第 3 讲 碰撞与动量守恒 近代物理初步2016 高考导航——适用于全国卷Ⅰ热点聚焦备考对策本讲考查的重点和热点:①动量守恒定律及其应用;②原子的能级跃迁;③原子核的衰变规律;④核反应方程的书写;⑤质量亏损和核能的计算;⑥三种射线的特点及应用;⑦光电效应的规律及应用等.由于本讲涉及的知识点多,且与科技相关,题目新颖,但难度不大,因此,备考中应加强对基本概念和规律的理解,抓住动量守恒定律和原子核反应两条主线,注意综合题目的分析思路、强化典题的训练.一、动量守恒定律1.动量守恒的条件(1)系统不受外力或系统所受合外力为零.(2)系统所受的合外力虽不为零,但比系统内力小得多,可以忽略不计,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等.(3)系统某一方向不受外力或所受外力的矢量和为零,或外力远小于内力,则系统在该方向动量守恒.2.三种表达式(1)p=p ′ .(2)m1v1+m2v2=m1v1′ + m 2v2′.(3)Δp1=- Δ p 2.3.碰撞的种类及特点种类特点弹性碰撞(1)动量守恒 (2)碰撞前后总动能相等非弹性碰撞(1)动量守恒 (2)动能有损失完全非弹性碰撞(1)碰后两物体合为一体(2)动量守恒 (3)动能损失最大二、光电效应及其方程1.光电效应的规律(1)任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于此频率,才能产生光电效应.(2)光电子的最大初动能与入射光的强度无关,只随入射光的频率增大而增大.(3)入射光照射到金属板上时,光电子的发射几乎是瞬时的,一般不大于 10-9 s.(4)当入射光的频率大于极限频率时,光电流的强度与入射光的强度成正比.2.光电效应方程(1)表达式:hν=Ek+ W 0 或 Ek=hν - W 0.(2)物理意义:金属中的电子吸收一个光子获得的能量是 hν,这些能量的一部分用来克服金属的逸出功,剩下的表现为逸出后电子的最大初动能.1三、能级跃迁1.玻尔理论(1)轨道量子化:核外电子只能在一些分立的轨道上运动rn=n2r1(n=1,2,3…).(2)能量量子化:原子只能处于一系列不连续的能量状态En=(n=1,2,3…).(3)吸收或辐射能量量子化:原子在两个能级之间跃迁时只能吸收或发射一定频率的光子,该光子的能量由前后两个能级的能量差决定,即 hν=Em-En.2.氢原子能级能级图如图所示3.跃迁分析(1)自发跃迁:高能级→低能级,释放能量.(2)受激跃迁:低能级→高能级,吸收能量.① 光照(吸收光子):光子的能量等于能级差 hν=Δ E .② 碰撞、加热等:只要入射粒子能量大于...