人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性综合与测试课堂教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第三册第四章 原子结构和波粒二象性综合与测试课堂教学ppt课件，共41页。PPT课件主要包含了章末小结，知识网络构建，遏止电压，截止频率，hν－W0，波粒二象性，核式结构，线状谱，氢原子，方法归纳提炼等内容，欢迎下载使用。
(2)应用光电效应规律解题应当明确①光电效应规律中“光电流的强度”指的是光电流的饱和值(对应从阴极发射出的电子全部被拉向阳极的状态)。因为光电流未达到饱和值之前，其大小不仅与入射光的强度有关，还与光电管两极间的电压有关，只有在光电流达到饱和值以后才和入射光的强度成正比。②明确两个决定关系a．逸出功W0一定时，入射光的频率决定着能否产生光电效应以及光电子的最大初动能。b．入射光的频率一定时，入射光的强度决定着单位时间内发射出来的光电子数。
　　　　(多选)用如图甲所示的电路研究光电效应中光电流强度与照射光的强弱、频率等物理量的关系。图中A、K两极间的电压大小可调，直流电源的正负极也可以对调。分别用a、b、c三束单色光照射，调节A、K间的电压U，得到光电流I与电压U的关系如图乙所示。
由图可知(　　　)A．单色光b的频率大于a的频率B．单色光a和c的光子能量相同，但a光强度更强些C．单色光a的遏止电压小于单色光b的遏止电压D．随着电压的增大，光电流不断增大解题指导：两条线索：(1)通过频率分析：光子频率高→光子能量大→产生光电子的最大初动能大。(2)通过光的强度分析：入射光强度大→光子数目多→产生的光电子多→饱和电流大。
解析：由图乙可知，单色光b照射后遏止电压较大，根据Ekm＝eUc知，b光照射后产生的光电子最大初动能较大，根据光电效应方程Ekm＝hν－W0得，b光的频率大于a光的频率，故A正确，C正确；a、c两光照射后遏止电压相同，知产生的光电子最大初动能相等，可知a、c两光的频率相等，光子能量相等，由于a光的饱和电流较大，则a光的强度较大，故B正确；随着正向电压的增大，光电流增大，增大到一定程度，电流达到饱和，不再增大，故D错误。故选A、B、C。
二、两个重要的物理思想方法1．模型法如图所示，人们对原子结构的认识经历了几个不同的阶段，其中有汤姆孙模型、卢瑟福模型、玻尔模型、电子云模型。
2．假设法假设法是学习物理规律常用的方法，前边我们学过的安培分子电流假说，现在大家知道从物质微观结构来看是正确的，它就是核外电子绕核旋转所形成的电流。在当时的实验条件下是“假说”。玻尔的假说是为解决核式结构模型的困惑而提出的，他的成功在于引入量子理论，局限性在于保留了轨道的概念，没有彻底脱离经典物理学框架。
　　　　(多选)卢瑟福的α粒子散射实验说明了下列哪种情况(　 　)A．原子内的正电荷全部集中在原子核里B．原子内的正电荷均匀分布在它的全部体积上C．原子内的正负电荷是一对一整齐排列的D．原子的几乎全部质量都集中在原子核里思路点拨：(1)正确把握α粒子实验散射规律。(2)原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量。
解析：卢瑟福的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转，这是原子中带正电部分作用的结果，由于大角度偏转的α粒子数极少，说明原子中绝大部分是空的，带正电部分的体积很小，带负电的电子绕核运动的向心力即是原子核对它的引力，而电子质量极小，故原子核集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，选项A、D正确。
三、氢原子光谱问题1．氢原子的能级图(1)能级图如图所示：
(2)能级图中相关量意义的说明
　　　　(2021·河北省石家庄二中高二下学期月考)如图为玻尔理论的氢原子能级图，当一群处于激发态n＝3能级的氢原子向低能级跃迁时，发出的光中有两种频率的光能使某种金属产生光电效应，
以下说法中正确的是(　　)A．这群氢原子向低能级跃迁时能发出四种频率的光B．这种金属的逸出功一定小于10.2 eVC．用波长最短光照射该金属时光电子的最大初动能一定大于3.4 eVD．由n＝3能级跃迁到n＝2能级时产生的光一定能够使该金属产生光电效应解题指导：根据氢原子从n＝3能级向低能级跃迁时发出的光子能量来判断该金属的逸出功，然后根据光电效应方程进行判断即可。
解析：由n＝3能级的激发态向低能级跃迁时，辐射出三种频率光子的能量分别为12.09 eV、10.2 eV、1.89 eV，结合题意，根据光电效方程可知，这种金属的逸出功一定小于10.2 eV，故选项A错误，选项B正确；用波长最短即光子能量为12.09 eV的光照射该金属时，其最大初动能最小值为：12.09 eV－10.2 eV＝1.89 eV，则其最大初动能一定大于1.89 eV，故选项C错误；题目中说明只有两种频率的光能使该金属发生光电效应，而由n＝3能级跃迁到n＝2能级产生的光子能最小，故选项D错误。
一、高考真题探析　　　　(2020·北京卷，13)如图，若x轴表示时间，y轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速直线运动时位置与时间的关系。若令x轴和y轴分别表示其他的物理量，则该图像又可以反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。
下列说法正确的是(　　)A．若x轴表示时间，y轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用时，做直线运动过程中，物体动能与时间的关系B．若x轴表示频率，y轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入射光频率之间的关系C．若x轴表示时间，y轴表示动量，则该图像可以反映某物体在沿运动方向的恒定合外力作用下，物体动量与时间的关系D．若x轴表示时间，y轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路，当磁感应强度随时间均匀增大时，闭合回路的感应电动势与时间的关系
二、临场真题练兵1．(2020·天津卷，1)在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是(　　)
 解析：双缝干涉实验说明了光具有波动性，故A错误；光电效应实验，说明了光具有粒子性，故B错误；C实验是有关电磁波的发射与接收，与原子核无关，故C错误；卢瑟福的α粒子散射实验导致发现了原子具有核式结构，故D正确。
2．(2019·天津卷，5)如图为a、b、c三种光在同一光电效应装置中测得的光电流和电压的关系。由a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，下述光路图中正确的是(　　)
 解析：由爱因斯坦光电效应方程可知Ekm＝hν－W0，又eUc＝Ekm，则eUc＝hν－W0，即遏止电压大的，入射光的频率大，故νb＞νc＞νa，频率大的折射率大，a、b、c组成的复色光通过三棱镜时，折射率越大，偏折角度越大，则C正确，ABD错误。
3．(2019·北京卷，19)光电管是一种利用光照射产生的电流的装置，当入射光照在管中金属板上时，可能形成光电流。表中给出了6次实验的结果。
由表中数据得出的论断中不正确的是(　　)A．两组实验采用了不同频率的入射光B．两组实验所用的金属板材质不同C．若入射光子的能量为5.0 eV，逸出光电子的最大动能为1.9 eVD．若入射光子的能量为5.0 eV，相对光强越强，光电流越大
解析：由于光子的能量E＝hν，又入射光的能量不同，故入射光子的频率不同，A项正确；由爱因斯坦光电效应方程hν＝W＋Ek，可求出两组实验的逸出功均为3.1 eV可知，两组实验所用的金属板材质相同，B项错误；由hν＝W＋Ek，逸出功W＝3.1 eV可知，若入射光子能量为5.0 eV，则逸出光电子的最大动能为1.9 eV，C项正确；相对光强越强，单位时间内射出的光子数越多，单位时间内逸出的光电子数越多，形成的光电流越大，故D项正确。
4．(2019·全国卷Ⅰ，14)氢原子能级示意图如图所示。光子能量在1.63 eV～3.10 eV的光为可见光。要使处于基态(n＝1)的氢原子被激发后可辐射出可见光光子，最少应给氢原子提供的能量为(　　)A．12.09 eVB．10.20 eVC．1.89 eV D．1.51 eV
解析：因为可见光光子的能量范围是1.63 eV～3.10 eV，所以氢原子至少要被激发到n＝3能级，要给氢原子提供的能量最少为E＝(－1.51＋13.60)eV＝12.09 eV，即选项A正确。
5．(多选)(2019·浙江卷，14)波长为λ1和λ2的两束可见光入射到双缝，在光屏上观察到干涉条纹，其中波长为λ1的光的条纹间距大于波长为λ2的条纹间距。则(下列表述中，下标“1”和“2”分别代表波长为λ1和λ2的光所对应的物理量)(　 　)A．这两束光的光子的动量p1＞p2B．这两束光从玻璃射向真空时，其临界角C1＞C2C．这两束光都能使某种金属发生光电效应，则遏止电压Uc1＞Uc2D．这两束光由氢原子从不同激发态跃迁到n＝2能级时产生，则相应激发态的电离能ΔE1＞ΔE2