15厘米的空氣柱；量角器；溫度計(jì)；帶有重垂線的鐵架臺(tái)。
要求用上述器材，測(cè)出實(shí)驗(yàn)室內(nèi)大氣壓強(qiáng)。試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案并簡要說明設(shè)計(jì)思想和需要測(cè)量的物理量。

5.如圖5所示的電路測(cè)定未知電阻Rx的值。圖中電源電動(dòng)勢(shì)未知，內(nèi)阻與電流表內(nèi)阻均可忽略不計(jì)，R為電阻箱。
⑴若要測(cè)量Rx的值，R至少需要取個(gè)不同的數(shù)值；⑵若電流表每個(gè)分度表示的電流值未知，但指針偏轉(zhuǎn)角度與通過的電流成正比，則在用此電路測(cè)量Rx時(shí)，R至少需要取個(gè)不同的數(shù)值；
⑶若電源內(nèi)阻不能忽略，能否用此電路來測(cè)量Rx？

6.用實(shí)驗(yàn)室提供的下列器材：小磁鋼球（質(zhì)量為m），小銅球，相同的細(xì)線兩條，鐵架臺(tái)，鐵板，用這些器材如何測(cè)量小磁鋼球與鐵板距離為d時(shí)，它們之間的磁力的近似值。
⑴簡要說明實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想；
⑵簡要說明測(cè)量的重要步驟與測(cè)量的物理量；
⑶用已知量和測(cè)量量表示磁力的計(jì)算式是。

7.用平板、小車及打點(diǎn)記時(shí)器等裝置能否驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律？要求是粘有橡皮泥的兩個(gè)小車碰撞。還需要哪些器材？測(cè)量哪些量？

8.“伏安法”測(cè)電阻時(shí)，由于電壓表、電流表內(nèi)阻的影響，使得測(cè)量結(jié)果總存在誤差，而按圖6所示電路進(jìn)行測(cè)量，則由電壓表、電流表內(nèi)阻所造成的誤差可消除。
（1）請(qǐng)你簡要寫出還未完成的主要操作步驟，并用字母表達(dá)出相應(yīng)的測(cè)量值。
①閉合電鍵S1，電鍵S2接2，調(diào)節(jié)RP和RP’，使電壓表讀數(shù)接近滿量程，讀出電壓表和電流表讀數(shù)I2、V2。
②保持RP不變，。
（2）請(qǐng)你推導(dǎo)出待測(cè)電阻R的表達(dá)式。
（3）用線把實(shí)物圖7按電路圖連成測(cè)量電路。

第十七章物理實(shí)驗(yàn)
專題一1.CD2.ABCD3.ABC4.B5.7；30.6.21.60.77.(1)15.60g(2)3.950(3)2.2N(4)253.0s8.－5.2℃753.4mmHg11.0v0.28A12009.BC10.DHFAHGE11.D.換擋后，應(yīng)重新調(diào)零；E.實(shí)驗(yàn)完畢，應(yīng)將選擇開關(guān)扳到OFF位。12.運(yùn)輸過程中可能引起表針擺動(dòng)，若用導(dǎo)線將正、負(fù)接線柱短接，形成閉合回路，則表針擺動(dòng)帶動(dòng)線圈切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電流，阻礙線圈轉(zhuǎn)動(dòng)，即阻礙表針擺動(dòng)。
專題二1.BE；導(dǎo)電紙；復(fù)寫紙；白紙；指零；指零。2.（1）T2=4π2LC(2)如圖一
(3)0.0351H——0.0389H3.2.16×105；1380C.4.(1)如圖二、圖三(2)240Ω；1000Ω；0Ω
5.如圖四6.（1）B；A(2)BCD7.AB8.(1)Y輸入，地（2）6，X增益；掃描范圍和掃描微調(diào)9.77
專題三1.A.未記下細(xì)線的方向；B.應(yīng)根據(jù)F1、F2的大小和方向做圖；C.應(yīng)將橡皮條與線的結(jié)點(diǎn)拉至O點(diǎn)。2.CD3.自然長度；1cm；4/3N/m。4.能。提示：被碰小車須靜止，碰撞小車質(zhì)量需大于被碰小車，以一定速度去碰撞被碰小車，平板需是平衡摩擦力后的，用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出碰前和碰后的速度，求出它們的動(dòng)量，即可驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。
5.64.2——64.4；ABD
專題四1.垂線；4/3.2.略.3.AB.4.ACE；2.9伏；2.3歐.5略.6..外接、分壓；由于溫度變化引起電阻變化。7.a；(U3-U2)/(I2-I1)8.ACDFH；外；0.48；2.20；電源電路分壓式；電流表內(nèi)接。
9.U/I；A；D如圖五
10.(1)∵被測(cè)電阻阻值在100—200之間，而所給的滑動(dòng)變阻器阻值0—20，R變＜R，本實(shí)驗(yàn)采用分壓式組接變阻器。
(2)電路中出現(xiàn)最大電流Imax=(0.25/100)1/2=0.05A=50mA,選電流表A。
(3)用比較法考慮安培表的接法。RV/Rx=104/100=102；Rx/RA=100/20=5.因此伏特表分流引起的誤差小，安培表外接。亦可求臨界電阻R0=（RARV）1/2=448Ω∵Rx最大為200448；∴應(yīng)采用安培表外接。注意：分壓器應(yīng)令電壓初始為零。電鍵應(yīng)接在干路。電路圖如圖六
11.（1）略（2）a,b,l2R/L1
12.略13.略14.(1)BDEC；(2).a，b.15.103；7.7×10-10m
專題五1.W=mg2t2/82.先只將電壓表接電源兩端，電壓表讀數(shù)U1=E；再將電壓表與待測(cè)電阻串聯(lián)后接在電源兩端，電壓表讀數(shù)為U2；Rx=(U1-U2)RV/U2。3.提示：用自由落體法。4.玻璃管內(nèi)封閉的空氣柱在等溫變化中PV=C,其中P=P0+P’，P’為水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)，則P’=L’cosθ，L’為水銀柱的長度，θ為玻璃管與豎直方向的夾角，則有P’=C/L-P0；取幾個(gè)不同的θ角，分別測(cè)出L，做P’—1/L關(guān)系圖象，其截距即為P0。5.2，2，不能。6.把小磁鋼球懸掛在鐵板上方d處，與鐵板的引力為f，則有mg+f=mg’，g’為等效重力加速度，f=m（g+g’），用單擺法測(cè)出g’后，即可求出f。7.能。提示：被碰小車須靜止，碰撞小車質(zhì)量需大于被碰小車，以一定速度去碰撞被碰小車，平板需是平衡摩擦力后的，用紙帶和打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)出碰前和碰后的速度，求出它們的動(dòng)量，即可驗(yàn)證動(dòng)量是否守恒。8.略

高考物理考點(diǎn)復(fù)習(xí)

第二課時(shí)單元知識(shí)整合
1．布朗運(yùn)動(dòng)和擴(kuò)散現(xiàn)象說明了分子永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動(dòng)，布朗運(yùn)動(dòng)并不是分子的運(yùn)動(dòng)，而是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的反映。
2．分子間的引力和斥力都隨分子間距離的增大而減小，隨分子間的距離的減小而增大，但斥力比引力變化得快；當(dāng)10r0rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為引力，當(dāng)rr0時(shí)，分子力表現(xiàn)為斥力。
3．物體的內(nèi)能是所有分子做熱運(yùn)動(dòng)的分子動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，溫度是分子熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志，物體的內(nèi)能與溫度、體積和分子數(shù)有關(guān)。
4．當(dāng)r=r0時(shí)，分子勢(shì)能最小，當(dāng)10r0rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨r的增大而增大，當(dāng)rr0時(shí)，分子勢(shì)能隨r的增大而減小。
5．改變內(nèi)能的方式有做功和熱傳遞；它們對(duì)改變物體內(nèi)能是等效的，但做功是能量的轉(zhuǎn)化，熱傳遞是能量的轉(zhuǎn)移。
6．熱力學(xué)第一定律的表達(dá)式為△U＝W+Q。熱力學(xué)第二定律告訴我們不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化；或者說不可能使熱量由低溫物體傳到高溫物體而不引起其他變化，所以說第二類永動(dòng)機(jī)不可能制成。
7．一定質(zhì)量的氣體的壓強(qiáng)，在宏觀上取決于溫度和體積，在微觀上取決于平均動(dòng)能和分子密度。
8．液體的表面張力使液面具有收縮的趨勢(shì)。
9．液晶一方面像液體具有流動(dòng)性，另一方面又像晶體在特定方向比較整齊，具有各向異性。
1．構(gòu)建理想化模型
(1)計(jì)算分子大小和分子間距時(shí)構(gòu)建“球模型”和“立方體”模型。
(2)研究分子間的相互作用力時(shí)構(gòu)建“彈簧模型”。
(3)研究氣體的狀態(tài)變化時(shí)構(gòu)建“理想氣體模型”。
2．單分子油膜法測(cè)分子直徑，其中還包括“數(shù)格子”的估算方法(有些參考書稱之為“填補(bǔ)法”)。
3．假設(shè)法：如在研究第一類永動(dòng)機(jī)和第二類永動(dòng)機(jī)時(shí)可假?zèng)]它的存在，推出與已知的定律或規(guī)律相矛盾的結(jié)論。
4．統(tǒng)計(jì)法：研究氣體的熱運(yùn)動(dòng)，可以從統(tǒng)計(jì)的角度研究氣體分子運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
5．能量守恒法：能量守恒不僅是一種規(guī)律，而且是研究物理問題的一種重要方法。
6．與NA有關(guān)的計(jì)算的基本思路：
知識(shí)點(diǎn)一分子大小的估算
分子大小估算方法，是根據(jù)題目中給出的條件或情景進(jìn)行的，其中阿伏加德羅常數(shù)是聯(lián)系宏觀與微觀量的橋梁。
【例1】已知水銀的密度=1.36104kg/m3,摩爾質(zhì)量為=200.610-3kg/mol,求:1cm3水銀中含有的原子數(shù)為多少個(gè)?并估算水銀原子的直徑.
導(dǎo)示:
得:d=3.6×10-10m
估算分子大小時(shí)有兩種模型，對(duì)固體和液體，一般用球模型，對(duì)氣體估算分子間距離時(shí)用立方體模型。
知識(shí)點(diǎn)二氣體分子運(yùn)動(dòng)論
氣體的壓強(qiáng)是由大量分子與容器壁碰撞而產(chǎn)生的，從微觀角度看，它與單位體積內(nèi)的分子數(shù)目有關(guān)，與分子運(yùn)動(dòng)的平均速度有關(guān)。在宏觀上看，它與氣體的體積、氣體的溫度有關(guān)。
【例2】（07理綜）如圖所示，質(zhì)量為m的活塞將一定質(zhì)量的氣體封閉在氣缸內(nèi)，活塞與氣缸之間無摩擦。a態(tài)是氣缸放在冰水混合物中氣體達(dá)到的平衡狀態(tài)，b態(tài)是氣缸從容器中移出后，在室溫（270C）中達(dá)到的平衡狀態(tài)。氣體從a態(tài)變化到b態(tài)的過程中大氣壓強(qiáng)保持不變。若忽略氣體分子之間的勢(shì)能，下列說法正確的是（）
A、與b態(tài)相比，a態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)撞擊活塞的個(gè)數(shù)較多
B、與a態(tài)相比，b態(tài)的氣體分子在單位時(shí)間內(nèi)對(duì)活塞的沖量較大
C、在相同時(shí)間內(nèi)，a、b兩態(tài)的氣體分子對(duì)活塞的沖量相等
D、從a態(tài)到b態(tài)，氣體的內(nèi)能增加，外界對(duì)氣體做功，氣體對(duì)外界釋放了熱量
導(dǎo)示:由于兩種狀態(tài)下壓強(qiáng)相等,所以在單位時(shí)間單位面積里氣體分子對(duì)活塞的總沖量肯定相等;由于b狀態(tài)的溫度比a狀態(tài)的溫度要高,所以分子的平均動(dòng)量增大,因?yàn)榭倹_量保持不變,所以b狀態(tài)單位時(shí)間內(nèi)沖擊活塞的分子數(shù)肯定比a狀態(tài)要少.故選AC。
知識(shí)點(diǎn)三制冷原理
【例3】電冰箱是一種制冷機(jī),是用機(jī)械的方法制造人工低溫的裝置.一般電冰箱使用氟里昂作為制冷劑.壓縮機(jī)工作時(shí),強(qiáng)迫制冷劑在電冰箱內(nèi)外的管道中不斷循環(huán),那么,下列說法中正確的是（）
A.冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑迅速膨脹并吸收熱量
B.冰箱外的管道中,制冷劑迅速膨脹并放出熱量
C.冰箱內(nèi)的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并吸收熱量
D.冰箱外的管道中,制冷劑被劇烈壓縮并放出熱量.
導(dǎo)示:熱量不會(huì)自發(fā)地從低溫?zé)嵩匆葡蚋邷責(zé)嵩?要實(shí)現(xiàn)這種逆向傳熱,需要外界做功.氣態(tài)的制冷劑在壓縮機(jī)中經(jīng)壓縮成高溫氣體,送入冷凝器,將熱量傳給空氣或水,同時(shí)制冷劑液化成液態(tài),再通過膨脹閥或毛細(xì)管進(jìn)行節(jié)流減壓膨脹后,進(jìn)入箱內(nèi)蒸發(fā)器,液態(tài)制冷劑在低壓下可以在較低溫度下蒸發(fā)為氣體,在蒸發(fā)過程中制冷劑吸熱,使周圍溫度降低,產(chǎn)生低溫環(huán)境,蒸發(fā)后氣態(tài)的制冷劑再送入壓縮機(jī),這樣周而復(fù)始,由外界(壓縮機(jī))做功,系統(tǒng)(制冷劑)從低溫?zé)嵩?蒸發(fā)器)吸熱,把熱量傳到高溫?zé)嵩?冷凝器),從而在冰箱內(nèi)產(chǎn)生低于室溫的溫度.根據(jù)前面的分析可知AD正確。
應(yīng)理解熱力學(xué)定律和氣體狀態(tài)變化的特點(diǎn)。
知識(shí)點(diǎn)四氣體的實(shí)際問題
氣體的實(shí)際問題，與日常生活聯(lián)系密切，氣體分子數(shù)目、氣體壓強(qiáng)計(jì)算時(shí)要抓住被研究的對(duì)象，進(jìn)行模型化處理。
【例4】（07年山東卷）某壓力鍋結(jié)構(gòu)如圖所示。蓋好密封鍋蓋，將壓力閥套在出氣孔上，給壓力鍋加熱，當(dāng)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)達(dá)到一定值時(shí)，氣體就把壓力閥頂起。假定在壓力閥被頂起時(shí)，停止加熱。
（1）若此時(shí)鍋內(nèi)氣體的體積為V，摩爾體積為V0，阿伏加德羅常數(shù)為NA，寫出鍋內(nèi)氣體分子數(shù)的估算表達(dá)式。
（2）假定在一次放氣過程中，鍋內(nèi)氣體對(duì)壓力閥及外界做功1J,并向外界釋放了2J的熱量。鍋內(nèi)原有氣體的內(nèi)能如何變化？變化了多少？
（3）已知大氣壓強(qiáng)P隨海拔高度H的變化滿足P=P0（1-αH），其中常數(shù)α＞0。結(jié)合氣體定律定性分析在不同的海拔高度使用壓力鍋，當(dāng)壓力閥被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體的溫度有何不同。
導(dǎo)示:（1）設(shè)鍋內(nèi)氣體分子數(shù)為n，
（2）根據(jù)熱力學(xué)第一定律，ΔE=W+Q=-3J
鍋內(nèi)氣體內(nèi)能減少，減少了3J
（3）由P=P0（1-αH）（其中α＞0）知，隨著海拔高度的增加，大氣壓強(qiáng)減小；
由P1=P+mg/S知，隨著海拔高度的增加，閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)減??；
根據(jù)查理定律P1/T1=P2/T2
可知閥門被頂起時(shí)鍋內(nèi)氣體溫度隨著海拔高度的增加而降低。
知識(shí)點(diǎn)五氣體狀態(tài)參量的變化
氣體狀態(tài)參量的變化，涉及P、V、T三個(gè)物理量，分析物理過程中是否有不變的物理量，還是三個(gè)物理量都發(fā)生變化，選擇好研究的氣體對(duì)象后，根據(jù)氣體實(shí)驗(yàn)定律可理想氣體狀態(tài)方程列式求解。
【例5】(07寧夏卷)如圖所示，兩個(gè)可導(dǎo)熱的氣缸豎直放置，它們的底部都由一細(xì)管連通（忽略細(xì)管的容積）。兩氣缸各有一個(gè)活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸無摩擦?；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當(dāng)氣體處于平衡狀態(tài)時(shí)，兩活塞位于同一高度h。（已知m1＝3m，m2＝2m）
⑴在兩活塞上同時(shí)各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達(dá)到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T0）。
⑵在達(dá)到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到T，試問在這個(gè)過程中，氣體對(duì)活塞做了多少功？氣體是吸收還是放出了熱量？（假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會(huì)碰到氣缸頂部）。
導(dǎo)示:⑴設(shè)左、右活塞的面積分別為A/和A，由于氣體處于平衡狀態(tài)，故兩活塞對(duì)氣體的壓強(qiáng)相等，即：
由此得：
在兩個(gè)活塞上各加一質(zhì)量為m的物塊后，右活塞降至氣缸底部，所有氣體都在左氣缸中。
在初態(tài)，氣體的壓強(qiáng)為，體積為；在末態(tài)，氣體壓強(qiáng)為，體積為（x為左活塞的高度）。由玻意耳－馬略特定律得：
解得：，即兩活塞的高度差為
⑵當(dāng)溫度由T0上升至T時(shí)，氣體的壓強(qiáng)始終為，設(shè)x/是溫度達(dá)到T時(shí)左活塞的高度，由蓋呂薩克定律得：
活塞對(duì)氣體做的功為：
在此過程中氣體吸收熱量
1．以下關(guān)于分子力的說法,正確的是（）
A.分子間既存在引力也存在斥力
B.液體難被壓縮表明液體分子中分子力總是引力
C.氣體分子之間總沒有分子力的作用
D.擴(kuò)散現(xiàn)象表明分子間不存在引力
2．一個(gè)帶活塞氣缸內(nèi)盛有一定量的氣體,若此氣體的溫度隨其內(nèi)能的增大而升高,則
A.將熱量傳給氣體,其溫度必升高
B.壓縮氣體,其溫度必升高
C.壓縮氣體,同時(shí)氣體向外界放熱,其溫度必不變’
D.壓縮氣體,同時(shí)將熱量傳給氣體,其溫度必升高
3．封閉在玻璃玻璃容器內(nèi)的氣體,溫度升高時(shí),不發(fā)生改變的物理量有:()
A.分子動(dòng)能B.分子勢(shì)能C.氣體的壓強(qiáng)D.分子的密度E.氣體的狀態(tài)

參考答案
1．A2．D3．BD

高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策

老師會(huì)對(duì)課本中的主要教學(xué)內(nèi)容整理到教案課件中，到寫教案課件的時(shí)候了。將教案課件的工作計(jì)劃制定好，才能夠使以后的工作更有目標(biāo)性！你們清楚有哪些教案課件范文呢？為滿足您的需求，小編特地編輯了“高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策”，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

高考物理復(fù)習(xí)對(duì)策

1．立足學(xué)科，抓實(shí)雙基

復(fù)習(xí)中必須防止把學(xué)科間交叉綜合放到過高的高度，用過多的精力去處理別的學(xué)科的知識(shí)，這會(huì)造成事倍功半的結(jié)果，正確思路是立足于本學(xué)科，看好學(xué)科的“門”。新高考強(qiáng)調(diào)向“以能力立意”的轉(zhuǎn)變，不過分強(qiáng)調(diào)知識(shí)的覆蓋面，但離開基礎(chǔ)知識(shí)講能力，就成無本之木，所以復(fù)習(xí)中要加強(qiáng)對(duì)所學(xué)知識(shí)結(jié)構(gòu)體系的把握能力。

2．重視說理、論證和表達(dá)能力的培養(yǎng)

從歷年的高考閱卷中可看到，相當(dāng)多的考生說理、論證及表達(dá)能力較差，缺乏規(guī)范性，遇到說理、論證題更是詞不達(dá)意，邏輯混亂，所以考生必須加強(qiáng)這方面能力的訓(xùn)練與培養(yǎng)。

3．加強(qiáng)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和近代物理知識(shí)在學(xué)習(xí)中的滲透

近幾年高考試題中原子物理占分值越來越大。當(dāng)今科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展和近代物理領(lǐng)域的深入研究，為高中物理物理教學(xué)提供了豐富的材料，學(xué)習(xí)這些最新科技成果、科技動(dòng)態(tài)，可開拓視野；同時(shí)要加強(qiáng)應(yīng)用性題目的訓(xùn)練，注重收集有關(guān)出現(xiàn)信息題的生活模型和反映高科技脈搏的科技模式。

4．重視實(shí)驗(yàn)，注重原理，強(qiáng)化設(shè)計(jì)能力

在高考物理復(fù)習(xí)中，要抓好實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)，要對(duì)每一個(gè)實(shí)驗(yàn)(包括演示和分組、課后小實(shí)驗(yàn))都要認(rèn)真弄懂實(shí)驗(yàn)原理，熟悉實(shí)驗(yàn)器材，掌握實(shí)驗(yàn)方法和步驟，對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的現(xiàn)象要仔細(xì)觀察、認(rèn)真分析，并能處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的非預(yù)見性現(xiàn)象，能準(zhǔn)確記錄數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)，通過真正動(dòng)手去做實(shí)驗(yàn)，得出正確結(jié)論。此外，還要進(jìn)一步向設(shè)計(jì)性和開放性實(shí)驗(yàn)靠近，強(qiáng)化自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模绻菧y(cè)定性的，就根據(jù)實(shí)驗(yàn)儀器的功能，找到恰當(dāng)?shù)奈锢硪?guī)律，把被測(cè)的物理量與實(shí)驗(yàn)儀器所能測(cè)的物理量聯(lián)系起來，設(shè)計(jì)方案即可。近年高考中尤以電學(xué)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)為多，主要設(shè)計(jì)思想有電表的量程選擇，電流表、電壓表的內(nèi)外接選擇，滑動(dòng)變阻器的限流、分壓接法選擇，電表的另用(作待測(cè)電阻，電流表作電壓表使用)等。

5．注意提高解答聯(lián)系實(shí)際的物理題的能力

考生比較習(xí)慣較為傳統(tǒng)的、“純理論”特征明顯的“成題”，對(duì)與實(shí)際聯(lián)系的題目不很適應(yīng)，即使題目所涉及的物理過程很簡單，答對(duì)率也不能令人滿意。常見題目的物理情景多是指明如“質(zhì)點(diǎn)”、“小車”、“小球”、“彈簧”、“單擺”、“點(diǎn)電荷”等學(xué)生熟悉的抽象的物體的“規(guī)范”的運(yùn)動(dòng)和變化，遇到具體的實(shí)際物體或情景時(shí)，缺乏從具體到抽象又到具體的思維能力、洞察事物本質(zhì)的能力和建立物理模型的能力，不善于在頭腦中把實(shí)際過程轉(zhuǎn)化為熟悉的典型的物理過程；考生認(rèn)知結(jié)構(gòu)中人文知識(shí)與自然科學(xué)知識(shí)間的斷裂和鴻溝，也是造成困難的重要原因。

所謂“聯(lián)系實(shí)際題”其實(shí)屬于“新情景題”，在進(jìn)行這類專題復(fù)習(xí)時(shí)，要著重在思維方法方面入手，抓準(zhǔn)關(guān)鍵詞，剔除“冗余”信息，弄清題目的情景，捕捉解題所需的包括過程、數(shù)據(jù)等方面的顯性和隱性信息，并將其轉(zhuǎn)化成自己熟悉的物理模型。

近年來高考試題不少來源于現(xiàn)實(shí)生活中的有關(guān)理論問題和實(shí)際問題，更加真實(shí)、全面地再現(xiàn)和模擬現(xiàn)實(shí)。試題要求學(xué)生的，主要不是對(duì)事物的局部或某一側(cè)面進(jìn)行描述，而是注重對(duì)事物整體的結(jié)構(gòu)、功能和作用的認(rèn)識(shí)，以及對(duì)事物發(fā)展變化過程的分析理解。所涉及的知識(shí)，以多樣性、復(fù)雜性和綜合性呈現(xiàn)出來，體現(xiàn)了科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用價(jià)值，推動(dòng)了科學(xué)知識(shí)的普及，有并于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，打破了過去那種建立在理想化模型基礎(chǔ)上強(qiáng)調(diào)緊扣課本的命題思想，加強(qiáng)了知識(shí)應(yīng)用的考查。

所以在做好基礎(chǔ)知識(shí)復(fù)習(xí)的基礎(chǔ)上還要多關(guān)注社會(huì)、觀察自然現(xiàn)象、關(guān)心科技動(dòng)態(tài)、增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)、聯(lián)系生活實(shí)際去拓寬視野，發(fā)揮想象和創(chuàng)新的潛能。聯(lián)系實(shí)際的對(duì)象包括自然現(xiàn)象、科學(xué)實(shí)驗(yàn)中、現(xiàn)代生活中、各種產(chǎn)業(yè)部門中的實(shí)際問題。

解決這類問題的關(guān)鍵是要善于挖掘出實(shí)際問題的本質(zhì)內(nèi)涵，進(jìn)行模型化處理，把不熟悉的問題轉(zhuǎn)化為熟悉的問題，再注意知識(shí)和方法的靈活應(yīng)用，問題就迎刃而解。因此，我們要認(rèn)識(shí)到，解題的關(guān)鍵在于從問題中抽象出模型，模型是連接理論知識(shí)和應(yīng)用的橋梁，背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)事實(shí)和經(jīng)驗(yàn)材料是構(gòu)建模型的基礎(chǔ)，而抽象、等效、假設(shè)、類比等則是構(gòu)建模型的基本方法，學(xué)會(huì)如何“脫衣脫帽”提取有用信息，轉(zhuǎn)換成熟悉的物理模型的方法，形成解題思路。

在復(fù)習(xí)的過程中還應(yīng)該把教材中的“思考與討論”、“做一做”、“閱讀材料”、課本后的專題以及邊框中的文字?jǐn)⑹龅?，都要認(rèn)真的閱讀思考。要經(jīng)常對(duì)知識(shí)進(jìn)行歸納、整理，形成知識(shí)結(jié)構(gòu)、做到融會(huì)貫通，才能順暢地解決實(shí)際問題。此外，還要關(guān)心自然科學(xué)發(fā)展的最新成就和成果及其對(duì)社會(huì)發(fā)展的影響，通常這些內(nèi)容課本中是沒有的，常出現(xiàn)在報(bào)刊、雜志和廣播電視等新聞媒體中。注意學(xué)科知識(shí)在現(xiàn)代生活、現(xiàn)代生產(chǎn)和現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，以提高學(xué)生獨(dú)立解決問題的能力和創(chuàng)新能力。

高考物理近代物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)教案

俗話說，磨刀不誤砍柴工。作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境，使高中教師有一個(gè)簡單易懂的教學(xué)思路。怎么才能讓高中教案寫的更加全面呢？以下是小編收集整理的“高考物理近代物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)復(fù)習(xí)教案”，希望能為您提供更多的參考。

第十六章近代物理
本章知識(shí)大部分內(nèi)容是高考考試說明中要求初步了解的內(nèi)容.由于近代物理在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中應(yīng)用日益廣泛，聯(lián)系實(shí)際問題增加，因此本章知識(shí)幾乎是高考年年必考內(nèi)容之一．本章內(nèi)容分為兩部分，即量子論初步與原子核．
量子論初步主要圍繞“光”這一主題，研究光的本質(zhì)及產(chǎn)生過程中表現(xiàn)出的量子化問題；原子核的研究則是通過對(duì)一些發(fā)現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)的分析，闡明原子核的組成及其變化規(guī)律．在學(xué)習(xí)近代物理的過程中，我們不僅要學(xué)習(xí)本章所闡明的物里知識(shí)及規(guī)律，更重要的是還要學(xué)習(xí)本章在研究問題過程中所表現(xiàn)出的物理思想和物理方法，對(duì)提高分析綜合能力有很大幫助的．
本章相關(guān)內(nèi)容及知識(shí)網(wǎng)絡(luò)
專題一光電效應(yīng)
［考點(diǎn)透析］
一、本專題考點(diǎn)光電效應(yīng)、光子和愛因斯坦光電效應(yīng)方程是Ⅱ類要求。
二、理解和掌握內(nèi)容
１．光電效應(yīng)：在光（包括不可見光）的照射下從物體表面發(fā)射電子的現(xiàn)象叫做光電效應(yīng)，發(fā)射出的電子叫光電子．光電效應(yīng)的規(guī)律如下：
①任何一種金屬，都有一個(gè)極限頻率，入射光的頻率必須大于這個(gè)極限頻率，才能發(fā)生光電效應(yīng)。
②發(fā)出的光電子的最大初動(dòng)能與入射光的強(qiáng)度無關(guān)，只隨著入射光頻率的增大而增大．
③當(dāng)入射光照射到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的，一般不超過10-9S．
④當(dāng)入射光的頻率一定且大于極限頻率時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比．
上述規(guī)律與波爾理論的矛盾可概括為兩點(diǎn)：
①電子吸收光的能量是瞬時(shí)完成的，而不象波爾理論預(yù)計(jì)的那樣有積累過程．
②光的能量與頻率有關(guān)，而不象波爾理論預(yù)計(jì)的那樣是由振幅決定．
２．愛因斯坦對(duì)光電效應(yīng)的解釋：
①空間傳播的光是不連續(xù)的，而是一份一份的，每一份叫做一個(gè)光子．一個(gè)光子的能量可寫成：Ｅ＝hγ（式中h稱為普朗克常數(shù)，其值為h＝6.63×10-34Js）．
②當(dāng)光照射到物體表面時(shí)，光子的能量可被某個(gè)電子吸收，吸收了光子的電子如果具備足夠的能量，就可掙脫周圍原子核的束縛而物體表面飛出從而形成光電子．
③光電子的最大初動(dòng)能與入射光的頻率之間滿足下列關(guān)系式：
上式稱為愛因斯坦光電效應(yīng)方程，式中Ｗ稱為逸出功，其值等于電子為掙脫周圍原子的束縛形成光電子所需的最小能量．
如果入射光子的能量小于Ｗ，電子即使俘獲了光子，也不能掙脫周圍原子的束縛形成光電子，這就是極限頻率的存在的原因；否則如果入射光的頻率較高，一個(gè)光子的能量能被一個(gè)電子完全吸收而不需要能量的積累過程即可形成光電子，這就解釋了光電效應(yīng)的瞬時(shí)性；在入射光的頻率一定時(shí)，入射光的強(qiáng)度越大，單位時(shí)間內(nèi)射入的光子數(shù)就越多，因而被電子俘獲的機(jī)會(huì)也就越大，這樣就解釋了單位時(shí)間內(nèi)逸出的光子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比；至于光電子的最大初動(dòng)能決定于入射光的頻率從光電方程中即可看出這點(diǎn)．
［例題精析］
例題１下列關(guān)于光電效應(yīng)規(guī)律說法中正確的是（）
Ａ．入射光的頻率加倍，光電子的最大初動(dòng)能也加倍
Ｂ．增大入射光的波長，一定可增大單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)
Ｃ．提高光電管兩端的電壓，可增大逸出光電子的最大初動(dòng)能
Ｄ．保持入射光的強(qiáng)度不變而增大其頻率，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)將減少
解析：本題主要考查對(duì)愛因斯坦光子說及光電方程的理解．光電效應(yīng)方程表明：光電子的最大初動(dòng)能隨著入射光頻率的增大而增大，但不是成正比，所以Ａ選項(xiàng)錯(cuò)．波長增大，頻率降低，可能不發(fā)生光電效應(yīng)，況且單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的波長并沒有直接關(guān)系，所以Ｂ選項(xiàng)錯(cuò)．光電管兩端的電壓對(duì)光電效應(yīng)中光電子的逸出沒有影響，它只能改變光電子逸出后的動(dòng)能而不能影響光電子剛逸出時(shí)的初動(dòng)能，所以Ｃ選項(xiàng)也是錯(cuò)的．表面上看來，根據(jù)光電效應(yīng)規(guī)律中的“當(dāng)入射光的頻率大于極限頻率時(shí)，單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度成正比”判斷，Ｄ選項(xiàng)也不對(duì)，但實(shí)際上，上述規(guī)律應(yīng)是在頻率一定的條件下結(jié)論才能成立，在該條件下，入射光的強(qiáng)度增大，也就增大了單位時(shí)間內(nèi)入射的光子數(shù)，這樣才能導(dǎo)致光電子數(shù)的增加．也就是說單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)正比于單位時(shí)間內(nèi)射入的光子數(shù)，而該題Ｄ選項(xiàng)是在保持強(qiáng)度不變的情況下增大入射光的頻率，這樣就會(huì)使得單位時(shí)間內(nèi)射入的光子數(shù)減少，因而必將導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)減少，所以本題正確選項(xiàng)為Ｄ．
思考與拓寬：如果某種金屬的極限頻率在紅外區(qū)，現(xiàn)在分別用相同功率的綠光燈和紫光燈在相同的距離下照射該金屬，試分析兩種情況下單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)是否相同？
例題2一般情況下，植物的葉在進(jìn)行光合作用的過程中，最不易吸收下列哪種顏色的光的光子？（）
Ａ．紅色光Ｂ．綠色光Ｃ．藍(lán)色光Ｄ．紫色光
解析：本題主要考查知識(shí)的遷移能力及推理能力．初看題目，給人的感覺似乎是一道生物題，但仔細(xì)分析一下，該題實(shí)際上是一道物理題．我們都知道：物體在接收光的照射時(shí)往往表現(xiàn)出兩個(gè)方面的反應(yīng)，即反射和吸收，物體的顏色往往取決于其反射光的顏色，植物的葉一般都呈綠色說明植物的葉對(duì)綠光的反射較強(qiáng)烈，因而對(duì)綠色光的吸收也就較差，因此本題的正確選項(xiàng)應(yīng)為Ｂ．
［能力提升］
Ⅰ知識(shí)與技能
１．三種不同的入射光Ａ、Ｂ、Ｃ分別照射在三種不同的金屬ａ、ｂ、ｃ的表面，均恰可使金屬中逸出光電子，若三種入射光的波長滿足下列關(guān)系λA＞λB＞λC，則：（）
Ａ．用入射光Ａ照射金屬ｂ或ｃ，則金屬ｂ和ｃ均可發(fā)生光電效應(yīng)
Ｂ．用入射光Ａ和Ｂ同時(shí)照射金屬ｃ，則金屬ｃ可發(fā)生光電效應(yīng)
Ｃ．用入射光Ｃ照射金屬ａ或ｂ，則金屬ａ和ｂ均不能發(fā)生光電效應(yīng)
Ｄ．用入射光Ｂ和Ｃ照射金屬ａ，則均可使金屬ａ可發(fā)生光電效應(yīng)
２．光電效應(yīng)的四條規(guī)律中，波動(dòng)說僅能解釋的一條是（）
Ａ．入射光的頻率大于極限頻率才能產(chǎn)生光電效應(yīng)
Ｂ．單位時(shí)間內(nèi)逸出的光子數(shù)與入射光強(qiáng)度成正比
Ｃ．光電子最大初動(dòng)能只與入射光的頻率有關(guān)
Ｄ．當(dāng)入射光照射到金屬上時(shí)，光電子的發(fā)射幾乎是瞬時(shí)的
３．關(guān)于光電效應(yīng)下列說法正確的是（）
A．金屬的逸出功與入射光的頻率成正比
B．單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的光電子數(shù)與入射光的強(qiáng)度無關(guān)
C．用不可見光照射金屬一定比用可見光照射同種金屬產(chǎn)生的光電子的最大初動(dòng)能大
Ｄ．對(duì)任何金屬都存在一個(gè)“最大波長”，入射光的波長大于此波長時(shí)，就不能產(chǎn)生光電效應(yīng)
４．對(duì)愛因斯坦光子說的理解，下列說法正確的是()
Ａ．光子能量能被電子吸收一部分，使光子頻率降低
Ｂ.光子能量不能被吸收一部分,被吸收時(shí)，要么全部被吸收，要么不被吸收
Ｃ．在光電效應(yīng)中，金屬板表面的電子可吸收多個(gè)光子，然后逸出
Ｄ.原子吸收光子，只能一次性全部吸收一個(gè)光子的能量，且任何光子都被吸收
５．有關(guān)光的波粒二象性，下列說法中正確的是（）
Ａ．光子能量越大，光的波動(dòng)性越顯著
Ｂ．光的波長越長，光的粒子性越顯著
C．少數(shù)光子行為表現(xiàn)光的粒子性，大量光子行為表現(xiàn)光的波動(dòng)性
D．光的粒子性表明光是由一些小顆粒組成的
６．入射光照到某金屬表面并發(fā)生光電效應(yīng)，若把光強(qiáng)度減弱而頻率不變，則（）
Ａ．從光照到金屬上到發(fā)射出電子的時(shí)間間隔將增長
Ｂ．光電子最大初動(dòng)能會(huì)減小
Ｃ．單位時(shí)間內(nèi)逸出的電子數(shù)將減少
Ｄ．可能不發(fā)生光電效應(yīng)
Ⅱ能力與素質(zhì)
７．用紅色光照射光電管陰極發(fā)生光電效應(yīng)時(shí)，光電子的最大初動(dòng)能為Ｅ1，光電流為
Ｉ1，若改用強(qiáng)度相同的紫光照射同一光電管，產(chǎn)生光電子的最大初動(dòng)能和光電流分別為Ｅ2和Ｉ2，則下列關(guān)系正確的是：（）
Ａ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2Ｂ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＝Ｉ2
Ｃ．Ｅ1＜Ｅ２Ｉ1＞Ｉ2Ｄ．Ｅ1＞Ｅ２Ｉ1＞Ｉ2
８．在研究光的波動(dòng)性所做的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，如果無限減弱入射光的強(qiáng)度，以至于可認(rèn)為光子只能一個(gè)一個(gè)地通過狹縫，并將光屏換上感光底片，則將出現(xiàn)下列結(jié)果：
①短時(shí)間曝光，底片上將出現(xiàn)一些不規(guī)律排列的點(diǎn)子，這些點(diǎn)子是光子打到底片上形成的；
②短時(shí)間曝光，底片上將出現(xiàn)干涉條紋，只不過條紋不是很清晰；
③如果長時(shí)間曝光，底片上將出現(xiàn)干涉條紋，表現(xiàn)出光的波動(dòng)性；
④不論曝光時(shí)間長短，底片上都將出現(xiàn)清晰的干涉條紋．
上述判斷中正確的是：（）
Ａ．只有①②Ｂ．只有②③Ｃ．只有①③Ｄ．只有④
９．一個(gè)功率為100W的正在工作的電燈主要向外輻射紅外線和可見光，兩者的比例大約為4∶1，如果可見光的平均波長按500nm計(jì)算，試估算每秒鐘一個(gè)該燈泡輻射出的可見光光子數(shù)目為_____________．(結(jié)果取一位有效數(shù)字，普朗克常數(shù)ｈ＝6.63×10－34Js）
10．在綠色植物的光合作用中，每放出一個(gè)氧分子需吸收８?jìng)€(gè)波長為688nm的光子的能量．晚上用“220Ｖ、100Ｗ”的白熾燈照射蔬菜大棚內(nèi)的蔬菜，如果該燈的發(fā)光效率為20％，且其中50%的光能被蔬菜吸收，則一晚（12小時(shí)）可放出氧氣__________升．（普朗克常數(shù)ｈ＝6.63×10－34Js．阿伏伽德羅常數(shù)N0＝6.02×1023mol－１）
專題二原子能級(jí)物質(zhì)波
［考點(diǎn)透析］
一、本專題考點(diǎn)氫原子的能級(jí)是Ⅱ類要求，物質(zhì)波是Ⅰ類要求。
二、理解和掌握內(nèi)容
1897年，湯姆生發(fā)現(xiàn)了電子，從而提出了原子結(jié)構(gòu)的問題．湯姆生認(rèn)為：原子是一個(gè)球體，正電荷均勻分布在整個(gè)球體內(nèi)，電子像棗糕里的棗子那樣鑲嵌在原子里．為了探究原子的組成，英國物理學(xué)家盧瑟福于1911年做了α粒子散射實(shí)驗(yàn)（將在后面分析）．通過分析試驗(yàn)結(jié)果，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型：在原子的中心有一個(gè)很小的核，叫做原子核，原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在原子核里，帶負(fù)電的電子在核外空間里繞著核旋轉(zhuǎn)，原子核內(nèi)所帶的正電荷數(shù)等于核外電子數(shù)，所以整個(gè)原子是電中性的，電子繞核旋轉(zhuǎn)所需的向心力就是核對(duì)它的庫侖力．盧瑟福還通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算出了原子核半徑的大小和原子半徑的大小，其數(shù)量級(jí)分別是10-15～10-14ｍ和10-10ｍ．
盧瑟福的原子模型雖然能很好的解釋?duì)亮Ｗ由⑸浣Y(jié)果，但卻與經(jīng)典的電磁理論（19世紀(jì)以前的物理學(xué)通常稱為經(jīng)典物理學(xué)）發(fā)生了矛盾．主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：
①按照經(jīng)典電磁理論，繞核高速圓周運(yùn)動(dòng)的電子是要向外輻射電磁波的，隨著能量的釋放，電子的旋轉(zhuǎn)半徑就會(huì)越來越小，最終會(huì)落到原子核里，這樣原子應(yīng)當(dāng)是極不穩(wěn)定的，但實(shí)際情況并非如此．
②隨著電子繞核旋轉(zhuǎn)半徑的連續(xù)變化，電子繞核旋轉(zhuǎn)的頻率也會(huì)連續(xù)改變，這樣原子光譜應(yīng)當(dāng)是連續(xù)譜而不是線狀譜，這也與實(shí)際情況不符．
為了解決上述矛盾，玻爾提出了原子的軌道量子化模型．
１．玻爾模型：圍繞原子核運(yùn)動(dòng)的電子軌道半徑只能是某些分立的數(shù)值，這種現(xiàn)象叫軌道的量子化；不同的軌道對(duì)應(yīng)著不同的狀態(tài)，在這些狀態(tài)中，盡管電子做變速運(yùn)動(dòng)，卻不輻射能量，因此這些狀態(tài)是穩(wěn)定的；原子在不同的狀態(tài)中具有不同的能量，所以原子的能量也是量子化的，這些能量值叫能級(jí)．能量最低的狀態(tài)叫基態(tài)，其他的狀態(tài)叫激發(fā)態(tài)．圖18-1是氫原子的能級(jí)圖．
２．光子的發(fā)射和吸收：原子處于基態(tài)時(shí)最穩(wěn)定，處于較高能級(jí)時(shí)會(huì)自發(fā)地向較低能級(jí)躍遷，經(jīng)過一次或幾次躍遷到基態(tài)，躍遷時(shí)以輻射光子的形式放出能量．原子在始、末兩個(gè)能級(jí)Ｅm和Ｅn發(fā)生躍遷時(shí)輻射光子的能量可由下式?jīng)Q定：(ｍ＞ｎ)

hν＝Ｅm－Ｅn．

原子在吸收了光子后則從較低能級(jí)向較高能級(jí)躍遷．
３．原子光譜：稀薄氣體通電后能夠發(fā)光（稀薄氣體放電）．利用分光鏡可看到稀薄氣體放電產(chǎn)生的光譜只有幾條分立的亮線，理論和實(shí)驗(yàn)均表明，不同氣體產(chǎn)生的光譜的亮線位置不同，因此這些亮線稱為原子的特征譜線，又叫做原子光譜．實(shí)際中利用光譜分析可判明物質(zhì)的組成．
４．物質(zhì)波：自然界中的事物往往都是正反兩方面的．例如電可生磁，反過來磁也可生電．既然光（電磁波）具有粒子性（量子化），反過來，電子、質(zhì)子，以至原子、分子等實(shí)物粒子是否會(huì)在一定條件下表現(xiàn)出波動(dòng)性呢？1924年法國物理學(xué)家德布羅意做了肯定的回答：任何一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體，小到電子、質(zhì)子，大到行星、太陽，都有一種波與之相對(duì)應(yīng)，波長為：
上式中Ｐ是運(yùn)動(dòng)物體的動(dòng)量，ｈ是普朗克常量．這種波叫物質(zhì)波，也叫德布羅意波．德布羅意波的這一理論于1927年被美國的物理學(xué)家（戴維孫和革末等人）所做的電子衍射實(shí)驗(yàn)所證實(shí)．
［例題精析］
例題１已知?dú)湓庸庾V在可見光范圍內(nèi)有四條譜線，一條紅色，一條藍(lán)色，另外兩條是紫色，它們分別是從ｎ＝3、4、5、6能級(jí)向ｎ＝２能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的．則（）
Ａ．紅色光譜線是氫原子從ｎ＝６能級(jí)向ｎ＝２能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
Ｂ．藍(lán)色光譜線是氫原子從ｎ＝５能級(jí)向ｎ＝２能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
Ｃ．紫色光譜線是氫原子從ｎ＝４能級(jí)向ｎ＝２能級(jí)躍遷時(shí)產(chǎn)生的
Ｄ．如果氫原子從ｎ＝６能級(jí)向ｎ＝３能級(jí)躍遷，將輻射紅外線
解析：本題主要考查理三個(gè)方面的理解能力：①對(duì)玻爾理論的理解；②對(duì)光子說的理解；③對(duì)光譜的理解．由玻爾理論可知,當(dāng)氫原子從高能級(jí)向某一低能級(jí)躍遷時(shí),要向外輻射一定頻率的光子,且初態(tài)能級(jí)越高,輻射光子的能量就越大,輻射的光子能量等于兩能級(jí)的差.又根據(jù)愛因斯坦的光子說,光子的能量越大,頻率就越高.從對(duì)光譜的研究中獲知:光的顏色決定于光的頻率,在可見光范圍內(nèi),從紅光到紫光頻率依次升高.將上述三點(diǎn)綜合起來且考慮題中所給信息不難判斷:氫原子從ｎ＝3躍遷到ｎ＝2的能級(jí)時(shí)應(yīng)輻射紅光；氫原子從ｎ＝４躍遷到ｎ＝2的能級(jí)時(shí)應(yīng)輻射藍(lán)光；氫原子從ｎ＝５、６躍遷到ｎ＝2的能級(jí)時(shí)應(yīng)輻射紫光.這樣就排除了Ａ、Ｂ、Ｃ選項(xiàng).由于氫光譜中只有上述四條譜線屬于可見光范圍,則其它譜線不是紅外線即是紫外線(思考:可能是ｘ射線或無線電波嗎?).從玻爾理論中獲知:氫原子從ｎ＝6躍遷到ｎ＝3能級(jí)時(shí)輻射光子的能量小于ｎ＝3躍遷到ｎ＝2能級(jí)時(shí)輻射光子的能量.所以上述輻射應(yīng)為紅外線.故本題正確答案為Ｄ．
思考與拓寬：用下述那種射線照射氫原子可使氫原子從基態(tài)躍遷到ｎ＝2的激發(fā)態(tài).
Ａ．γ射線Ｂ．紫外線Ｃ．可見光Ｄ．紅外線
答案：Ｂ
例題２一個(gè)氫原子中的電子從一半徑為ra的圓軌道直接躍遷到另一半徑為rb（ra＜rb）的圓軌道上，則在此過程中（）
Ａ．原子要發(fā)出某一頻率的光子，電子動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能減小
Ｂ．原子要發(fā)出某一頻率的光子，電子動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能減小
Ｃ．原子要吸收某一頻率的光子，電子動(dòng)能減小，原子的電勢(shì)能增大
Ｄ．原子要吸收某一頻率的光子，電子動(dòng)能增大，原子的電勢(shì)能增大
解析：本題主要考查對(duì)玻爾理論的理解及應(yīng)用牛頓定律和庫侖定律解決圓周運(yùn)動(dòng)的問題．根據(jù)玻爾理論，一個(gè)氫原子中的電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí)要吸收某一頻率的光子，這樣就排除了Ａ、Ｂ選項(xiàng)．由于電子躍遷時(shí)原子核對(duì)它的引力做負(fù)功，所以原子的電勢(shì)能增大．又根據(jù)庫侖定律和牛頓定律有：
整理后可得：
從上式即可看出，隨著半徑增大，電子動(dòng)能減?。时绢}正確選項(xiàng)為Ｃ．
例題３若某光子的能量為10ev，則其波長是多少？若某電子的動(dòng)能也是10ev，則其德布羅意波長是多少？
解析：根據(jù)得：
所以，光子的波長為：
因?yàn)殡娮拥膭?dòng)能也是10ev，則其動(dòng)量為：
所以其德布羅意波長是：
比較以上兩結(jié)果可以看出：電子的德布羅意波長比可見光的波長在數(shù)量級(jí)上小很多，這也就是為什么電子的波動(dòng)性長期未被發(fā)現(xiàn)的原因．
思考與拓寬：用做光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)的裝置能否研究電子的干涉現(xiàn)象？
［能力提升］
Ⅰ知識(shí)與技能
１．盧瑟福根據(jù)下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)或事件提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說（）
Ａ．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)Ｂ．Ｘ射線使氣體電離
Ｃ．α粒子散射實(shí)驗(yàn)Ｄ．電子的發(fā)現(xiàn)
２．氫原子發(fā)生下列能級(jí)躍遷時(shí)，輻射光子波長最短的是（）
Ａ．從ｎ＝６躍遷到ｎ＝４Ｂ．從ｎ＝５躍遷到ｎ＝３
Ｃ．從ｎ＝４躍遷到ｎ＝２Ｄ．從ｎ＝３躍遷到ｎ＝１
３．下列哪個(gè)發(fā)現(xiàn)使人類開始認(rèn)識(shí)道原子是由帶正電的物質(zhì)和帶負(fù)電的電子組成的（）
Ａ．湯姆生發(fā)現(xiàn)電子Ｂ．放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)
Ｃ．中子的發(fā)現(xiàn)Ｄ．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)
４．一群氫原子處于同一能級(jí)值較高的激發(fā)態(tài)，當(dāng)它們向能級(jí)值較低的激發(fā)態(tài)或基態(tài)躍遷時(shí)，下列說法正確的是（）
Ａ．可能吸收一系列頻率不同的光子，形成光譜中若干條暗線
Ｂ．可能輻射一系列頻率不同的光子，形成光譜中若干條明線
Ｃ．只能吸收某一頻率的光子，形成光譜中的一條暗線
Ｄ．只能輻射某一頻率的光子，形成光譜中的一條明線
5．如圖18-２所示是氫原子處于量子數(shù)ｎ＝４的狀態(tài)時(shí)的能級(jí)圖,當(dāng)它向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子的能量可能有()
Ａ．0.85eＶＢ．2.55eＶ
Ｃ．3.4eＶＤ．13.6eＶ
6．速度相同的質(zhì)子和α粒子的德布羅意波長之比為；動(dòng)能相同的質(zhì)子和α粒子的德布羅意波長之比為；從靜止開始經(jīng)過相同的電壓加速以后的質(zhì)子和α粒子的德布羅意波長之比為.
Ⅱ能力與素質(zhì)
7．已知?dú)湓訌模睿剑吹募ぐl(fā)態(tài)直接躍遷到ｎ＝２的激發(fā)態(tài)時(shí)輻射藍(lán)光，則當(dāng)氫原子從ｎ＝５直接躍遷到ｎ＝２的激發(fā)態(tài)時(shí)，可能輻射的是（）
Ａ．紅外線Ｂ．紅色光Ｃ．紫色光Ｄ．倫琴射線
8．如果某金屬的極限頻率剛好等于氫原子從n=3能級(jí)躍遷到n=2能級(jí)所發(fā)出的光子的頻率,則處于n=2能級(jí)的氫原子輻射出的光子是否能使這種金屬發(fā)生光電效應(yīng)？答_______________．
9．氫原子從能級(jí)Ａ躍遷到能級(jí)Ｂ時(shí),輻射頻率為的光子；從能級(jí)Ｂ躍遷到能級(jí)Ｃ時(shí),吸收頻率為的光子.若，則氫原子從能級(jí)Ｃ躍遷到能級(jí)Ａ?xí)r（）
Ａ．吸收頻率為的光子Ｂ．吸收頻率為的光子
Ｃ．輻射頻率為的光子Ｄ．輻射頻率為的光子
10．光具有波粒二象性，光子的能量，其中頻率表征波的特性．在愛因斯坦提出光子說之后，法國物理學(xué)家德布羅意提出了光子動(dòng)量p與光波波長λ的關(guān)系式：．若某激光管以ＰW＝60W的功率發(fā)射波長為λ=6.63×10-7m的光束，試根據(jù)上述理論計(jì)算：（普朗克常數(shù)ｈ＝6.63×10－34Js）
（1）該激光管在1秒內(nèi)發(fā)射出多少光子？
（2）該光束全部被某黑體(不會(huì)使光發(fā)生反射的物體)表面吸收，那么該黑體表面受到光束對(duì)它的作用力F為多大？
專題三原子的核式結(jié)構(gòu)原子核
［考點(diǎn)透析］
一、本專題考點(diǎn)α粒子散射實(shí)驗(yàn)、原子的核式結(jié)構(gòu)、天然放射現(xiàn)象、半衰期、α射線、β射線、γ射線、原子核的人工轉(zhuǎn)變、核反應(yīng)方程均為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握內(nèi)容
１．α粒子散射實(shí)驗(yàn)：1911年英國物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箔做α粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福發(fā)現(xiàn)：α粒子通過金箔時(shí)，絕大多數(shù)不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，仍沿原方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生較大的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)偏轉(zhuǎn)角超過90o，有的甚至被彈回，偏轉(zhuǎn)角幾乎達(dá)到180o．據(jù)此盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說．盧瑟福還通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)估算出了原子核半徑的大小和原子半徑的大小，其數(shù)量級(jí)分別是10-15～10-14ｍ和10-10ｍ．
２．天然放射現(xiàn)象：貝克勒爾天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)揭示出原子核是具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的．原子序數(shù)大于83所有天然存在的元素都具有放射性．原子序數(shù)小于83的元素有些也具有放射性．放射線有三種：
α射線：速度約為光速十分之一的氦核，貫穿本領(lǐng)很小，電離能力很強(qiáng).
β射線：高速運(yùn)動(dòng)的電子流，貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，電離作用較弱．
γ射線：波長極短的光子流（電磁波），貫穿本領(lǐng)最強(qiáng)，電離作用最弱.
３．α衰變和β衰變：原子核由于放出某種粒子而轉(zhuǎn)變?yōu)樾潞说淖兓凶鲈雍说乃プ儯懦靓亮Ｗ铀プ兘笑了プ?放出β粒子的衰變叫β衰變.γ射線是伴隨兩種衰變產(chǎn)生的.
①衰變規(guī)律:衰變前后質(zhì)量數(shù)和核電荷數(shù)均相等,其衰變方程模式為:
α衰變方程模式:
β衰變方程模式:
②半衰期:放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變所用的時(shí)間叫半衰期.半衰期由原子核內(nèi)部本身的因素決定,與原子所處的物理狀態(tài)和化學(xué)狀態(tài)無關(guān)；半衰期是對(duì)大量原子核衰變過程的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，對(duì)少數(shù)原子核衰變無意義．
4．原子核的人工轉(zhuǎn)變：科學(xué)家們用放射性元素放出的α射線轟擊元素的原子核,從而探究原子核的組成.
①質(zhì)子的發(fā)現(xiàn):盧瑟福用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子．其核反應(yīng)方程為:
②中子的發(fā)現(xiàn):查德威克用α粒子轟擊鈹原子核發(fā)現(xiàn)了中子．其核反應(yīng)方程為:
③放射性同位素：居里夫婦首先用人工方法得到放射性同位素，核方程為:
④放射性同位素的應(yīng)用：利用它的射線進(jìn)行探傷、育種、殺菌等；作為示蹤原子.
４．原子核的組成：質(zhì)子和中子組成原子核．質(zhì)子和中子統(tǒng)稱為核子．原子核的電荷數(shù)等于質(zhì)子數(shù)，質(zhì)量數(shù)等于核子數(shù)，中子數(shù)等于質(zhì)量數(shù)與質(zhì)子數(shù)之差.
［例題精析］
例題１盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明了下列哪些結(jié)論（）
Ａ．原子是由電子和帶正電的部分組成的，原子本身是電中性的
Ｂ．原子核是由帶正電的質(zhì)子和不帶電的中子組成的
Ｃ．原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上
Ｄ．原子中的電子只能在某些不連續(xù)的軌道上繞核做圓周運(yùn)動(dòng)
解析:本題主要考查兩個(gè)方面的內(nèi)容:①對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的理解；②散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論的因果關(guān)系的分析推理．本題的四個(gè)選項(xiàng)具有很大的迷惑性，如果撇開與盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的聯(lián)系而將題干改成“下列說法正確的是”，則上述四個(gè)選項(xiàng)無一不是正確的．但題目中提出的問題是α粒子散射結(jié)果說明了什么？這就要求對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果有深刻的理解：絕大多數(shù)α粒子仍沿原方向前進(jìn)，只有極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，只能說明原子內(nèi)部大部分區(qū)域是空闊的．我們可以這樣設(shè)想:如果原子內(nèi)部有一個(gè)極小的核，它集中了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量，α粒子接近這個(gè)核時(shí)由于受到強(qiáng)大的庫侖斥力，運(yùn)動(dòng)方向就會(huì)發(fā)生明顯改變，但由于這個(gè)核很小,α粒子接近核的機(jī)會(huì)就會(huì)很少，因此只有少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)明顯而大多數(shù)α粒子能從原子內(nèi)部穿過而不改變運(yùn)動(dòng)方向，這樣就與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全吻合．盧瑟福正是據(jù)此提出原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的，故而本題選項(xiàng)應(yīng)為Ｃ.
思考與拓寬：盧瑟福在研究α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)，為什么沒有考慮電子對(duì)α粒子的影響呢？（）
Ａ．電子體積很小，α粒子根本就碰不到
Ｂ．電子電量很小，α粒子所受電子的庫侖力可以忽略
Ｃ．電子帶負(fù)電，α粒子所受電子的庫侖力為引力
Ｄ．電子質(zhì)量很小，對(duì)α粒子運(yùn)動(dòng)的影響很小
提示：電子質(zhì)量約為α粒子質(zhì)量的１/7200左右,α粒子即便碰到電子，也就像飛行的子彈碰到一粒塵埃一樣，運(yùn)動(dòng)方向不會(huì)明顯改變，Ａ選項(xiàng)錯(cuò)．對(duì)于Ｂ選項(xiàng)，電子的電量并不是很小，等于α粒子電量的1/2，況且原子內(nèi)的電子并非一個(gè)，也就是說電子對(duì)α粒子庫侖力并不小，關(guān)鍵是電子的質(zhì)量很小，因而運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生明顯變化的應(yīng)是電子而不應(yīng)是α粒子，Ｂ選項(xiàng)錯(cuò)．至于Ｃ選項(xiàng)，不論是斥力還是引力，都能改變?chǔ)亮Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)方向，因此也不是忽略電子對(duì)α粒子影響的原因．因此本體正確選項(xiàng)為Ｄ．
例題２如圖18-3所示，在垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止的鐳核發(fā)生α衰變而成為氡核，那么氡核和α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡分別是()
Ａ．Ⅰ為氡核，Ⅱ?yàn)棣亮Ｗ?br> Ｂ．Ⅱ?yàn)殡焙耍駷棣亮Ｗ?br> Ｃ．Ⅲ為氡核，Ⅳ為α粒子
Ｄ．Ⅳ為氡核，Ⅲ為α粒子
解析：本題的功能是考查原子核的衰變、動(dòng)量守恒定律及帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的綜合運(yùn)用．由于鐳核原來處于靜止?fàn)顟B(tài)，根據(jù)動(dòng)量守恒定律，衰變后的氡核和α粒子將獲得大小相等、方向相反的動(dòng)量,因此兩者所受洛侖茲力方向相反．結(jié)合帶電粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可判斷出氡核和α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡應(yīng)為外切圓，這樣就排除了Ａ、Ｂ兩選項(xiàng)．又根據(jù)洛侖茲力的計(jì)算式和牛頓定律可得到:
由于氡核和α粒子動(dòng)量大小相等,但氡核的電量大于α粒子,故氡核的半徑應(yīng)小于α粒子的半徑,所以本題的正確答案應(yīng)為Ｄ．
思考與拓寬：①在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止的原子核Ｕ238由于放出一個(gè)α粒子而轉(zhuǎn)變成另一原子核Ａ，已知核Ａ和α粒子在磁場(chǎng)中均做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，求Ａ核和α粒子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比.
答案：45∶1
②在一個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)原來靜止碳14原子核釋放一粒子在磁場(chǎng)中形成兩個(gè)相內(nèi)切的圓,圓的直徑之比為7∶1，那么碳14的衰變方程應(yīng)為下列核方程中的哪一個(gè)()
Ａ．Ｂ．
Ｃ．Ｄ．
答案：Ｄ
例題３1920年盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子后曾預(yù)言：可能有一種質(zhì)量與質(zhì)子相近的不帶電的中性粒子存在，他把它叫做中子．1930年發(fā)現(xiàn),在真空條件下用α射線轟擊鈹()時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一種看不見的、貫穿能力極強(qiáng)的不知名的射線．經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)這種不知名射線具有如下特點(diǎn)：①在任意方向的磁場(chǎng)中均不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；②這種射線的速度小于光速的十分之一；③用它轟擊含有氫核的物質(zhì)，可以把氫核打出來；用它轟擊含有氮核的物質(zhì)，可以把氮核打出來，并且被打出的氫核的最大速度ＶH和被打出的氮核的最大速度ＶN之比近似等于15∶2．若該射線中的粒子均具有相同的能量，與氫核和氮核碰前氫核和氮核均可看成靜止且碰撞沒有機(jī)械能損失，氫核與氮核質(zhì)量之比為ＭH∶ＭN＝1∶14．試根據(jù)上面給出的信息，通過分析計(jì)算說明上述不知名的射線即為盧瑟福所預(yù)言的中子.
解析：本題主要考查兩種能力：①分析推理能力；②靈活運(yùn)用經(jīng)典力學(xué)規(guī)律解決微觀領(lǐng)域中的碰撞問題的能力．根據(jù)信息①可作出判斷：該射線不帶電；利用信息②可排除該射線為電磁波的可能性，這樣就得出該射線應(yīng)是由中性粒子組成的粒子流的結(jié)論．下面只須證明組成該射線的粒子的質(zhì)量與質(zhì)子的質(zhì)量相等即可證實(shí)盧瑟福的預(yù)言.
設(shè)該粒子的質(zhì)量為ｍ，與氫核碰撞前速度為Ｖo,與氫核碰撞后速度為Ｖ1，根據(jù)題目中的假設(shè)，當(dāng)該粒子與氫核碰撞時(shí)，可列出下列方程:
ｍＶ0＝ｍＶ1＋ＭHＶH………………………………（1）
………………………（2）
聯(lián)立（1）和（2）可解得：
設(shè)該粒子與氮核碰撞后速度為Ｖ2,則有:
ｍＶ0＝ｍＶ2＋ＭNＶN………………………………………………（3）
………………………………………(4)
聯(lián)立(3)和(4)可解得:
利用題目中給出條件:ＶH∶ＶN＝15∶2和ＭH∶ＭN＝14∶1可解得:
ｍ＝ＭH．
思考與拓寬：核電站的核反應(yīng)堆中,在核反應(yīng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生速度大的快中子,為了使核反應(yīng)持續(xù)下去,要將快中子變成慢中子,為此常用石墨作減速劑.設(shè)中子與碳12原子核相碰時(shí)系統(tǒng)不損失機(jī)械能,試討論一個(gè)中子每次與一個(gè)靜止的碳12核相碰過程中，中子損失的動(dòng)能是其碰前動(dòng)能的百分之幾.
提示:碳核質(zhì)量約為中子質(zhì)量的12倍.答案為28.4%.
［能力提升］
Ⅰ知識(shí)與技能
１．下列關(guān)于元素半衰期的說法中正確的是：（）
Ａ．放射性元素的半衰期越短，有半數(shù)原子核發(fā)生衰變所需的時(shí)間就越短，衰變速度因而也就越小
Ｂ．隨著放射性元素的不斷衰變，元素的半衰期也會(huì)逐漸變短
Ｃ．將放射性元素放置在密封的鉛盒里，可以減緩放射性元素的衰變速度
Ｄ．半衰期是由放射性元素本身所決定的，與所處的物理及化學(xué)狀態(tài)無關(guān)
２．關(guān)于放射性元素放出的α、β、γ三種射線,下列說法中正確的是()
Ａ．α射線是原子核內(nèi)自發(fā)放射出質(zhì)子流，它的電離本領(lǐng)最強(qiáng)，貫穿能力最弱
Ｂ．β射線是原子核外電子電離后形成的高速運(yùn)動(dòng)的電子流，電離本領(lǐng)較α粒子差，但貫穿本領(lǐng)較α粒子強(qiáng)
Ｃ．γ射線往往伴隨著α或β射線產(chǎn)生，它的貫穿能力最強(qiáng)
Ｄ．γ射線是電磁波，速度等于光速，它是由原子的內(nèi)層電子受到激發(fā)后可產(chǎn)的
３．盧瑟福是根據(jù)下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)或事實(shí)，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的？（）
Ａ．用α粒子轟擊的實(shí)驗(yàn)Ｂ．用α粒子轟擊的實(shí)驗(yàn)
Ｃ．用α粒子轟擊的實(shí)驗(yàn)Ｄ．用α粒子轟擊的實(shí)驗(yàn)
４．某原子核內(nèi)有Ｎ個(gè)核子，其中有ｎ個(gè)中子，當(dāng)該原子核俘獲一個(gè)中子后，放出一個(gè)α粒子和一個(gè)β粒子而轉(zhuǎn)變成一個(gè)新核．則這個(gè)新核（）
Ａ．有（ｎ－１）個(gè)中子Ｂ．有（ｎ－１）個(gè)質(zhì)子
Ｃ．核子數(shù)是（Ｎ－３）個(gè)Ｄ．原子序數(shù)是（Ｎ－ｎ－２）個(gè)
５．某原子核Ａ的衰變過程如下：由Ａ放射出一個(gè)β粒子變?yōu)椋拢桑路派涑鲆粋€(gè)α粒子變?yōu)椋?，則以下說法中正確的是（）
Ａ．核Ａ的中于數(shù)減核Ｃ的中子數(shù)等于２
Ｂ．核Ａ的質(zhì)子數(shù)減核Ｃ的質(zhì)子數(shù)等于５
Ｃ．原子核Ａ的中性原子中的電子數(shù)比原子核Ｂ的中性原子中的電子數(shù)多１
Ｄ．核Ｃ的質(zhì)子數(shù)比核Ａ的質(zhì)子數(shù)少１
６．圖18-4是盧瑟福研究原子核的組成實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,其中Ａ是放射性物質(zhì),Ｆ是鋁箔,Ｓ是熒光屏.開始時(shí)將容器抽成真空,調(diào)節(jié)Ｆ的厚度使得在Ｓ屏上恰好看不到閃光.在容器中充入氮?dú)夂?屏Ｓ上出現(xiàn)了閃光,該閃光是()
Ａ．α粒子穿過Ｆ后射到屏上產(chǎn)生的
Ｂ．α粒子從Ｆ中打出的粒子射到屏上產(chǎn)生的
Ｃ．α粒子擊中氮核后產(chǎn)生的新粒子射到屏上產(chǎn)生的
Ｄ．放射性物質(zhì)放出的γ射線射到屏上產(chǎn)生的
７．中子是由_________于______年發(fā)現(xiàn)的，發(fā)現(xiàn)中子的核反應(yīng)方程是________________,質(zhì)子是由________發(fā)現(xiàn)的，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)方程是______________________.
Ⅱ能力與素質(zhì)
８．經(jīng)過４次α衰變和２次β衰變而變?yōu)殡焙?，氡核?jīng)過１次β衰變和ｎ次α衰變而變?yōu)殂G214，由此可判定ｎ＝_____，鉍214中的中子個(gè)數(shù)是_________.
９．在下列給出的４中射線中，都能直接對(duì)人形成傷害，即所謂放射性傷害．你認(rèn)為其中能直接對(duì)人造成傷害可能性最小的是：（）
Ａ．α射線Ｂ．β射線Ｃ．γ射線Ｄ．高速運(yùn)動(dòng)的中子流
10．在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,一個(gè)原來處于靜止?fàn)顟B(tài)的原子核由于放出一個(gè)α粒子，留下一張如圖18-5所示的軌跡照片，圖中兩個(gè)相切的圓半徑之比ｒ1:ｒ2＝1:44，則下述說法正確的是:（）
Ａ．原放射性元素原子核的質(zhì)子數(shù)是90
Ｂ．新原子核和α粒子所受洛侖茲力之比為1:44
Ｃ．新原子核的軌道半徑是ｒ2，電荷數(shù)是88
Ｄ．若新原子核做逆時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng),則α粒子作順時(shí)針的圓周運(yùn)動(dòng)
11．一個(gè)靜止的氮核俘獲一個(gè)速度為2.3×107m/s的中子后生成一個(gè)復(fù)核Ａ，Ａ又衰變成Ｂ、Ｃ兩個(gè)新核，設(shè)Ｂ、Ｃ的速度方向與中子的速度方向相同，Ｂ的質(zhì)量是中子的11倍，速度為106m/s，Ｂ、Ｃ在同一磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比ＲB∶ＲC＝11∶30，求：⑴Ｃ核的速度大?。虎聘鶕?jù)計(jì)算判斷Ｃ核什么？⑶寫出核反應(yīng)方程式．
專題四核能核的裂變和聚變
［考點(diǎn)透析］
一、本專題考點(diǎn)核能、質(zhì)量虧損、愛因斯坦質(zhì)能方程、重核裂變、輕核聚變、可控?zé)岷朔磻?yīng)均為Ⅰ類要求。
二、理解和掌握內(nèi)容
１.核能
①核力：質(zhì)子與質(zhì)子之間、中子與中子之間、中子與質(zhì)子之間的一種強(qiáng)相互作用．核力發(fā)生作用的距離很短，范圍約為2×10-15ｍ，所以每個(gè)核子幾乎只跟它相鄰的核子發(fā)生相互作用．
②核能：由于核子間存在強(qiáng)大的核力，所以要把原子核拆成一個(gè)個(gè)核子要提供巨大的能量，同樣，當(dāng)由核子結(jié)合成原子核時(shí)也要釋放巨大的能量．核子結(jié)合成原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解成核子時(shí)吸收的能量稱為原子核的結(jié)合能，簡稱核能．
③質(zhì)量虧損：組成原子核的核子的質(zhì)量與原子核的質(zhì)量之差叫做核的質(zhì)量虧損．但需注意：核反應(yīng)中質(zhì)量數(shù)是守恒的，要區(qū)分原子核的質(zhì)量與質(zhì)量數(shù)．
④質(zhì)能方程：Ｅ＝ｍＣ2物體的能量與它的質(zhì)量成正比,當(dāng)核反應(yīng)發(fā)生質(zhì)量虧損時(shí)要釋放能量,上式可寫成:ΔＥ＝ΔｍＣ2.（或?qū)懗?μ＝931.5ＭeV）
２.重核的裂變：重核俘獲一個(gè)中子后分裂為兩個(gè)(或幾個(gè))中等質(zhì)量的核的反應(yīng)過程稱為重核的裂變．核裂變發(fā)生時(shí)，往往是伴隨釋放大量能量的同時(shí)放出幾個(gè)中子，而這些中子又會(huì)引起其它重核的裂變，這樣就會(huì)形成鏈?zhǔn)椒磻?yīng)．例如Ｕ235的一種裂變反應(yīng)方程為:
原子核非常小，如果鈾塊的體積不夠大，中子從鈾塊中通過時(shí)，可能還沒碰到鈾核時(shí)就跑到鈾塊外面去了．能夠發(fā)生鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的鈾塊的最小體積叫做它的臨界體積．
３.輕核的聚變：某些輕核結(jié)合成質(zhì)量較大的核的反應(yīng)叫輕核的聚變．例如氫核的一種聚變反應(yīng)方程為:

聚變反應(yīng)往往會(huì)比裂變反應(yīng)釋放更多的核能，但反應(yīng)條件卻很苛刻，一般要在幾百萬度的高溫下進(jìn)行，所以聚變反應(yīng)也稱為熱核反應(yīng).正因?yàn)槿绱耍推嚼镁圩兎磻?yīng)釋放的核能還處于研究試驗(yàn)階段．到目前為止，世界上所有的核電站利用的全是裂變反應(yīng)釋放的核能.
［例題精析］
例題1云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為Ｂ的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一靜止的原子核Ａ在云室中發(fā)生一次α衰變而變成一質(zhì)量為Ｍ的新核，同時(shí)輻射出一頻率為的γ光子．已知α粒子的質(zhì)量為ｍ，電量為ｑ，其運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)．現(xiàn)測(cè)得α粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為Ｒ，試求衰變前原子核Ａ的質(zhì)量．（已知普朗克常數(shù)為ｈ，不計(jì)光子的動(dòng)量）
解析：本題主要考查綜合運(yùn)用力學(xué)規(guī)律解決微觀粒子問題的能力．考查的知識(shí)點(diǎn)有：①帶電粒子在磁場(chǎng)中的圓周運(yùn)動(dòng)問題；②動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用；③愛因斯坦質(zhì)能方程．根據(jù)題意，Ａ核在衰變過程中釋放的核能表現(xiàn)在兩個(gè)方面：新核及α粒子的動(dòng)能；另外同時(shí)輻射出一個(gè)γ光子，這樣就會(huì)導(dǎo)致衰變過程中發(fā)生質(zhì)量虧損Δｍ．如果算出了Δｍ，問題也就迎刃而解了，為此我們可先計(jì)算α粒子和新核的動(dòng)能．
用表示衰變后α粒子的速度，根據(jù)題意：
⑴用表示α粒子的動(dòng)能，則有：⑵
由以上兩式可解得：⑶
用表示剩余核的速度，用表示新核的動(dòng)能，在考慮衰變過程中系統(tǒng)的動(dòng)量守恒時(shí)，因γ光子的動(dòng)量很小可不予考慮，由動(dòng)量守恒和動(dòng)能的定義式可知：
⑷⑸
由⑶⑷⑸三式可解得：⑹
用表示衰變過程中的質(zhì)量虧損，利用愛因斯坦質(zhì)能方程可得：
如果用表示衰變前Ａ核的質(zhì)量，所以有
例題２太陽現(xiàn)在正處于主序星演化階段，它主要是由電子和氫核、氦核等原子核組成，維持太陽輻射的是它內(nèi)部的核聚變反應(yīng)，核反應(yīng)方程是核能，這些核能最后轉(zhuǎn)化為輻射能．根據(jù)目前關(guān)于恒星演化理論，若由于聚變反應(yīng)使太陽中氫核數(shù)目從現(xiàn)有數(shù)減少10％，太陽將離開主序星階段而轉(zhuǎn)入紅巨星階段，為了簡化，假定目前太陽全部由電子和氫核組成．
⑴為了研究太陽的演化進(jìn)程，需知道目前太陽的質(zhì)量Ｍ，已知地球半徑Ｒ＝6.4×106ｍ，地球質(zhì)量ｍ＝6.0×1024kg，日地中心的距離ｒ＝1.5×1011ｍ，地球表面處的重力加速度ｇ＝10ｍ/ｓ2，１年約為3.2×107秒，試估算目前太陽的質(zhì)量．
⑵已知質(zhì)子質(zhì)量ｍp＝1.6726×10-27kg，核的質(zhì)量ｍα＝6.6458×10-27kg，電子質(zhì)量ｍe＝0.9×10-30kg，光速ｃ＝３×10８ｍ/ｓ，求每發(fā)生一次題中所述的核聚變反應(yīng)所釋放的核能．
⑶又已知地球上與太陽光垂直的每平方米截面上，每秒鐘通過的太陽輻射能ω＝1.35×10８Ｗ/ｍ２，試估算太陽繼續(xù)保持在主序星階段還有多少年的壽命．（估算結(jié)果只要求一位有效數(shù)字）
解析：本題的功能主要考查對(duì)物理思想、物理方法的掌握程度，同時(shí)也考查了分析能力、運(yùn)算能力等各方面的素質(zhì)，涉及到的知識(shí)點(diǎn)有：“牛頓運(yùn)動(dòng)定律”、“萬有引力定律”、“圓周運(yùn)動(dòng)”及愛因斯坦“質(zhì)能方程”等，是一道學(xué)科內(nèi)綜合題．
⑴估算太陽的質(zhì)量Ｍ
設(shè)Ｔ為地球繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期，則有萬有引力定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知：
地球表面處的重力加速度
由以上兩式聯(lián)立解得：
將題中給出數(shù)據(jù)代入上式得：Ｍ＝２×1030Kg
⑵根據(jù)質(zhì)量虧損和質(zhì)能公式，該核反應(yīng)每發(fā)生一次釋放的核能為：
ΔＥ＝(4ｍP＋２ｍe－ｍα)c2
代入數(shù)值解得：ΔＥ＝4.2×10-12Ｊ
⑶據(jù)題中給出的假定，在太陽繼續(xù)保持在主序星階段的時(shí)間內(nèi)，發(fā)生題中所述的核反應(yīng)的次數(shù)為：
因此太陽在轉(zhuǎn)入紅巨星階段之前總共能輻射出的能量為:Ｅ＝ＮΔＥ
設(shè)太陽輻射是各向同性的，則每秒內(nèi)太陽向外輻射的總能量為:Ｅ0＝4πr2ω
所以，太陽繼續(xù)保持在主序星的時(shí)間為：
由以上各式解得：
將題中所給數(shù)據(jù)代入，并以年為單位，可得ｔ＝１×1010年＝100億年．
例題３原來靜止的質(zhì)量為m0的原子核Ａ，放出一個(gè)粒子后轉(zhuǎn)變成質(zhì)量為m1的原子核Ｂ，該原子核在運(yùn)動(dòng)方向上又放出粒子，而衰變成靜止的另一原子核Ｃ．已知α粒子的質(zhì)量為m，且假設(shè)在全部核反應(yīng)過程中，沒有輻射射線，求兩個(gè)α粒子的動(dòng)能及最后新核的質(zhì)量ｍ2．
解析：本題的考點(diǎn)主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面，動(dòng)量守恒定律在微觀粒子中的應(yīng)用；愛因斯坦質(zhì)能方程．因?yàn)樵雍耍猎瓉硖幱陟o止?fàn)顟B(tài)，且發(fā)生兩次α衰變后新核仍處于靜止，因此根據(jù)動(dòng)量守恒定律可判斷出，先后發(fā)生衰變的兩個(gè)α粒子應(yīng)具有大小相同、方向相反的動(dòng)量，因而具有相等的動(dòng)能．所以只需計(jì)算第一個(gè)α粒子的動(dòng)能即可．
⑴設(shè)發(fā)生第一次α衰變后α粒子的速度為，Ｂ核的反沖速度為，根據(jù)動(dòng)量守恒有：
用表示α粒子的動(dòng)能，用表示Ｂ核的動(dòng)能，則有：
根據(jù)題意及愛因斯坦質(zhì)能方程可得：
由以上各式可解得：
⑵設(shè)兩次衰變質(zhì)量總虧損為Δｍ，則根據(jù)質(zhì)能方程有：
所以：
思考與拓寬：上題中先后兩次α衰變過程中質(zhì)量虧損相同嗎？如果不相同，哪次衰變質(zhì)量虧損更多一些？
［能力提升］
Ⅰ知識(shí)與技能
１．關(guān)于原子核能及其變化，下列說法中正確的是（）
Ａ．核能是原子的核外電子從高能級(jí)態(tài)向低能級(jí)態(tài)躍遷時(shí)放出的能量
Ｂ．使原子核分解為單個(gè)核子時(shí)一定從外界吸收能量，核子的總質(zhì)量將增加
Ｃ．使原子核分解為單個(gè)核子時(shí)一定向外釋放核能，核子的總質(zhì)量將減少
Ｄ．以上說法均不對(duì)
２．關(guān)于原子核能及其應(yīng)用，下列說法中錯(cuò)誤的是（）
Ａ．原子彈是利用聚變反應(yīng)制造的核武器
Ｂ．氫彈是利用熱核反應(yīng)制造的一種核武器
Ｃ．實(shí)現(xiàn)鈾235的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)必須使其達(dá)到足夠的純度和臨界體積
Ｄ．太陽內(nèi)部的進(jìn)行的核反應(yīng)是核聚變反應(yīng)
3.我國已經(jīng)建成的秦川和大亞灣兩座核電站利用的是（）
Ａ．放射性元素衰變放出的能量Ｂ．人工放射性同位素衰變放出的能量
Ｃ．重核裂變放出的核能Ｄ．輕核的聚變放出的核能
４．關(guān)于原子核及核反應(yīng)，以下說法中正確的是：（）
Ａ．在原子核中，任意兩個(gè)核子之間都有核力的作用
Ｂ．核聚變時(shí)核力表現(xiàn)為引力，核裂變時(shí)核力表現(xiàn)為斥力
Ｃ．由于核力的作用，使得核子在組成原子核時(shí)一定釋放能量
Ｄ．所有的核變化，都將向外釋放核能
５．關(guān)于重核的裂變和氫核的聚變，下面說法正確的是（）
Ａ．裂變和聚變過程都有質(zhì)量虧損，因而都能釋放大量核能
Ｂ．裂變過程有質(zhì)量虧損，聚變過程質(zhì)量有所增加
Ｃ．裂變和聚變都需要在極高的溫度下進(jìn)行
Ｄ．裂變釋放大量核能，聚變需從外界吸收能量
６．下面的四個(gè)核反應(yīng)方程中，都有中子釋放出來，其中查德威克研究中子的核反應(yīng)方程是：（）
Ａ．Ｂ．
Ｃ．Ｄ．
７．一個(gè)鋰核受到一個(gè)質(zhì)子的轟擊，變成兩個(gè)α粒子，這一過程的和反應(yīng)方程式是______________________，已知一個(gè)氫原子的質(zhì)量是1.6736×10-27Kg，一個(gè)鋰原子的質(zhì)量是11.6505×10-27Kg，一個(gè)氦原子的質(zhì)量是6.6466×10-27Kg,則上述核反應(yīng)釋放的能量為_____________Ｊ（最后結(jié)果取兩位有效數(shù)字）．
Ⅱ能力與素質(zhì)
８．靜止的鐳發(fā)生α衰變，釋放出的α粒子的動(dòng)能為Ｅ0，假定衰變時(shí)能量全部以動(dòng)能形式釋放出去，則衰變過程中總的質(zhì)量虧損是（）
Ａ．Ｂ．Ｃ．Ｄ．
9．1956年李政道和揚(yáng)振寧提出在弱相互作用中宇稱不守恒，并由吳健雄用放射源進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證．次年李、楊二人為此獲得諾貝爾物理獎(jiǎng)，的衰變方程是：
其中是反中微子，它的電荷數(shù)為零，靜止質(zhì)量可認(rèn)為是零．
⑴的核外電子數(shù)為_____，上述衰變方程中，衰變產(chǎn)物的質(zhì)量數(shù)A等于______，核電荷數(shù)Z是________．
⑵在衰變前核靜止，根據(jù)云室照片可以看出，衰變產(chǎn)物和的運(yùn)動(dòng)徑跡不在一條直線上．如果認(rèn)為衰變產(chǎn)物只有和，那么衰變過程將違背_______守恒定律．
10．同學(xué)們根據(jù)中學(xué)物理知識(shí)討論“隨著歲月的流逝，地球繞太陽公轉(zhuǎn)的周期、日地間的平均距離、地球表面的溫度變化趨勢(shì)”的問題中，有下列結(jié)論：
①太陽內(nèi)部進(jìn)行著劇烈的熱核反應(yīng)，輻射大量光子，根據(jù)可知太陽質(zhì)量Ｍ在不斷減少
②根據(jù)和可知日、地之間距離ｒ?qū)⒉粩嘣龃?，地球環(huán)繞速度將減小，環(huán)繞周期將增大
③根據(jù)和可知日、地之間距離ｒ?qū)⒉粩鄿p小，地球環(huán)繞速度將增大，環(huán)繞周期將減小
④由于太陽質(zhì)量Ｍ不斷減小，輻射光子的功率將不斷減小，輻射到地球表面的熱功率也將減小，地球表面的溫度將逐漸降低
上述結(jié)論中正確的是：
Ａ．只有①Ｂ．只有③Ｃ．只有①②④Ｄ．只有③④
11．某沿海核電站原子反應(yīng)堆的功率為104ＫＷ，１ｈ消耗核燃料為8.75ｇ，已知每個(gè)鈾235裂變時(shí)釋放出的核能為2×108eＶ，煤的燃燒熱為3.3×107Ｊ／Kｇ．計(jì)算核燃料中鈾235所占的百分比，并分析1ｇ鈾235全部裂變時(shí)釋放的能量約等于多少千克煤燃燒所釋放的熱能．（阿伏伽德羅常數(shù)Ｎ0＝6.02×1023個(gè)/摩爾）
效果驗(yàn)收
一選擇題
1.用α粒子轟擊鈹核，生成一個(gè)碳核和一個(gè)粒子，則有關(guān)該粒子的一些性質(zhì)，下列說法錯(cuò)誤的是（）
Ａ．帶正電，能在磁場(chǎng)中發(fā)生偏轉(zhuǎn)
Ｂ．在任意方向的磁場(chǎng)中都不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)
Ｃ．電離本領(lǐng)很弱但貫穿本領(lǐng)很強(qiáng)，是原子核的組成部分之一
Ｄ．用來轟擊鈾235可引起鈾核的裂變
２．對(duì)光電效應(yīng)的發(fā)生和理解，下列說法中正確的是：（）
Ａ．當(dāng)入射光的頻率低于極限頻率時(shí)，金屬中的電子不吸收光子
Ｂ．金屬內(nèi)層電子成為光電子的逸出功較大
Ｃ．吸收了光子的電子都能成為光電子
Ｄ．金屬表面的電子吸收了光子后也不一定能成為光電子
３．在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是：（）
Ａ．原子中的正電荷和絕大部分質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上
Ｂ．正電荷在原子中是均勻分布的
Ｃ．原子中存在著帶負(fù)電的電子
Ｄ．原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中
４．如圖18-6所示，一天然放射性物質(zhì)射出三種射線，經(jīng)過一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)共存的區(qū)域后，發(fā)現(xiàn)在ＭＮ處的熒光屏上只出
現(xiàn)了兩個(gè)亮點(diǎn)，則下列判斷正確的是：（）
Ａ．射到ｂ點(diǎn)的一定是α射線
Ｂ．射到ｂ點(diǎn)的一定是β射線
Ｃ．射到ｂ點(diǎn)的一定是α射線或β射線
Ｄ．射到ｂ點(diǎn)的一定是γ射線
５．下面各核反應(yīng)中能產(chǎn)生中子的是（）
①用光子轟擊，生成物之一為
②用核轟擊核，生成物之一為
③用質(zhì)子轟擊核，生成物之一為
④用α粒子轟擊核，生成物之一為
Ａ．①②Ｂ．②③④Ｃ．①④Ｄ．②④
６．最近幾年,原子物理學(xué)家在超重元素島的探測(cè)方面取得重大進(jìn)展.1996年科學(xué)家們?cè)谘芯磕硟蓚€(gè)重離子結(jié)合成超重元素的反應(yīng)時(shí),發(fā)現(xiàn)生成的超重元素的核經(jīng)過6次α衰變后的產(chǎn)物是,由此可以判定生成的超重元素的原子序數(shù)和質(zhì)量數(shù)分別是()
Ａ．124259Ｂ．124265Ｃ．112265Ｄ．112259
７．關(guān)于天然放射現(xiàn)象，下列說法正確的是：（）
Ａ．天然放射現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)，揭示了原子核是由質(zhì)子和中子組成的
Ｂ．α射線是高速運(yùn)動(dòng)的氦核，它的電離本領(lǐng)和貫穿本領(lǐng)都很強(qiáng)
Ｃ．β射線是高速運(yùn)動(dòng)的電子流，速度與光速非常接近
Ｄ．γ射線是頻率很高的電磁波，它是原子的內(nèi)層電子受激后產(chǎn)生的
８．勻強(qiáng)磁場(chǎng)中有一個(gè)靜止的氮核，被與磁場(chǎng)方向垂直的速度為v的α粒子擊中形成復(fù)合核，然后沿相反方向釋放出一個(gè)速度也為v的質(zhì)子，則（）
Ａ．質(zhì)子與反沖核的動(dòng)能之比為25：17
Ｂ．質(zhì)子與反沖核的動(dòng)能之比為17：25
Ｃ．質(zhì)子與反沖核的動(dòng)量之大小比為1：1
Ｄ．質(zhì)子與反沖核的動(dòng)量之大小比為5：1
９．兩個(gè)氘核發(fā)生核反應(yīng)變?yōu)楹ず?，氘核和氦核的質(zhì)量分別記為ｍ1和ｍ2，以下認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是：（）
Ａ．這個(gè)核反應(yīng)的方程是：
Ｂ．這個(gè)核反應(yīng)叫核聚變，也叫熱核反應(yīng)
Ｃ．這個(gè)核反應(yīng)放出核能是:
Ｄ．這個(gè)核反應(yīng)放出核能現(xiàn)已廣泛用于核發(fā)電
10．如圖18－7所示，兩個(gè)相切的圓，表示一個(gè)靜止的原子核發(fā)生某種核變化后，產(chǎn)生的兩種粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡，則從圖中判斷，下列說法可能正確的是：（）
Ａ．原子核發(fā)生的是α衰變
Ｂ．原子核發(fā)生的是β衰變
Ｃ．原子核放出了一個(gè)正電子
Ｄ．原子核放出了一個(gè)中子
二填空題
11．一個(gè)鈾核衰變?yōu)殁Q核時(shí)放出一個(gè)α粒子,已知鈾核的質(zhì)量為3.853131×10－25kg，釷核的質(zhì)量為3.786567×10－25kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10－27kg．在這個(gè)衰變過程中釋放出的能量等于___________Ｊ．（保留兩位有效數(shù)字）
12．具有5eV的能量的光子組成的光束射向某金屬板的表面后，從金屬板表面逸出的光電子的最大初動(dòng)能為1.5eV，為了使這種金屬產(chǎn)生光電效應(yīng)，入射光子的最低能量必須是______eV，為使這種金屬逸出的光電子的最大初動(dòng)能加倍，則入射光子的能量應(yīng)為____eV．
13．假設(shè)在NaCl蒸汽中存在由鈉離子Na+和氯離子Cl－靠靜電相互作用構(gòu)成的單個(gè)NaCl分子，取Na+和Cl－相距無限遠(yuǎn)時(shí)其電勢(shì)能為零，一個(gè)NaCl分子的電勢(shì)能為－6.1eV，已知使一個(gè)中性鈉原子Na最外層的電子脫離鈉原子而形成鈉離子Na+所需的能量（電離能）為5.1eV，使一個(gè)中性氯原子結(jié)合一個(gè)電子形成氯離子Cl－所放出的能量（親和能）為3.8eV.由此可算出在將一個(gè)NaCl分子分解成彼此遠(yuǎn)離的中性鈉原子Na和中性氯原子Cl的過程中，外界供給的總能量等于____________eV．
14．在演示光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)中，把某金屬板連在驗(yàn)電器上，第一次直接用弧光燈照射金屬板，驗(yàn)電器就張開一個(gè)角度，第二次在弧光燈和金屬板之間插入一塊普通玻璃，再用弧光燈照射，驗(yàn)電器指針不張開，已知弧光中含有紅外線、可見光、紫外線，則上述情況可以判定，使金屬板產(chǎn)生光電效應(yīng)的是弧光中的成份。
15．解讀VCD視盤的激光波長為780nm，而解讀DVD視盤的激光波長為650nm.根據(jù)愛因斯坦光子說，上述兩種激光的光子能量分別為_____________和______________.（h＝6.63×10-34Js）
16．螢火蟲所發(fā)黃光的波長為600nm．據(jù)測(cè)定知，1000只螢火蟲所發(fā)出的光相當(dāng)于一只20W電燈泡的亮度，一只螢火蟲每秒鐘可發(fā)射出個(gè)光子．
三計(jì)算題
17.已知兩個(gè)氘核在一定的條件下，可以聚變成一個(gè)氚核.若質(zhì)子的質(zhì)量ｍp＝1.00727μ,氘核和氚核的質(zhì)量分別為2.013553μ和3.015536μ．
⑴寫出核反應(yīng)方程．⑵求出此反應(yīng)前后能量的變化
⑶計(jì)算１Kg的氘核完全句變成氚核，所放出的能量與多少千克煤完全燃燒所釋放的能量相當(dāng)？（煤的燃燒熱為3.0×107Ｊ／Kｇ）

第十六章近代物理參考答案
專題一1．D2．B3．D4．B5．C6．C7．C8．C9．10．6.95升
專題二1．C2．D3．A4．B5．C6．4:12:17．C8．能9．A
10．⑴n＝2×1020⑵［提示］設(shè)光子的動(dòng)量為P，根據(jù)德布羅意公式：
根據(jù)動(dòng)量定理：Ｆt＝nP解得：Ｆ＝２×10-7N
專題三1．D2．C3．A4．C5．D6．C7．查德威克1932盧瑟福8．21319．A10．A11．由動(dòng)量守恒定律：
⑴ＭnＶn＝ｍBＶB＋ｍcＶc⑵由qvB＝mＶ2/Ｒ得Ｃ核是
專題四1．B2．A3．C4．C5．A6．B72.8×10-128．D
9．⑴276028⑵動(dòng)量10．C
11．［提示］⑴百分比ｎ＝(0.44/8.75)×100％＝５％⑵2.5×103Kｇ
效果驗(yàn)收1．A2．D3．A4．C5．D6．D7．C8．B9．D10．B
11．8.7×10-1312．3.56.513．4.814．紫外線15．2.55×10-19Ｊ3.06×10-19Ｊ16．6×101617．⑴⑵4.0MeV⑶3.2×106Kg