物理選修3-5基本習題

PAGEPAGE26物理選修3-5教案第十六章動量和動量守恒定律16.1實驗：探究碰撞中的不變量知識點：1、碰撞問題的研究方案研究方案一：運動的小球撞擊靜止的小球1、質量的測量：天平；2、保證一維碰撞：利用斜槽末端水平槽控制小球做水平方向運動；3、速度的測量：由于入射球和被碰小球碰撞前后均由同一高度飛出做平拋運動，飛行時間相等，若取飛行時間為單位時間，則數值上可用水平位移代替水平速度。研究方案二：運動的小車撞擊靜止的小車后成為一個整體。1、質量的測量：天平；2、保證一維碰撞：四輪小車在平板上運動3、速度的測量：利用打點計時器和跟隨小車的紙帶來測量小車的速度。（V1=X10/10T，V/1=V/2=X/10/10T）實驗小結：1、由于各種誤差的存在，相對誤差在5%以內的，我們可以認為這兩個值相等，由于我們使用的方法、器材的局限，能在10%以內也算可以了，但超過20%以上的，一般就不認為相等了。2、提問：能小于10%的是第幾組物理量？征集：討論的問題中，有相對差值小于5%的。得到結論： 在誤差允許的范圍內，從實驗結果看，在各種碰撞的前后，系統“mv”之和是一個定值；而系統“mv2”之和有的情況下是一個定值，而有時變化很大。剛才大家所研究的都是一個運動的物體去碰一個靜止的物體（彈性很不好的時候成為一個整體，彈性比較的時候分開），那么如果兩個物體都具有一定的初速度，剛才的結論還成立嗎？研究方案三：氣墊導軌上兩個滑塊的碰撞1、質量的測量：彈簧秤；2、保證一維碰撞：氣墊導軌保證了兩滑塊碰撞前后都在同一直線上3、速度的測量：利用光電計時器計下擋光片擋光的時間t，再測出擋光片的長度L，可得滑塊的速度v=L/t。4、實驗操作： 1)有彈性圈 2）橡皮泥 3）碰后成為一整體數據評點：1、各時間的物理意義2、有關速度的方向3、每組數據三個比較4、得出結論：（看時間可讓學生討論，得出結論）結論：系統各部分的“mv”（矢量，要考慮方向）的總和是一個定值，所以我們給“mv”一個名稱叫動量P。剛才的結論就是一個很重要的定律——動量守恒定律。這是個適用范圍比牛頓定律還要廣的定律。它不僅僅適用于一維碰撞，還適用于二維、三維，多個物體之間的作用，當然，它有一定的適用條件，具體我們要到后面詳細研究。例題：A、B兩球在光滑水平面上相向運動，兩球相碰后有一球停止運動，則下述說法中正確的是()A．若碰后，A球速度為0，則碰前A的mv一定大于B的mvB．若碰后，A球速度為0，則碰前A的mv2一定小于B的mv2C．若碰后，B球速度為0，則碰前A的v一定大于B的vD．若碰后，B球速度為0，則碰前A的v一定小于B的v練習：1、A，B兩個球在光滑水平面上沿同一直線同向運動，A球的質量是1kg，速度為5m/s，B球的質量是2kg，速度為3.5m/s，當A追上B發(fā)生碰撞后A,B兩球的mv分別可能是（）A.3kgm/s6kgm/sB.5kgm/s7kgm/sC.6kgm/s6kgm/sD.3kgm/s9kgm/s2、在光滑的水平面上有兩個質量均為m的小球A和B，A球以速度v與速度大小為2v的與之相對運動的B球發(fā)生碰撞，碰后A速度大小為0.5v，則A、B兩球碰撞過程中不變的量是（）A.A與B的mv的代數和.B.A與B的mv的矢量和.C.A與B的mv2的代數和.D.A與B的v的矢量和.3、甲球與乙球相碰，甲球的速度變化量為-5m/s，乙球的速度變化量為3m/s，則甲、乙兩球質量之比m甲∶m乙是()A．2∶1．B．3∶5．C．5∶3．D．1∶2．16．2動量和動量定理知識點：2、動量（momentum）及其變化（1）動量的定義：物體的質量與速度的乘積，稱為(物體的)動量。記為p=mv.單位：kg·m/s讀作“千克米每秒”。理解要點：①狀態(tài)量：動量包含了“參與運動的物質”與“運動速度”兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，具有瞬時性。②矢量性：動量的方向與速度方向一致。（2）動量的變化量：定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為p和p′，則稱：△p=p′－p為物體在該過程中的動量變化。強調指出：動量變化△p是矢量。方向與速度變化量△v相同。一維情況下：Δp=mΔυ=mυ2-mΔυ1矢量差（3）動量定理：合外力的沖量等于動量的變化量例題：質量為m的鋼珠從高出沙坑表面H米處由靜止自由下落，不考慮空氣阻力，掉入沙坑后停止，如圖所示，已知鋼珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f，則鋼珠在沙內運動時間為多少？H分析：此題給學生后，先要引導學生分清兩個運動過程：一是在空氣中的自由落體運動，二是在沙坑中的減速運動。學生可能會想到應用牛頓運動定律和運動學公式進行分段求解，此時不急于否定學生的想法，應該給予肯定。在此基礎上，可以引導學生應用全過程動量定理來答題。然后學生自己思考討論，動手作答，老師給出答案。H設鋼珠在空中下落時間為t1，在沙坑中運動時間為t2，則：在空中下落，有H=，得t1=,對全過程有：mg(t1＋t2)－ft2=0－0得：練習：1、一個質量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？2、（）A.子彈的動量變化較大，木塊的動量變化較小.B.子彈對木塊的水平沖量較大，木塊對子彈的水平沖量較小.C.子彈的速度變化量是木塊的速度變化量的50倍.D.子彈的動量變化和木塊的動量變化相同.3、如圖所示，質量為2kg的物體放在一粗糙水平面上，物體在與水平方向成370角的力F=5N的作用下，從靜止開始運動，在10s內移動了15m，則：A．力F對物體的沖量為50N·s；B．力F對物體的沖量為40N·s；C．支持力對物體沖量為零；D．物體的動量變化量為6kg·m／s．16．3動量守恒定律知識點：3、動量守恒定律（1）系統：相互作用的物體組成系統。（2）內力：系統內物體相互間的作用力（3）外力：外物對系統內物體的作用力兩球碰撞得出的結論的條件：兩球碰撞時除了它們相互間的作用力（系統的內力）外，還受到各自的重力和支持力的作用，使它們彼此平衡。氣墊導軌與兩滑塊間的摩擦可以不計，所以說m1和m2系統不受外力，或說它們所受的合外力為零。（4）內容：一個系統不受外力或者所受外力的和為零，這個系統的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恒定律。公式：m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′（5）注意點：①研究對象：幾個相互作用的物體組成的系統（如：碰撞）。②矢量性：以上表達式是矢量表達式，列式前應先規(guī)定正方向；③同一性（即所用速度都是相對同一參考系、同一時刻而言的）④條件：系統不受外力，或受合外力為0。要正確區(qū)分內力和外力；當F內＞＞F外時，系統動量可視為守恒；例題：質量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質量為90kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。解：取小孩和平板車作為系統，由于整個系統所受合外為為零，所以系統動量守恒。規(guī)定小孩初速度方向為正，則：相互作用前：v1=8m/s，v2=0，設小孩跳上車后他們共同的速度速度為v′，由動量守恒定律得m1v1=(m1+m2)v′解得v′==2m/s，數值大于零，表明速度方向與所取正方向一致。練習：1、如圖所示，子彈打進與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮到最短的過程中，子彈與木塊作為一個系統動量是否守恒？說明理由。2、一爆竹在空中的水平速度為υ，若由于爆炸分裂成兩塊，質量分別為m1和m2，其中質量為m1的碎塊以υ1速度向相反的方向運動，求另一塊碎片的速度。3、小車質量為200kg，車上有一質量為50kg的人。小車以5m/s的速度向東勻速行使，人以1m/s的速度向后跳離車子，求：人離開后車的速度。（5.6m/s）16．3碰撞知識點：4、用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題1.用牛頓定律自己推導出動量守恒定律的表達式。推導過程：根據牛頓第二定律，碰撞過程中1、2兩球的加速度分別是，根據牛頓第三定律，F1、F2等大反響，即F1=-F2所以碰撞時兩球間的作用時間極短，用表示，則有，代入并整理得這就是動量守恒定律的表達式。2．應用動量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法（1）分析題意，明確研究對象。在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統.對于比較復雜的物理過程，要采用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統是由哪些物體組成的。（2）要對各階段所選系統內的物體進行受力分析，弄清哪些是系統內部物體之間相互作用的內力，哪些是系統外物體對系統內物體作用的外力。在受力分析的基礎上根據動量守恒定律條件，判斷能否應用動量守恒。（3）明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)，即系統內各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應取地球為參考系。（4）確定好正方向建立動量守恒方程求解。3．動量守恒定律的應用舉例例題：如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側有一豎直墻，在小車B上坐著一個小孩，小孩與B車的總質量是A車質量的10倍。兩車開始都處于靜止狀態(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時小孩不能再接到A車？ABAB解：取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時mBv1－mAv=0即：v1=第n次推出A車時：mAv＋mBvn－1=－mAv＋mBvn則：vn－vn－1＝，所以vn＝v1＋（n－1）當vn≥v時，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5取n＝6點評：關于n的取值也是應引導學生仔細分析的問題，告誡學生不能盲目地對結果進行“四舍五入”，一定要注意結論的物理意義。練習：1、（2002年全國春季高考試題）在高速公路上發(fā)生一起交通事故，一輛質量為15000kg向南行駛的長途客車迎面撞上了一輛質量為3000kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一段距離后停止.根據測速儀的測定，長途客車碰前以20m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率為A．小于10m/sB．大于10m/s小于20m/sC．大于20m/s小于30m/sD．大于30m/s小于40m/s2、如圖所示，A、B兩物體的質量比mA∶mB=3∶2，它們原來靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動摩擦因數相同，地面光滑.當彈簧突然釋放后，則有A．A、B系統動量守恒B．A、B、C系統動量守恒C．小車向左運動D．小車向右運動3、把一支槍水平固定在小車上，小車放在光滑的水平面上，槍發(fā)射出一顆子彈時，關于槍、彈、車，下列說法正確的是A．槍和彈組成的系統，動量守恒B．槍和車組成的系統，動量守恒C．三者組成的系統，因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小，使系統的動量變化很小，可以忽略不計，故系統動量近似守恒D．三者組成的系統，動量守恒，因為系統只受重力和地面支持力這兩個外力作用，這兩個外力的合力為零16．5反沖運動火箭知識點：5、反沖現象的物理學解釋例題：一門炮身質量為500kg的舊式大炮，從靜止開始，水平發(fā)射一枚質量為10kg炮彈，已知炮彈出膛的速度為500m/s，求：大炮的反沖速度.解：大炮在發(fā)射炮彈的過程中，炮身與炮彈組成的系統的內力遠大于外力，動量近似守恒.設：炮身的質量為M，炮彈的質量為m，炮彈出膛道的速度為v，炮身的反沖速度為v1，根據動量守恒定律有：0=Mv1+mv代入數據解得：v1=-10m/s.解得：v=.練習：1、一枚靜止的火箭質量為M，從某時刻開始，在T時間內噴出燃氣的質量為m，已知燃氣噴出的速度為u,求：火箭獲得的速度.解：設火箭獲得的反沖速度為v火箭的反沖過程中，對于火箭與所噴出的燃氣所組成的系統，動量守恒，根據動量守恒定律有：(M-m)v+mu=0，2、在光滑絕緣的水平面上，有直徑相同的兩個金屬小球A和C，質量分別為M和m，C球所帶電量為2q，靜止在磁感強度為B的勻強磁場中，A球不帶電，以方向向右的初速度v0進入磁場中與C球正碰，如圖16-22所示.碰后C球對水平面的壓力恰好為零，若M=2m，兩球碰后帶電量相同，求碰撞后A球對水平面的壓力大小.3、為完成一項空間探測任務，需要在太空站上發(fā)射一個空間探測器。該探測器通過向后噴氣而獲得向前的反向沖力而加速．已知探測器的質量為M，每秒鐘噴出的氣體質量為m，噴射氣體的功率恒定為P，不考慮噴出氣體后探測器質量的變化.求：⑴氣體從探測器中噴出時的速度v.⑵開始噴氣Δt時間后，探測器獲得的動能.第十七章波粒二象性17．1能量量子化：物理學的新紀元1．黑體與黑體輻射知識點：6、黑體與黑體輻射1．熱輻射(1)定義：我們周圍的一切物體都在輻射電磁波，這種輻射與物體的溫度有關，所以叫熱輻射。(2)特點：熱輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同。2．黑體(1)定義：在熱輻射的同時，物體表面還會吸收和反射外界射來的電磁波。如果一些物體能夠完全吸收投射到其表面的各種波長的電磁波而不發(fā)生反射，這種物體就是絕對黑體，簡稱黑體。(2)黑體輻射特點：黑體輻射電磁波的強度按波長的分布與黑體的溫度有關。注意：一般物體的熱輻射除與溫度有關外，還與材料的種類及表面狀況有關。3.黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，隨著溫度的升高，一方面，各種波長的輻射強度都有增加；另—方面，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動。例題：關于黑體輻射的實驗規(guī)律敘述正確的有()A．隨著溫度的升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨著溫度的升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動C．黑體熱輻射的強度與波長無關D．黑體輻射無任何實驗練習：1、黑體輻射的實驗規(guī)律如圖所示，由圖可知()A．隨溫度升高，各種波長的輻射強度都有增加B．隨溫度降低，各種波長的輻射強度都有增加C．隨溫度升高，輻射強度的極大值向波長較短的方向移動D．隨溫度降低，輻射強度的極大值向波長較長的方向移動2、“非典”期間，很多地方用紅外線熱像儀監(jiān)測人的體溫，只要被測者從儀器前走，便可知道他的體溫是多少，你知道其中的道理嗎?根據熱輻射規(guī)律可知，人的體溫的高低，直接決定了該人輻射的紅外線的頻率和強度。通過監(jiān)測被測者輻射的紅外線的情況就自然知道了該人的體溫知識點：7、能量子1．能量子：帶電微粒輻射或吸收能量時，只能是輻射或吸收某個最小能量值的整數倍，這個不可再分的最小能量值e叫做能量子。2．大?。篹=hν。其中ν是電磁波的頻率，h稱為普朗克常量，h=6．626x10—34J·s(—般h=6.63x10—34J·s)。拓展點一：對熱輻射的理解1．在任何溫度下，任何物體都會發(fā)射電磁波，并且其輻射強度按波長的分布情況隨物體的溫度而有所不同，這是熱輻射的一種特性。在室溫下，大多數物體輻射不可見的紅外光；但當物體被加熱到5000C左右時，開始發(fā)出暗紅色的可見光。隨著溫度的不斷上升，輝光逐漸亮起來，而且波長較短的輻射越來越多，大約在15000C時變成明亮的白熾光。這說明同一物體在一定溫度下所輻射的能量在不同光譜區(qū)域的分布是不均勻的，而且溫度越高光譜中與能量最大的輻射相對應的頻率也最高。2．在一定溫度下，不同物體所輻射的光譜成分有顯著的不同。例如，將鋼加熱到約800℃時，就可觀察到明亮的紅色光，但在同一溫度下，熔化的水晶卻不輻射可見光。注意：熱輻射不需要高溫，任何溫度下物體都會發(fā)出一定的熱輻射，只是溫度低時輻射弱，溫度高時輻射強。什么樣的物體可以看做黑體1．黑體是一個理想化的物理模型。2．如圖所示，如果在一個空腔壁上開—個很小的孔，那么射人小孔的電磁波在空腔內表面會發(fā)生多次反射和吸收，最終不能從空腔射出。這個空腔近似看成一個絕對黑體。注意：黑體看上去不一定是黑色的，有些可看做黑體的物體由于自身有較強的輻射，看起來還會很明亮。如煉鋼爐口上的小孔。拓展點：普朗克能量量子化假說1．如圖所示，假設與實驗結果“令人滿意地相符”，圖中小圓點表示實驗值，曲線是根據普朗克公式作出的。2．能量子假說的意義普朗克的能量子假說，使人類對微觀世界的本質有了全新的認識，對現代物理學的發(fā)展產生了革命性的影響。普朗克常量h是自然界最基本的常量之一，它體現了微觀世界的基本特征，架起了電磁波的波動性與粒子性的橋梁。注意：物體在發(fā)射或接收能量的時候，只能從某一狀態(tài)“飛躍”地過渡到另一狀態(tài)，而不可能停留在不符合這些能量的任何一個中間狀態(tài)。例題：某廣播電臺發(fā)射功率為10kW，在空氣中波長為187．5m的電磁波，試求：(1)該電臺每秒鐘從天線發(fā)射多少個光子?(2)若發(fā)射的光子四面八方視為均勻的，求在離天線2．5km處，直徑為2m的環(huán)狀天線每秒接收的光子個數以及接收功率?解析：(1)每個光子的能量E=hν=hc／λ=6．63x10—34X3X108／187．5J=1．06X10—27J。則每秒鐘電臺發(fā)射上述波長光子數N=Pt/E=1031(個／秒)。(2)設環(huán)狀天線每秒接收光子數為n個，以電臺發(fā)射天線為球心，則半徑為R的球面積S=4丌R2，而環(huán)狀天線的面積s’=丌r2，所以，n’=4x1023個；接收功率P收=4xl0—4(w)。練習：1、以下宏觀概念，哪些是“量子化”的()A．木棒的長度B．物體的質量C．物體的動量D．學生的個數2、紅、橙、黃、綠四種單色光中，光子能量最小的是()A．紅光B．橙光C．黃光D．綠光3、能引起人的眼睛視覺效應的最小能量為10—18J，已知可見光的平均波長約為60μm，普朗克常量丸：6．63x10—34J·s，則進人人眼的光子數至少為()A．1個B．3個C.30個D．300個17．2科學的轉折：光的粒子性知識點8、光電效應一、光電效應1．定義：在光的照射下從物體發(fā)射出電子的現象(發(fā)射出的電子稱為光電子)．2．產生條件：入射光的頻率大于極限頻率．3．光電效應規(guī)律(1)每種金屬都有一個極限頻率，入射光的頻率必須大于這個極限頻率才能產生光電效應．(2)光電子的最大初動能與入射光的強度無關，只隨入射光頻率的增大而增大．(3)光電效應的發(fā)生幾乎是瞬時的，一般不超過10－9s.(4)當入射光的頻率大于極限頻率時，光電流的強度與入射光的強度成正比．二、光電效應方程1．基本物理量(1)光子的能量：ε＝hν其中h＝6.63×10－34J·s(稱為普朗克常量)．(2)逸出功：使電子脫離某種金屬所做功的最小值．(3)最大初動能發(fā)生光電效應時，金屬表面上的電子吸收光子后克服原子核的引力逸出時所具有動能的最大值．2．光電效應方程愛因斯坦光電效應方程是根據能量守恒定律推導出來的．描述的是光電子的最大初動能Ek跟入射光子的能量hν和逸出功W之間的關系：Ek＝hν－W例題：對光電效應的解釋正確的是()A．金屬鈉的每個電子可以吸收一個或一個以上的光子，當它積累的動能足夠大時，就能逸出金屬B．如果入射光子的能量小于金屬表面的電子克服原子核的引力而逸出時所需做的最小功，便不能發(fā)生光電效應C．發(fā)生光電效應時，入射光越強，光子的能量就越大，光電子的最大初動能就越大D．由于不同金屬的逸出功是不相同的，因此使不同金屬產生光電效應入射光的最低頻率也不同解析：選BD.按照愛因斯坦的光子說，光的能量是由光的頻率決定的，與光強無關，入射光的頻率越大，發(fā)生光電效應時產生的光電子的最大初動能越大．但要使電子離開金屬須使電子具有足夠的動能，而電子增加的動能只能來源于照射光的光子能量，但電子只能吸收一個光子，不能吸收多個光子．電子從金屬逸出時只有從金屬表面向外逃出的電子克服原子核的引力所做的功最?。毩暎?、(2008年高考江蘇卷)下列實驗中，深入地揭示了光的粒子性一面的有________．A．X射線被石墨散射后部分波長增大B．鋅板被紫外線照射時有電子逸出但被可見光照射時沒有電子逸出C．轟擊金箔的α粒子中有少數運動方向發(fā)生較大偏轉D．氫原子發(fā)射的光經三棱鏡分光后，呈現線狀光譜【解析】X射線被石墨散射后部分波長增大(康普頓效應)，說明光子具有粒子性，故選項A對；對于任何一種金屬都存在一個“極限頻率”，入射光的頻率必須大于這個頻率，才能產生光電效應，故選項B對；選項C說明原子的核式結構；選項D說明氫原子的能量是不連續(xù)的．【答案】AB2、如圖15－1－2所示，當電鍵S斷開時，用光子能量為2.5eV的一束光照射陰極P，發(fā)現電流表讀數不為零．合上電鍵，調節(jié)滑動變阻器，發(fā)現當電壓表讀數小于0.60V時，電流表讀數仍不為零；當電壓表讀數大于或等于0.60V時，電流表讀數為零．(1)求此時光電子的最大初動能的大小；(2)求該陰極材料的逸出功．【解析】設用光子能量為2.5eV的光照射時，光電子的最大初動能為Ek，陰極材料逸出功為W0，當反向電壓達到U＝0.60V以后，具有最大初動能的光電子也達不到陽極，因此eU＝Ek由光電效應方程有：Ek＝hν－W0由以上二式代入數據解得：Ek＝0.6eV，W0＝1.9eV.所以此時最大初動能為0.6eV，該材料的逸出功為1.9eV.【答案】(1)0.6eV(2)1.9eV3、在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器的指針就張開一個角度，如圖15－1－5所示，這時()A．鋅板帶正電，指針帶負電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負電，指針帶正電D．鋅板帶負電，指針帶負電17.3嶄新的一頁：粒子的波動性知識點：9、光的波粒二象性大量事實說明：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。光子的能量與頻率以及動量與波長的關系：更多的關系公式：＝粒子的波動性：（1）德布羅意波實物粒子也具有波動性，這種波稱之為物質波，也叫德布羅意波。（2）物質波波長＝物質波的實驗驗證宏觀物體的波長比微觀粒子的波長小得多，這在生活中很難找到能發(fā)生衍射的障礙物，所以我們并不認為它有波動性．作為微觀粒子的電子，其德布羅意波波長為10－10m數量級，找與之相匹配的障礙物也非易事．例題：某電視顯像管中電子的運動速度是4.0×107m/s；質量為10g的一顆子彈的運動速度是200m/s．分別計算它們的德布羅意波長．根據公式計算得1.8×10-11m和3.3×10-34m練習：1、兩種單色光A、B分別由垂直水平方向從水面射向水底，它們經歷的時間tA＞tB，下列判斷正確的是A．A色光的波長比B色光的波長大B．A色光的波長比B色光的波長小C．A色光的光子能量比B色光的光子能量大D．A色光的光子能量比B色光的光子能量小一單色光照在金屬鈉的表面上時有光電子射出，當所加反向電壓為3V時，光電流恰好為零，已知鈉的極限頻率為5000Hz，求：該單色光的頻率．3、有一功率為500W的紅外線電熱器，如果它輻射的紅外線的頻率為3.0×1014Hz，求：（1）每秒發(fā)出的光子數；（2）在距離電熱器2m遠處，垂直于紅外線傳播方向的1cm2的面積上每分鐘能接收到多少個光子？§17.4概率波知識點：10、概率波德布羅意波的統計解釋：1926年，德國物理學玻恩（Born，1882--1972）提出了概率波，認為個別微觀粒子在何處出現有一定的偶然性，但是大量粒子在空間何處出現的空間分布卻服從一定的統計規(guī)律。概率波對光的雙縫衍射現象的解釋：光是一種粒子，它和物質的作用是“一份一份”地進行的.用很弱的光做雙縫干涉實驗.從光子打在膠片上的位置，我們發(fā)現了規(guī)律性.實驗結果表明，如果曝光時間不太長，底片上只出現一些無規(guī)則分布的點子，那些點子是光子打在底片上形成的，如果曝光時間足夠長，我們無法把它們區(qū)分開，因此看起來是連續(xù)的.單個光子通過雙縫后的落點無法預測,但是研究很多光子打在膠片上的位置,我們發(fā)現了規(guī)律性:光子落在某些條形區(qū)域內的可能性較大.這些條形區(qū)域正是某種波通過雙縫后發(fā)生干涉時振幅加強的區(qū)域.這個現象表明，光子在空間各點出現的可能性的大小（概率），正是由于這個原因，1926年德國的物理學家波恩指出：雖然不能肯定某個光子落在哪一點，但由屏上各處明暗不同可知，光子落在各點的概率是不一樣的，即光子落在明紋處的概率大，落在暗紋處的概率小。這就是說，光子在空間出現的概率可以通過波動的規(guī)律確定，所以，從光子的概念上看，光波是一種概率波。物理學中把光波叫做概率波.概率表征某一事物出現的可能性.經過長期的探索，人們對光的認識越來越深入了.光既是一種波,又是一種粒子,光既表現出波動性又表現出粒子性.而在我們的經驗中找不到既是波,又是粒子的東西.這是因為我們的經驗局限于宏觀物體的運動,微觀世界的某些屬性與宏觀世界不同，我們從來沒有過類似的經歷.隨著人類的認識范圍不斷擴展，不可能直接感知的事物出現在我們面前.在這種情況下我們就要設想一種模型，盡管以日常經驗來衡量，這個模型的行為十分古怪，但是只要能與實驗結果一致，它就能夠在一定范圍內正確代表所研究的對象.光的波動性與粒子性是不同條件下的表現：講述：大量光子行為顯示波動性；個別光子行為顯示粒子性；光的波長越長，波動性越強；光的波長越短，粒子性越強概率波對物質波的雙縫衍射現象的解釋：對于電子和其他微觀粒子，由于同樣具有波粒二象性，所以與它們相聯系的物質波也是概率波。也就是說，單個粒子位置是不確定的。對于大量粒子，這種概率分布導致確定的宏觀結果。總之，按光子的模型，用統計觀點看待單個粒子與粒子總體的聯系，并將波的觀點與粒子觀點結合起來了，但這里的波是特殊意義的波，因而被稱為“概率波”．這種對物質波衍射與實物粒子的波粒二象性的理解，稱作統計解釋或概率解釋．例題：在雙縫干涉實驗中，發(fā)現100個光子中有96個通過雙縫后打到了觀察屏上的某處，則該處可能()A．出現亮條紋B．出現暗條紋C．可能出現亮條紋，可能出現暗條紋D．出現明暗相間的條紋練習：1、下列各種波是概率波的是()A．聲波B．無線電波C．光波D．物質波2、在做雙縫干涉實驗時，在觀察屏的某處是亮紋，則對光子到達觀察屏的位置，下列說法正確的是()A．到達亮條紋處的概率比到達暗條紋處的概率大B．到達暗條紋處的概率比到達亮條紋處的概率大C．該光子可能到達觀察屏的任意位置D．以上說法均不可能3、有關經典物理中的粒子，下列說法正確的是()A．有一定的大小，但沒有一定的質量B．有一定的質量，但沒有一定的大小C．既一定的大小，也有一定的質量D．有的粒子還有一定量的電荷17.5不確定關系知識點：11、不確定度關系（uncertaintyrelatoin）經典力學：運動物體有完全確定的位置、動量、能量等。微觀粒子：位置、動量等具有不確定量（概率）。不確定關系的物理意義和微觀本質：（1）物理意義：微觀粒子不可能同時具有確定的位置和動量。粒子位置的不確定量越小，動量的不確定量就越大，反之亦然。（2）微觀本質：是微觀粒子的波粒二象性及粒子空間分布遵從統計規(guī)律的必然結果。（2）不確定關系式表明：①微觀粒子的坐標測得愈準確()，動量就愈不準確()；微觀粒子的動量測得愈準確()，坐標就愈不準確()。但這里要注意，不確定關系不是說微觀粒子的坐標測不準；也不是說微觀粒子的動量測不準；更不是說微觀粒子的坐標和動量都測不準；而是說微觀粒子的坐標和動量不能同時測準。②為什么微觀粒子的坐標和動量不能同時測準?這是因為微觀粒子的坐標和動量本來就不同時具有確定量。這本質上是微觀粒子具有波粒二象性的必然反映。由以上討論可知，不確定關系是自然界的一條客觀規(guī)律，不是測量技術和主觀能力的問題。③不確定關系提供了一個判據：當不確定關系施加的限制可以忽略時，則可以用經典理論來研究粒子的運動。當不確定關系施加的限制不可以忽略時，那只能用量子力學理論來處理問題。例題：一顆質量為10g的子彈，具有200m·s-1的速率，若其動量的不確定范圍為動量的0.01%(這在宏觀范圍是十分精確的了)，則該子彈位置的不確定量范圍為多大?解：子彈的動量動量的不確定范圍由不確定關系式，得子彈位置的不確定范圍我們知道，原子核的數量級為10-15m，所以，子彈位置的不確定范圍是微不足道的?？梢娮訌椀膭恿亢臀恢枚寄芫_地確定，不確定關系對宏觀物體來說沒有實際意義。練習：一電子具有200m/s的速率，動量的不確定范圍為動量的0.01%(這已經足夠精確了)，則該電子的位置不確定范圍有多大?解

:電子的動量為動量的不確定范圍由不確定關系式，得電子位置的不確定范圍我們知道原子大小的數量級為10-10m，電子則更小。在這種情況下，電子位置的不確定范圍比原子的大小還要大幾億倍，可見企圖精確地確定電子的位置和動量已是沒有實際意義。2、由不確定關系可以得出的結論是()A．如果動量的不確定范圍越小，則與之對應的坐標的不確定范圍就越大B．如果坐標的不確定范圍越小，則動量的不確定范圍就越大C．動量的不確定范圍和與之對應的坐標的不確定范圍不成反比關系D．動量的不確定范圍和與之對應的坐標的不確定范圍有唯一確定的關系3、下列關于不確定關系說法正確的是()A．只對微觀粒子適用B．只對宏觀粒子適用C．對微觀和宏觀粒子都適用D．對微觀和宏觀粒子都不適用第十八章原子結構18．1電子的發(fā)現知識點：12、湯姆孫的研究英國物理學家湯姆孫在研究陰極射線時發(fā)現了電子。實驗裝置如圖所示，CCC1C2YAS磁場從高壓電場的陰極發(fā)出的陰極射線，穿過C1C2后沿直線打在熒光屏A＇上。（1）當在平行極板上加一如圖所示的電場，發(fā)現陰極射線打在熒光屏上的位置向下偏，則可判定，陰極射線帶有負電荷。（2）為使陰極射線不發(fā)生偏轉，則請思考可在平行極板區(qū)域采取什么措施。在平行極板區(qū)域加一磁場，且磁場方向必須垂直紙面向外。當滿足條件QUOTE時，則陰極射線不發(fā)生偏轉。則：QUOTE（3）根據帶電的陰極射線在電場中的運動情況可知，其速度偏轉角為：QUOTExL螢幕xL螢幕DSSO電場EAyemy1y2v0v且QUOTE則：根據已知量，可求出陰極射線的比荷。例題：一只陰極射線管，左側不斷有電子射出，若在管的正下方，放一通電直導線AB時，發(fā)現射線徑跡向下偏，則：（）ABA．導線中的電流由A流向ABB．導線中的電流由B流向AC．若要使電子束的徑跡往上偏，可以通過改變AB中的電流方向來實現D．電子束的徑跡與AB中的電流方向無關練習：1、如圖10－2所示為示波管中電子槍的原理示意圖，示波管內被抽成真空，A為發(fā)射熱電子的陰極，K為接在高電勢點的加速陽極，A、K間電壓為U，電子離開陰極時的速度可以忽略，電子經加速后從K的小孔中射出的速度大小為v，下面的說法中正確的是()A．如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開K時的速度變?yōu)?vB．如果A、K間距離減半而電壓仍為U不變，則電子離開K時的速度變?yōu)閑q\f(v,2)C．如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開K時的速度變?yōu)閑q\f(v,2)D．如果A、K間距離保持不變而電壓減半，則電子離開K時的速度變?yōu)閑q\f(\r(2),2)v2、關于陰極射線的本質，下列說法正確的是()A．陰極射線本質是氫原子B．陰極射線本質是電磁波C．陰極射線本質是電子D．陰極射線本質是X射線3、湯姆孫用來測定電子的比荷(電子的電荷量與質量之比)的實驗裝置如圖18－1－2所示。真空管內的陰極K發(fā)出的電子(不計初速、重力和電子間的相互作用)經加速電壓加速后，穿過A′中心的小孔沿中心軸O1O的方向進入到兩塊水平正對放置的平行極板P和P′間的區(qū)域。當極板間不加偏轉電壓時，電子束打在熒光屏的中心O點處，形成了一個亮點；加上偏轉電壓U后，亮點偏離到O′點(O′點與O點的豎直間距為d，水平間距可忽略不計)。此時，在P和P′間的區(qū)域，再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強磁場。調節(jié)磁場的強弱，當磁感應強度的大小為B時，亮點重新回到O點。已知極板水平方向的長度為L1，極板間距為b，極板右端到熒光屏的距離為L2。(1)求打在熒光屏O點的電子速度的大?。?2)推導出電子的比荷的表達式。18．2原子的核式結構模型知識點：13、粒子散射實驗原理、裝置1）粒子散射實驗原理：湯姆生提出的葡萄干布丁原子模型是否對呢？原子的結構非常緊密，用一般的方法是無法探測它的內部結構的，要認識原子的結構，需要用高速粒子對它進行轟擊。而粒子具有足夠的能量，可以接近原子中心。它還可以使熒光屏物質發(fā)光。如果粒子與其他粒子發(fā)生相互作用，改變了運動方向，熒光屏就能夠顯示出它的方向變化。研究高速的粒子穿過原子的散射情況，是研究原子結構的有效手段。2）粒子散射實驗裝置粒子散射實驗的裝置，主要由放射源、金箔、熒光屏、望遠鏡和轉動圓盤幾部分組成。粒子散射實驗在課堂上無法直接演示，希望借助多媒體系統，利用動畫向學生模擬實驗的裝置、過程和現象，使學生獲得直觀的切身體驗，留下深刻的印象。通過多媒體重點指出，熒光屏和望遠鏡能夠圍繞金箔在一個圓周上運動，從而可以觀察到穿透金箔后偏轉角度不同的粒子。并且要讓學生了解，這種觀察是非常艱苦細致的工作，所用的時間也是相當長的。3）實驗的觀察結果

必須向學生明確：入射的粒子分為三部分。大部分沿原來的方向前進，少數發(fā)生了較大偏轉，極少數發(fā)生大角度偏轉。

提問學生，師生共同用科學語言表述實驗結果。4）原子的核式結構的提出

實驗中發(fā)現極少數ɑ粒子發(fā)生了大角度偏轉，甚至反彈回來，表明這些ɑ粒子在原子中某個地方受到了質量、電量均比它本身大得多的物體的作用，可見原子中的正電荷、質量應都集中在一個中心上。①絕大多數粒子不偏移→原子內部絕大部分是“空”的。②少數粒子發(fā)生較大偏轉→原子內部有“核”存在。③極少數粒子被彈回表明：作用力很大；質量很大；電量集中。例題：盧瑟福的α粒子散射實驗的結果顯示了下列哪些情況()A．原子內存在電子B．原子的大小為10－10mC．原子的正電荷均勻分布在它的全部體積上D．原子的正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里練習：1、在α粒子的散射實驗中，使少數α粒子發(fā)生大角度偏轉的作用力是原子核對α粒子的()A．萬有引力 B．庫侖力C．磁場力 D．核力2、α粒子散射實驗中，不考慮電子和α粒子的碰撞影響，這是因為()A．α粒子與電子根本無相互作用B．α粒子受電子作用的合力為零，是因為電子是均勻分布的C．α粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計D．電子很小，α粒子碰撞不到電子3、在α粒子散射實驗中，當在α粒子最接近原子核時，關于描述α粒子的有關物理量情況正確的是()A．動能最小B．α粒子與金原子核組成的系統能量最小C．勢能最小D．α粒子所受金原子核的斥力最大18．3氫原子光譜知識點14、氫原子光譜的實驗規(guī)律1．巴耳末公式：eq\f(1,λ)＝Req\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))(n＝3,4,5…)，式中R＝1.10×10－7m－1。巴耳末線系是氫原子由不同高能級向特定低能級(2級)躍遷時產生的譜線組成的線系。巴耳末公式所確定的一組譜線稱為巴耳末系。2．其他譜線系在氫原子光譜中的紫外區(qū)和紅外區(qū)又發(fā)現新的一些譜線系，并可用類似公式表示：例題：對原子光譜，下列說法正確的是()A．原子光譜是不連續(xù)的B．由于原子都是由原子核和電子組成的，所以各種原子的原子光譜是相同的C．各種原子的原子結構不同，所以各種原子的原子光譜也不相同D．分析物質發(fā)光的光譜，可以鑒別物質中含哪些元素練習：1、太陽的連續(xù)光譜中有許多暗線，它們對應著某些元素的特征譜線。產生這些暗線的原因是由于()A．太陽表面大氣層中缺少相應的元素B．太陽內部缺少相應的元素C．太陽表面大氣層中存在著相應的元素D．太陽內部存在著相應的元素2、關于巴耳末公式eq\f(1,λ)＝R(eq\f(1,22)－eq\f(1,n2))的理解，正確的是()A．此公式是巴耳末在研究氫光譜特征時發(fā)現的B．公式中n可取任意值，故氫光譜是連續(xù)譜C．公式中n只能取整數值，故氫光譜是線狀譜D．公式不但適用于氫光譜的分析，也適用于其他原子的光譜3、關于經典電磁理論與原子的核式結構之間的關系，下列說法中正確的是()A．經典電磁理論很容易解釋原子的穩(wěn)定性B．根據經典電磁理論，電子繞原子核轉動時，電子會不斷釋放能量，最后被吸附到原子核上C．根據經典電磁理論，原子光譜應該是連續(xù)的D．原子的核式結構模型徹底否定了經典電磁理論18．4玻爾的原子模型知識點15、玻爾理論對氫光譜的解釋1．氫原子的能級圖氫原子的能級圖如圖18－4－1所示，從玻爾的基本假設出發(fā)，運用經典電磁學和經典力學的理論，可以計算氫原子中電子的可能軌道及相應的能量。圖圖18－4－1圖18－4－1rn＝n2r1，En＝eq\f(1,n2)E1，式中n圖18－4－1其中r1＝0.53×10－10m，E1＝－13.6eV。n取不同的量子數時，可求得各能級的能量值。2．對氫光譜的解釋(1)巴耳末系是氫原子從高能級向量子數n＝2的能級躍遷時發(fā)出的光譜線。hν＝En－E2，即eq\f(hc,λ)＝－E1eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))得eq\f(1,λ)＝－eq\f(E1,hc)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,22)－\f(1,n2)))，故里德伯常數R＝－eq\f(E1,hc)。(2)同理，氫原子從高能級向量子數n＝1的能級躍遷時發(fā)出的光譜線屬于賴曼系，向n＝3的能級躍遷時發(fā)出的光譜線屬于帕邢系，如圖18－4－2所示。圖圖18－4－2例題：氦原子被電離一個核外電子，形成類氫結構的氦離子。已知基態(tài)的氦離子能量為E1＝－54.4eV，氦離子能級的示意圖如圖13－6所示，用一群處于第4能級的氦離子發(fā)出的光照射處于基態(tài)的氫氣。求：(1)氦離子發(fā)出的光子中，有幾種能使氫原子發(fā)生光電效應？(2)發(fā)生光電效應時，光電子的最大初動能是多少？練習：1、對玻爾理論的下列說法中，正確的是（）A．繼承了盧瑟福的原子模型，但對原子能量和電子軌道引入了量子化假設B．對經典電磁理論中關于“做加速運動的電荷要輻射電磁波”的觀點表示贊同C．用能量轉化與守恒建立了原子發(fā)光頻率與原子能量變化之間的定量關系D．玻爾的兩個公式是在他的理論基礎上利用經典電磁理論和牛頓力學計算出來的2、下面關于玻爾理論的解釋中，不正確的說法是（）A．原子只能處于一系列不連續(xù)的狀態(tài)中，每個狀態(tài)都對應一定的能量B．原子中，雖然核外電子不斷做加速運動，但只要能量狀態(tài)不改變，就不會向外輻射能量C．原子從一種定態(tài)躍遷到另一種定態(tài)時，一定要輻射一定頻率的光子D．原子的每一個能量狀態(tài)都對應一個電子軌道，并且這些軌道是不連續(xù)的3、根據玻爾理論，氫原子中，量子數N越大，則下列說法中正確的是（）A．電子軌道半徑越大B．核外電子的速率越大C．氫原子能級的能量越大D．核外電子的電勢能越大第十九章原子核19．1原子核的組成知識點：16、天然放射現象（1）物質發(fā)射射線的性質稱為放射性(radioactivity)。元素這種自發(fā)的放出射線的現象叫做天然放射現象．具有放射性的元素稱為放射性元素．（2）放射性不是少數幾種元素才有的，研究發(fā)現，原子序數大于82的所有元素，都能自發(fā)的放出射線，原子序數小于83的元素，有的也具有放射性．知識點：17、射線的性質與規(guī)律①實驗發(fā)現：元素具有放射性是由原子核本身的因素決定的，跟原子所處的物理或化學狀態(tài)無關。不管該元素是以單質的形式存在，還是和其他元素形成化合物，或者對它施加壓力，或者升高它的溫度，它都具有放射性。②三種射線都是高速運動的粒子，能量很高，都來自于原子核內部，這也使我們認識到原子核蘊藏有巨大的核能，原子核內也有其復雜的結構。例題：下列說法正確的是（）A．射線粒子和電子是兩種不同的粒子B．紅外線的波長比X射線的波長長C．粒子不同于氦原子核D．射線的貫穿本領比粒子強點評：本題考查了粒子的性質及電磁波波長的比較等基本知識。19世紀末20世紀初，人們發(fā)現X，，，射線，經研究知道，X，射線均為電磁波，只是波長不同?？梢姽猓t外線也是電磁波，波長從短到長的電磁波波譜要牢記。另外，射線是電子流，粒子是氦核。從，，三者的穿透本領而言：射線最強，射線最弱，這些知識要牢記。練習：1、（05·遼寧）如圖，放射源放在鉛塊上的細孔中，鉛塊上方有勻強磁場，磁場方向度垂直于紙面向外。已知放射源放出的射線有α、β、γ三種。下列判斷正確的是（）BA．甲是α射線，乙是γ射線，丙是β射線B．甲是β射線，乙是γ射線，丙是α射線C．甲是γ射線，乙是α射線，丙是β射線D．甲是α射線，乙是β射線，丙是γ射線2、（09·北京·14）下列現象中，與原子核內部變化有關的是（）BA．粒子散射現象B．天然放射現象C．光電效應現象D．原子發(fā)光現象3、（09·上海物理·1）放射性元素衰變時放出三種射線，按穿透能力由強到弱的排列順序是（）A．射線，射線，射線 B．射線，射線，射線，C．射線，射線，射線 D．射線，射線，射線知識點：18、原子核的組成原子核的電荷數=質子數=核外電子數=原子序數原子核的質量數=核子數=質子數+中子數符號表示原子核，X：元素符號；A：核的質量數；Z：核電荷數例題：一種鈾原子核的質量數是235，問：它的核子數，質子數和中子數分別是多少？解：核子數是235，質子數是92，中子數是143。練習：1、（2011山東）碘131核不穩(wěn)定，會發(fā)生β衰變，其半衰變期為8天。碘131核的衰變方程：（衰變后的元素用X表示）。經過________天75%的碘131核發(fā)生了衰變。2、（2011北京）表示放射性元素碘131（）衰變的方程是BA．B．C．D．3、（2010·全國卷Ⅰ·14）原子核經放射性衰變①變?yōu)樵雍?，繼而經放射性衰變②變?yōu)樵雍?，再經放射性衰變③變?yōu)樵雍恕７派湫运プ?/p>

①、②和③依次為AA．α衰變、β衰變和β衰變B．β衰變、β衰變和α衰變C．β衰變、α衰變和β衰變D．α衰變、β衰變和α衰變19．2放射性元素的衰變知識點：19、原子核的衰變、半衰期1、衰變方程式遵守的規(guī)律：（1）質量數守恒（2）核電荷數守恒α衰變規(guī)律：AZX→A-4Z-2Y+42Heβ衰變規(guī)律：AZX→AZ+1Y+0-1eγ射線是由于原子核在發(fā)生α衰變和β衰變時原子核受激發(fā)而產生的光（能量）輻射，通常是伴隨α射線和β射線而產生。γ射線的本質是能量。2、半衰期m/m0＝(1/2)n例題：配平下列衰變方程23492U→23090Th+(42He)23490U→23491Pa+(0-1e)練習：1、釷232（23290Th）經過________次α衰變和________次β衰變，最后成為鉛208（20882Pb）學生獨立分析：因為α衰變改變原子核的質量數而β衰變不能，所以應先從判斷α衰變次數入手：α衰變次數==6.每經過1次α衰變，原子核失去2個基本電荷，那么，釷核經過6次α衰變后剩余的電荷數與鉛核實際的電荷數之差，決定了β衰變次數：β衰變次數==42、（09·北京·14）下列現象中，與原子核內部變化有關的是（）BA．粒子散射現象B．天然放射現象C．光電效應現象D．原子發(fā)光現象3、2010·上海物理·4某放射性元素經過11.4天有的原子核發(fā)生了衰變，該元素的半衰期為D（A）11.4天（B）7.6天（C）5.7天（D）3.8天19．3-4探測射線的方法放射性的應用與防護知識點：20、放射性的應用與防護放射性同位素同位素：具有相同質子數而中子數不同的原子，在元素周期表中處于同一位置，因而互稱同位素。同位素原子序數相同，質量數不同。a、利用它的射線（γ探傷、α和β射線的電離作用、物理和化學效應）；b、做示蹤原子；c、半衰期的應用（地質、考古）過量的射線對人體組織有破壞作用，這些破壞往往是對細胞核的破壞，因此，在使用放射性同位素時，必須注意人身安全，同時要放射性物質對空氣、水源等的破壞。輻射防護的基本方法有時間防護，距離防護，屏蔽防護。α射線（一張厚紙）、β射線（一定厚度的有機玻璃）、γ射線（鉛板）可以用實物擋住。19．5核力與結合能知識點：21、質量虧損核子結合生成原子核，所生成的原子核的質量比生成它的核子的總質量要小些，這種現象叫做質量虧損。愛因斯坦在相對論中得出物體的質量和能量間的關系式_________________，就是著名的質能聯系方程，簡稱質能方程。1u=_____________kg相當于____________MeV（此結論在計算中可直接應用）核反應中由于質量虧損而釋放的能量：△E=△mc2①物體的質量包括靜止質量和運動質量，質量虧損指的是靜止質量的減少，減少的靜止質量轉化為和輻射能量有關的運動質量。②質量虧損并不是這部分質量消失或轉變?yōu)槟芰?，只是靜止質量的減少。③在核反應中仍然遵守質量守恒定律、能量守恒定律;④質量只是物體具有能量多少及能量轉變多少的一種量度。例題：已知1個質子的質量mp=1.007277u，1個中子的質量mn=1.008665u.氦核的質量為4.001509u.這里u表示原子質量單位，1u=1.660566×10-27kg.由上述數值，計算2個質子和2個中子結合成氦核時釋放的能量。（28.3MeV）練習：1、（09·浙江·15）氮原子核由兩個質子與兩個中子組成，這兩個質子之間存在著萬有引力、庫倫力和核力，則3種力從大到小的排列順序是（）DA．核力、萬有引力、庫倫力B．萬有引力、庫倫力、核力C．庫倫力、核力、萬有引力D．核力、庫倫力、萬有引力2、2010·北京·15太陽因核聚變釋放出巨大的能量，同時其質量不斷減少。太陽每秒鐘輻射出的能量約為4×1026J，根據愛因斯坦質能方程，太陽