近代物理初步教学课件.ppt
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- 近代 物理 初步 教学 课件
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1、近代物理初步近代物理初步1 对光电效应做出合理解释的物对光电效应做出合理解释的物理学家是理学家是()A.爱因斯坦爱因斯坦B.玻尔玻尔C.查德威克查德威克D.德布罗意德布罗意2红、橙、黄、绿红、橙、黄、绿4种单种单色光中,光子能量最小的色光中,光子能量最小的是是()A.红光红光B.橙光橙光C.黄光黄光D.绿光绿光3光电效应实验的装置如图所示光电效应实验的装置如图所示,则则下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A.用紫外光照射锌板用紫外光照射锌板,验电器指针会验电器指针会发生偏转发生偏转B.用红色光照射锌板用红色光照射锌板,验电器指针会验电器指针会发生偏转发生偏转C.锌板带的是负电荷锌板带的是负
2、电荷D.使验电器指针发生使验电器指针发生偏转的是正电荷偏转的是正电荷4用同一束单色光用同一束单色光,在同一条件下在同一条件下,先后照射锌片和银片先后照射锌片和银片,都能产生光电都能产生光电效应效应.这两个过程中这两个过程中,对下列四个量对下列四个量,一定相同的是一定相同的是_,可能相同的是可能相同的是_,一定不相同的是一定不相同的是_.A.光子的能量光子的能量B.光电子的逸出功光电子的逸出功C.光电子动能光电子动能D.光电子最大初动能光电子最大初动能ACBD5用某种单色光照射某种金属表面,用某种单色光照射某种金属表面,发生光电效应,现将该单色光的光强发生光电效应,现将该单色光的光强减弱,则减弱
3、,则()A.光电子的最大初动能不变光电子的最大初动能不变B.光电子的最大初动能减少光电子的最大初动能减少C.单位时间内产生的光电子减少单位时间内产生的光电子减少D.可能不发生光电效应可能不发生光电效应6 一细束平行光经玻璃三棱镜折射后一细束平行光经玻璃三棱镜折射后分解为互相分离的三束光,分别照射到分解为互相分离的三束光,分别照射到相同的金属板相同的金属板a、b、c上,如图所示,已上,如图所示,已知金属板知金属板b有光电子放出,则可知有光电子放出,则可知()A.板板a一定不放出光电子一定不放出光电子B.板板a一定放出光电子一定放出光电子C.板板c一定不放出光电子一定不放出光电子D.板板c一定放出
4、光电子一定放出光电子7100 W的单色光源的单色光源,发光效率为发光效率为5%,发射的光波波长为发射的光波波长为5.910-7 m,求它每秒发射出的光子数求它每秒发射出的光子数.chhE0)/(1052.1,%512秒个得ncnhE解:设光源每秒消耗的总能量解:设光源每秒消耗的总能量E,每,每秒转化成光能的能量秒转化成光能的能量E1,每个光子的,每个光子的能量为能量为又有又有E1=nE0,E1=5%E,E=Pt则则 8 如图如图,当电键,当电键K断开时,用光子断开时,用光子能量为能量为2.5eV的一束光照射阴极的一束光照射阴极P,发现,发现电流表读数不为零电流表读数不为零.合上电键,调节滑合上
5、电键,调节滑线变阻器,发现当电压表读数小于线变阻器,发现当电压表读数小于0.60V时,电流表读数仍不为零;当电时,电流表读数仍不为零;当电压表读数大于或等于压表读数大于或等于0.60V时,电流表时,电流表读数为零,由此可知阴极的材料的逸出读数为零,由此可知阴极的材料的逸出功为功为()A.1.9eVB.0.6eVC.2.5eVD.3.1eV9氢原子的基态能量为氢原子的基态能量为E1,图图5-9中中四个能级图正确代表氢原子能级的四个能级图正确代表氢原子能级的是是()10 如图给出氢原子最低的四个能级,如图给出氢原子最低的四个能级,氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光氢原子在这些能级之间跃迁所辐射的光
6、子的频率最多有子的频率最多有_种,其中最小的种,其中最小的频率等于频率等于 Hz.(保留两位有保留两位有效数字效数字)61.6101411按照玻尔理论,氢原子处在量按照玻尔理论,氢原子处在量子数为子数为n2和和n3的定态时,其相的定态时,其相应的原子能量的绝对值之比应的原子能量的绝对值之比E2 E3_.9 412 处于基态的氢原子在某单色光处于基态的氢原子在某单色光束的照射下,只能发出频率束的照射下,只能发出频率1、2、3的三种光,且的三种光,且1 2 3,则,则该单色光的光子能量为该单色光的光子能量为()Ah1 Bh2Ch3 Dh(1+2+3)13 根据玻尔理论,某原子的电子根据玻尔理论,某
7、原子的电子从能量为从能量为E的轨道跃迁到能量为的轨道跃迁到能量为E的的轨道,辐射出波长为轨道,辐射出波长为的光的光.以以h表示表示普朗克常量,普朗克常量,c表示真空中的光速,表示真空中的光速,则则E等于等于()E 0 4E -3.4eV 3E -6.0eV 2E -13.6eV 1E -54.4eV 14.氦原子被电离一个核外电子,形氦原子被电离一个核外电子,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为离子能量为E1=54.4eV,氦离子能级,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而的光子中,不能
8、被基态氦离子吸收而发生跃迁的是发生跃迁的是A.40.8eVB.43.2eVC.51.0eVD.54.4eV15 欲使处于基态的氢原子激发,欲使处于基态的氢原子激发,下列措施可行的是下列措施可行的是()A.用用10.2eV的光子照射的光子照射B.用用11eV的光子照射的光子照射C.用用14eV的光子照射的光子照射D.用用11eV的电子碰撞的电子碰撞1604全国)现有全国)现有1200个氢原子被激个氢原子被激发到量子数为发到量子数为4的能级上,若这些受激的能级上,若这些受激氢原子最后都回到基态,则在此过程氢原子最后都回到基态,则在此过程中发出的光子总数是多少?假定处在中发出的光子总数是多少?假定处
9、在量子数为量子数为n的激发态的氢原子跃迁到各的激发态的氢原子跃迁到各较低能级的原子数都是处在该激发态较低能级的原子数都是处在该激发态能级上的原子总数的能级上的原子总数的.11nA2200 B2000C1200 D24 00 第一、二节第一、二节 简谐运动简谐运动机械振动机械振动 想一想想一想 进入高中以来,我们主要学习了哪几种形式进入高中以来,我们主要学习了哪几种形式的运动的运动?请说出各运动的名称及每种运动所对请说出各运动的名称及每种运动所对应的受力情况。应的受力情况。1.匀速直线运动匀速直线运动 2.匀变速直线运动匀变速直线运动3.平抛运动平抛运动 4.匀速圆周运动匀速圆周运动 机械振动是
10、生活中常见的运动形式机械振动是生活中常见的运动形式一、机械振动一、机械振动 1 1、定义:、定义:物体(或物物体(或物体的一部分)体的一部分)在某一中心在某一中心位置两侧所位置两侧所做的往复运做的往复运动,就叫做动,就叫做机械振动机械振动(振动)(振动)2 2、机械振动的主要特征是:、机械振动的主要特征是:“空间运动空间运动”的往复性和的往复性和“时间时间”上的上的周期性。周期性。3、产生振动有两个必要条件:、产生振动有两个必要条件:(1)每当物体离开平衡位置就会受到)每当物体离开平衡位置就会受到回复力回复力的作用。的作用。(2)阻力足够小。)阻力足够小。二、简谐运动二、简谐运动 振子以振子以
11、O点为中心在水平杆方向点为中心在水平杆方向做往复运动。振子由做往复运动。振子由B点开始运动,点开始运动,经过经过O点运动到点运动到C点,由点,由C 点再经点再经过过O 点回到点回到B点,且点,且OC等于等于OB,此此后振子不停地重复这种往复运动。后振子不停地重复这种往复运动。以上装置称为以上装置称为弹簧振子弹簧振子。弹簧振子弹簧振子定义:定义:指理想化处理后的弹簧与小球组指理想化处理后的弹簧与小球组成的系统。成的系统。弹簧振子的理想化条件弹簧振子的理想化条件(1)弹簧的质量比小球的质量小得多,)弹簧的质量比小球的质量小得多,可以认为质量集中于振子(小球)。可以认为质量集中于振子(小球)。(2)
12、小球需体积很小,可当做质点处理。)小球需体积很小,可当做质点处理。(3)忽略一切摩擦及阻力作用。)忽略一切摩擦及阻力作用。(4)小球从平衡位置拉开的位移在弹)小球从平衡位置拉开的位移在弹性限度内。性限度内。常见简谐运动:常见简谐运动:常见简谐运动:常见简谐运动:回复力回复力 振子在振动过程中,所受重力与支持振子在振动过程中,所受重力与支持力平衡,振子在离开平衡位置力平衡,振子在离开平衡位置 O O 点后,只点后,只受到弹簧的弹力作用,这个力的方向跟振受到弹簧的弹力作用,这个力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反,总是指子离开平衡位置的位移方向相反,总是指向平衡位置,所以称为向平衡位置,所以称
13、为回复力回复力。胡克定律胡克定律 在弹簧发生弹性形变时,弹簧在弹簧发生弹性形变时,弹簧振子的回复力振子的回复力F F与振子偏离平衡位与振子偏离平衡位置的位移置的位移x x大小成正比,且方向总大小成正比,且方向总是相反,即:是相反,即:kxF这个关系在物理学中叫做这个关系在物理学中叫做胡克定律胡克定律 式中式中k是弹簧的劲度系数。是弹簧的劲度系数。负号负号表示回复力的方向跟振子离开平表示回复力的方向跟振子离开平衡位置的位移方向相反。衡位置的位移方向相反。定义定义:物体在跟位移大小成正比,物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的力作用并且总是指向平衡位置的力作用下的振动,叫做下的振动,叫做简
14、谐运动简谐运动。说明说明:判断是否作简谐振动的依据是判断是否作简谐振动的依据是kxF简谐运动中位移、加速度、速度、动简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律量、动能、势能的变化规律 平衡位置平衡位置:振动物体能够静止时的位置。振动物体能够静止时的位置。(1)振动中的位移)振动中的位移x都是以都是以平衡位置平衡位置为起点为起点的,因此,方向就是从平衡位置指向末位置的的,因此,方向就是从平衡位置指向末位置的方向,大小就是这两位置间的距离,两个方向,大小就是这两位置间的距离,两个“端端点点”位移最大,在平衡位置位移为零。位移最大,在平衡位置位移为零。位移随时间变化位移随时间变化关系图
15、是关系图是正弦或正弦或余弦曲线余弦曲线.思考思考:怎样才能描绘位怎样才能描绘位移随时间变化图线移随时间变化图线?(2)加速度)加速度a在两个在两个“端点端点”最大,在最大,在平衡位置为零,方向总指向平衡位置。平衡位置为零,方向总指向平衡位置。简谐运动中位移、加速度、速度、动简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律量、动能、势能的变化规律 (3)速度大小)速度大小v与加速度与加速度a的变化恰好的变化恰好相反,在两个相反,在两个“端点端点”为零,在平衡位为零,在平衡位置最大,除两个置最大,除两个“端点端点”外任何一个位外任何一个位置的速度方向都有两种可能。置的速度方向都有两种可能。
16、注意:注意:动量的变化与速度的变化规律是一样的动量的变化与速度的变化规律是一样的a=-kx/mtpEXpEAAxkEpEkExEE能量随时间变化能量随时间变化能量随空间变化能量随空间变化E(6)在简谐运动中,完成)在简谐运动中,完成P6的表格的表格(5)能量变化:能量变化:机械能守恒,动能和机械能守恒,动能和势能是互余的。势能是互余的。简谐运动中位移、加速度、速度、动量、简谐运动中位移、加速度、速度、动量、动能、势能的变化规律动能、势能的变化规律 物理量物理量 变化过程变化过程B O O B B OO B 位移(位移(X)方向方向大小大小回复力(回复力(F)加速度(加速度(a)方向方向大小大小
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