内容正文:
押江苏卷3题
氢光谱、受力平衡、牛顿定律的应用
考点内容
考情分析
考点一 波尔原子理论
1. 氢光谱往往结合波尔原子模型等知识点为主
2. 受力平衡部分一般结合生活实际考察物体的静态受力平衡、动态受力平衡分析
3. 牛顿定律一般以生活实际为背景命题,进行模型化受力分析。往往涉及静态平衡问题、动态平衡问题及多物体、连接体构成的系统分析,涉及整体法与隔离法相结合分析方法。
考点二 德布罗意波长计算
考点三 氢原子光谱
考点四 静态受力平衡
考点五 动态受力平衡
考向一、氢光谱
1. 氢原子的能量和能级跃迁
1 能级和半径公式:能级公式:En=E1(n=1,2,3,…),其中E1为基态能量,其数值为E1=-13.6 eV.;半径公式:rn=n2r1(n=1,2,3,…),其中r1为基态轨道半径,其数值为r1=0.53×10-10 m.
2 氢原子的能级图,如图所示
2. 解决氢原子能级跃迁问题的三点技巧
1 原子跃迁时,所吸收或辐射的光子能量只能等于两能级的能量差.
2 原子电离时,所吸收的能量可以大于或等于某一能级能量的绝对值,剩余能量为自由电子的动能.
3 一个氢原子跃迁发出的可能光谱线条数最多为(n-1),而一群氢原子跃迁发出的可能光谱线条数可用N=C=求解.
3. 光的波粒二象性
(1)光的干涉、衍射、偏振现象证明光具有波动性.
(2)光电效应说明光具有粒子性.
(3)光既具有波动性,又具有粒子性,称为光的波粒二象性.
4. 物质波
1 概率波:光的干涉现象是大量光子的运动遵守波动规律的表现,亮条纹是光子到达概率大的地方,暗条纹是光子到达概率小的地方,因此光波又叫概率波.
2 物质波:任何一个运动着的物体,小到微观粒子,大到宏观物体,都有一种波与它对应,其波长λ=,p为运动物体的动量,h为普朗克常量.
考向二、受力平衡
1. 研究对象的选取:整体法和隔离法.
2. 受力分析的方法
1 转换研究对象法:根据牛顿第三定律,如图1.
图1 图2
2 动力学分析法:根据牛顿第二定律,由加速度方向判定合力的方向,从而确定某一个力的方向,如图2.
3. 共点力平衡的常用处理方法
适用条件
平衡关系
合成法
三个共点力
任意两个力的合力一定与第三个力大小相等,方向相反
效果分解法
三个共点力
某一个力按力的作用效果分解,则其分力和其他两个力满足平衡条件
正交分解法
三个或三个以上共点力
将物体所受的力分解为相互垂直的两组力,每组力都满足平衡条件
4. 解决动态平衡问题的一般思路:化“动”为“静”,多个状态下“静”态对比,分析各力的变化或极值.
5. 三力作用下的动态平衡
6. 三力平衡、合力与分力关系
如图,F1、F2、F3共点平衡,三力的合力为零,则F1、F2的合力F3′与F3等大反向,F1、F2、F3′构成矢量三角形,即F3′为F1、F2的合力,也可以将F1、F2、F3直接构成封闭三角形.
7. 四力作用下的动态平衡
1 对于一般的四力平衡及多力平衡,可采用正交分解法.
2 在四力平衡中,如果有两个力为恒力,或这两个力的合力方向确定,为了简便可用这两个力的合力代替这两个力,转化为三力平衡,例如:
如图6,qE<mg,把挡板缓慢转至水平的过程中,可以用重力与静电力的合力mg-qE代替重力与静电力.
图6 图7
如图7,物体在拉力F作用下做匀速直线运动,改变θ大小,求拉力的最小值,可以用支持力与摩擦力的合力F′代替支持力与摩擦力.(tan θ=μ)
考向三、牛顿定律
1. 匀变速直线运动问题常用的六种解题方法
2. 处理追及问题的常用方法
过程分析法
函数法
Δx=x乙+x0-x甲为关于t的二次函数,当t=-时有极值,令Δx=0,利用Δ=b2-4ac判断有解还是无解,是追上与追不上的条件
图像法
画出v-t图像,图线与t轴所围面积表示位移,利用图像更直观
3. 整体法与隔离法在连接体中的应用
1 整体法:当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时,可以把系统内的所有物体看成一个整体,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法.
2 隔离法:当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中隔离出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法.
4. 处理连接体方法
1 共速连接体:一般采用先整体后隔离的方法.如图所示,先用整体法得出合力F与a的关系,F=(mA+mB)a,再隔离单个物体(部分物体)研究F内力与a的关系,例如隔离B,F内力=mBa=F
2 关联速度连接体:分别对两物体受力分析,分别应用牛顿