2019-2020学年高中物理 第2章 原子结构 第3节 玻尔的原子模型 第4节 氢原子光谱与能级结
第3节玻尔的原子模型第4节氢原子光谱与能级结构
1.了解玻尔理论的主要内容．
2.掌握氢原子能级和轨道半径的规律．(重点＋难点)
3．了解氢原子光谱的特点，知道巴尔末公式及里德伯常量． 4.理解玻尔理论对氢光谱规律的解释．(重点＋难点
)
一、玻尔原子模型
1.卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释α粒子与金箔中原子碰撞所得到的信息，但不能解释原子光谱是特征光谱和原子的稳定性．
2.玻尔理论的内容
基本假设内容
定态假设
原子只能处于一系列能量不连续的状态中，在这些状态中，原子是稳
定的，电子虽然做加速运动，但并不向外辐射能量，这些状态叫做定
态．电子绕原子核做圆周运动，只能处在一些分立的轨道上，它只能
在这些轨道上绕核转动而不产生电磁辐射
跃迁假设
原子从一种定态跃迁到另一定态时，吸收(或辐射)一定频率的光子能
量hν，假如，原子从定态E2跃迁到定态E1，辐射的光子能量为hν＝
E2－E1
轨道假设
原子的不同能量状态对应于电子的不同运行轨道．原子的能量状态是
不连续的，电子不能在任意半径的轨道上运行，只有轨道半径r跟电
子动量m e v的乘积满足下式m e vr＝n
h
2π
(n＝1，2，3，…)这些轨道才是可能的．n是正整数，称为量子数
1．(1)玻尔的原子结构假说认为电子的轨道是量子化的．( )
(2)电子吸收某种频率条件的光子时会从较低的能量态跃迁到较高的能量态．( )
(3)电子能吸收任意频率的光子发生跃迁．( )
提示：(1)√(2)√(3)×
二、氢原子的能级结构
1.能级：在玻尔的原子理论中，原子只能处于一系列不连续的能量状态，在每个状态中，原子的能量值都是确定的，各个不连续能量值叫做能级．
2.氢原子能级结构图 根据玻尔理论，氢原子在不同能级上的能量和相应的电子轨道半径为 E n ＝E 1n 2(n ＝1，2，3，…) r n ＝n 2r 1(n ＝1，2，3，…)
式中，E 1≈－13.6__eV ，r 1＝0.53×10－10__m ．
根据以上结果，把氢原子所有可能的能量值画在一张图上，就得到了氢原子的能级结构图(如图所示)．
n ＝∞————————E ∞＝0
?
n ＝5 ————————E 5＝－0.54 eV
n ＝4 ————————E 4＝－0.85 eV
n ＝3 ————————E 3＝－1.51 eV
n ＝2 ————————E 2＝－3.4 eV
n ＝1 ————————E 1＝－13.6 eV
3.玻尔理论对氢原子光谱特征的解释
(1)在正常或稳定状态时，原子尽可能处于最低能级，电子受核的作用力最大而处于离核最近的轨道，这时原子的状态叫做基态．
(2)电子吸收能量后，从基态跃迁到较高的能级，这时原子的状态叫做激发态．
(3)当电子从高能级跃迁到低能级时，原子会辐射能量；当电子从低能级跃迁到高能级时，原子要吸收能量．因为电子的能级是不连续的，所以原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是任意的．这个能量等于电子跃迁时始末两个能级间的能量差．能量差值不同，发射的光频率也不同，我们就能观察到不同颜色的光．
1．只要原子吸收能量就能发生跃迁吗？
提示：原子在跃迁时吸收或辐射的能量都不是任意的，只有这个能量等于电子跃迁时始末两个能级的能量差，才会发生跃迁．
三、氢原子光谱
1.氢原子光谱的特点
(1)从红外区到紫外区呈现多条具有确定波长(或频率)的谱线； (2)从长波到短波，H α～H δ等谱线间的距离越来越小，表现出明显的规律性．
2.巴尔末公式：1λ＝R ? ??
??122－1n 2(n ＝3，4，5…)其中R 叫做里德伯常量，其值为R ＝1.096 775 81×107 m －1
.
3.红外区和紫外区：其谱线也都遵循与巴尔末公式类似的关系式．
2．(1)光是由原子核内部的电子运动产生的，光谱研究是探索原子核内部结构的一条重要途径．( )
(2)稀薄气体的分子在强电场的作用下会变成导体并发光．( )
(3)巴耳末公式中的n 既可以取整数也可以取小数．( )
提示：(1)× (2)√ (3)×
四、玻尔理论对氢光谱的解释
1.理论推导：由玻尔理论可知，当激发到高能级E 2的电子跃迁到低能级E 1时，就会释放出能量．根据 E n ＝－13.6n
2 eV(n ＝1，2，3，…) 得E 2＝－13.6n 22 eV ，E 1＝－13.6n 21
eV 再根据hν＝E 2－E 1，
得ν＝13.6h ? ??
??1n 21－1n 22 此式在形式上与氢原子光谱规律的波长公式一致，当n 1＝2，n 2＝3，4，5，6，…时就是巴尔末公式．
2.巴尔末系：氢原子从相应的能级跃迁到n ＝2的能级得到的线系．
2．玻尔理论是量子化的理论吗？
提示：不是，玻尔理论的电子轨道是量子化的，并根据量子化能量计算光的发射和吸收频率，这是量子论的方法；而电子轨道的半径是用经典电磁理论推导的，所以玻尔理论是半经典的量子论．
对玻尔原子模型的理解
1.轨道量子化：轨道半径只能够是一些不连续的、某些分立的数值．
模型中保留了卢瑟福的核式结构，但他认为核外电子的轨道是不连续的，它们只能在某些可能的、分立的轨道上运动，而不是像行星或卫星那样，能量大小可以是任意的量值．例如，氢原子的电子最小轨道半径为r 1＝0.053 nm ，其余可能的轨道半径还有0.212 nm 、0.477 nm 、…不可能出现介于这些轨道半径之间的其他值．这样的轨道形式称为轨道量子化．
2.能量量子化：与轨道量子化对应的能量不连续的现象．
电子在可能轨道上运动时，尽管是变速运动，但它并不释放能量，原子是稳定的，这样的状态也称之为定态．
由于原子的可能状态(定态)是不连续的，具有的能量也是不连续的．这样的能量形式称为能量量子化．
3.跃迁：原子从一种定态(设能量为E 2)跃迁到另一种定态(设能量为E 1)时，它辐射(或吸收)一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即
h ν＝E 2－E 1(或E 1－E 2)．
可见，电子如果从一个轨道到另一个轨道，不是以螺旋线的形式改变半径大小的，而是从一个轨道上“跳跃”到另一个轨道上．玻尔将这种现象叫做电子的跃迁．
4.总而言之：根据玻尔的原子理论假设，电子只能在某些可能的轨道上运动，电子在这些轨道上运动时不辐射能量，处于定态．只有电子从一条轨道跃迁到另一条轨道上时才辐射能量，辐射的能量是一份一份的，等于这两个定态的能量差．这就是玻尔理论的主要内容．
(1)处于基态的原子是稳定的，而处于激发态的原子是不稳定的．
(2)原子的能量与电子的轨道半径相对应，轨道半径大，原子的能量大，轨道半径小，原子的能量小．
按照玻尔原子理论，氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量________(选填“越大”或“越小”)．已知氢原子的基态能量为E 1(E 1<0)，电子质量为m ，基态氢原子中的电子吸收一频率为ν的光子被电离后，电子速度大小为________(普朗克常量为h )．
[思路点拨] 根据玻尔原子理论与能量守恒定律求解．
[解析] 根据玻尔理论，氢原子中电子离原子核越远，氢原子能量越大，根据能量守恒定律可知：
h ν＋E 1＝12mv 2，所以电子速度为：v ＝ 2（hν＋E 1）
m .
[答案] 越大2（hν＋E1）
m
电子被电离后可认为离原子核无限远，即电子的电势能为零，所以此时电子的能量等于电子的动能．
1.(多选)按照玻尔原子理论，下列表述正确的是( )
A．核外电子运动轨道半径可取任意值
B．氢原子中的电子离原子核越远，氢原子的能量越大
C．电子跃迁时，辐射或吸收光子的能量由能级的能量差决定，即hν＝E m－E n(m>n) D．氢原子从激发态向基态跃迁的过程，可能辐射能量，也可能吸收能量
解析：选BC.根据玻尔理论，核外电子运动的轨道半径是确定的值，而不是任意值，A 错误；氢原子中的电子离原子核越远，能级越高，能量越大，B正确；由跃迁规律可知C正确；氢原子从激发态向基态跃迁的过程中，应辐射能量，D错误.
对氢原子能级跃迁的理解
1.能级跃迁
处于激发态的原子是不稳定的，它会自发地向较低能级跃迁，经过一次或几次跃迁到达基态．如图带箭头的竖线表示原子由较高能级向较低能级的跃迁．所以一群氢原子处于量子
数为n的激发态时，可能辐射出的光谱线条数为：N＝n（n－1）
2
＝C2n.
2.根据玻尔理论，当氢原子从高能级跃迁到低能级时以光子的形式放出能量．原子在始、末两个能级E m和E n(m>n)间跃迁时，辐射光子的能量等于前后两个能级之差(hν＝E m－E n)，由于原子的能级不连续，所以辐射的光子的能量也不连续，因此产生的光谱是分立的线状光谱．
3.原子能量的变化
(1)光子的发射
原子由高能级向低能级跃迁时以光子的形式放出能量，发射光子的频率由下式决定．
hν＝E m－E n(E m、E n是始、末两个能级且m>n)
能级差越大，放出光子的频率就越高．
(2)光子的吸收
由于原子的能级是一系列不连续的值，任意两个能级差也是不连续的，故原子发射一些特定频率的光子，同样也只能吸收一些特定频率的光子，原子吸收光子后会从较低能级向较高能级跃迁，吸收光子的能量仍满足hν＝E m－E n.(m>n)
(3)原子能量的变化
当轨道半径减小时，库仑引力做正功，原子的电势能E p减小，电子动能增大，原子能量减小．反之，轨道半径增大时，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大．
4.原子跃迁时需注意的几个问题
(1)注意一群原子和一个原子
氢原子核外只有一个电子，这个电子在某个时刻只能处在某一个可能的轨道上，在某段时间内，由某一轨道跃迁到另一个轨道时，可能的情况只有一种，但是如果容器中盛有大量的氢原子，这些原子的核外电子跃迁时就会有各种情况出现．
(2)注意直接跃迁与间接跃迁
原子从一种能量状态跃迁到另一种能量状态时，有时可能是直接跃迁，有时可能是间接跃迁．两种情况的辐射(或吸收)光子的频率不同．
(3)注意跃迁与电离
原子跃迁时，不管是吸收还是辐射光子，其光子的能量都必须等于这两个能级的能量差．若想把处于某一定态上的原子的电子电离出去，就需要给原子一定的能量．如基态氢原子电离，其电离能为13.6 eV，只要能量等于或大于13.6 eV的光子都能被基态氢原子吸收而电离，只不过入射光子的能量越大，原子电离后产生的电子具有的动能越大．
(1)对于处于高能级状态的一群氢原子，每个原子都能向低能级状态跃迁，且跃迁存在多种可能，有的可能一次跃迁到基态，有的可能经几次跃迁到基态．同样，处于基态的氢原子吸收不同能量时，可以跃迁到不同的激发态．
(2)实物粒子和原子碰撞时，由于实物粒子的动能可全部或部分地被原子吸收，所以只要入射粒子的动能大于或等于原子某两定态能量之差，就可使原子受激发而向较高能级跃迁．
大量氢原子处于不同能量激发态，发生跃迁时放出三种不同能量的光子，其能量值分别是：1.89 eV，10.2 eV，12.09 eV.跃迁发生前这些原子分布在________个激发态
能级上，其中最高能级的能量值是________eV(基态能量为－13.6 eV)．
[思路点拨] 由于发出三种不同能量的光子，由N ＝n （n －1）2可知，大量氢原子跃迁前
处于n ＝2和n ＝3两个激发态上．
[解析] 大量氢原子跃迁发出三种不同能量的光子，跃迁情况为n ＝3的激发态到n ＝2的激发态或直接到n ＝1的基态，也可能是n ＝2的激发态到n ＝1的基态，所以跃迁发生前这些原子分布在2个激发态能级上，最高能量值满足E ＝－13.6 eV ＋12.09 eV ，即E 为－
1.51 eV.
[答案] 2 －1.51
解答本题的关键是对氢原子的能级跃迁有深刻的理解．
2.如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子( )
A ．从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级比从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级辐射出电磁波的波长长
B ．从n ＝5能级跃迁到n ＝1能级比从n ＝5能级跃迁到n ＝4能级辐射出电磁波的速度大
C ．若要从低能级跃迁到高能级，必须吸收光子
D ．从高能级向低能级跃迁时，氢原子核一定向外放出能量
解析：选A.氢原子跃迁时辐射出电磁波，h ν＝hc λ
＝E m －E n ＝ΔE .可见λ与ΔE 成反比，由能级图可得从n ＝4能级跃迁到n ＝3能级时，ΔE ＝0.66 eV ，从n ＝3能级跃迁到n ＝2能级时，ΔE ＝1.89 eV ，所以A 正确；电磁波的速度都等于光速，B 错误；若有电子去碰撞氢原子，入射电子的动能可全部或部分被氢原子吸收，所以只要入射电子的动能大于氢原子两个能级之间的能量差，也可使氢原子由低能级向高能级跃迁，C 错误；从高能级向低能级跃迁时，是氢原子向外放出能量，而非氢原子核，D 错误．
对氢原子光谱的理解
1.对氢原子光谱的几点说明
氢原子是自然界中最简单的原子，通过对它的光谱线的研究，可以了解原子的内部结构和性质．
氢原子光谱线是最早发现、研究的光谱线．
(1)氢光谱是线状的，不连续的，波长只能是分立的值．
(2)谱线之间有一定的关系，可用一个统一的公式
1λ＝R ? ??
??1m 2－1n 2表达． 式中m ＝2对应巴尔末公式：1λ＝R ? ??
??122－1n 2，n ＝3，4，5….其谱线称为巴尔末线系，是氢原子核外电子由高能级跃迁至n ＝2的能级时产生的光谱，其中H α～H δ在可见光区．由于光的频率不同，其颜色不同．
m ＝1 对应赖曼线系；
m ＝3 对应帕邢线系
即赖曼线系(在紫外区)
1λ＝R ? ????112－1n 2，n ＝2，3，4… 帕邢线系(在红外区)
1λ＝R ? ????132－1n 2，n ＝4，5，6… 2.玻尔理论对氢光谱的解释
(1)理解导出的氢光谱规律：按玻尔的原子理论，氢原子的电子从能量较高的轨道n 跃迁到能量较低的轨道2时辐射出的光子能量：hν＝E n －E 2，但E n ＝E 1n 2，E 2＝E 1
22，由此可得：hν＝－E 1? ??
??122－1n 2，由于ν＝c λ，所以上式可写作：1λ＝－E 1hc ? ????122－1n 2，此式与巴尔末公式比较，形式完全一样．
由此可知，氢光谱的巴尔末系是电子从n ＝3，4，5，6等能级跃迁到n ＝2的能级时辐射出来的．
(2)成功方面
①运用经典理论和量子化观念确定了氢原子的各个定态的能量，并由此画出了其能级图．
②处于激发态的氢原子向低能级跃迁辐射出光子，辐射光子的能量与实际符合的很好，由于能级是分立的，辐射光子的波长也是不连续的．
③导出了巴尔末公式，并从理论上算出了里德伯常量R的值，并很好地解释甚至预言了氢原子的其他谱线系．
④能够解释原子光谱，每种原子都有特定的能级，原子发生跃迁时，每种原子都有自己的特征谱线，即原子光谱是
线状光谱，利用光谱可以鉴别物质和确定物质的组成成分．
(3)局限性和原因
①局限性：成功地解释了氢原子光谱的实验规律，但不能解释稍微复杂原子的光谱．
②原因：保留了经典粒子的观念，把电子的运动仍然看作经典力学描述下的轨道运动．
(多选)关于巴尔末公式1
λ
＝R?
?
??
?
1
22
－
1
n2的理解，正确的是( )
A．此公式是巴尔末在研究氢光谱特征时发现的
B．公式中n可取任意值，故氢光谱是连续谱
C．公式中n只能取不小于3的整数，故氢光谱是线状谱
D．公式不但适用于氢光谱的分析，也适用于其他原子的光谱分析
[思路点拨] 根据巴尔末公式及氢原子能量的量子化解答．
[解析] 此公式是巴尔末在研究氢光谱在可见光区的谱线时得到的，只适用于氢光谱的分析，且n只能取大于等于3的正整数，则λ不能取连续值，故氢原子光谱是线状谱．故选AC.
[答案] AC
3.对于巴尔末公式下列说法正确的是( )
A．所有氢原子光谱的波长都与巴尔末公式相对应
B．巴尔末公式只确定了氢原子发光的可见光部分的光的波长
C．巴尔末公式确定了氢原子发光的一个线系的波长，其中既有可见光，又有紫外光D．巴尔末公式确定了各种原子发光中的光的波长
解析：选C.巴尔末公式只确定了氢原子发光中一个线系波长，不能描述氢原子发出的各种波长，也不能描述其他原子的发光，A、D错误；巴尔末公式是由当时已知的可见光中的部分谱线总结出来的，但它适用于整个巴尔末线系，该线系包括可见光和紫外光，B错误，C正确．
原子的能量与能量变化
1．原子的能量包括电子绕核运动的动能和电子与核系统具有的电势能．
(1)电子的动能
电子绕核做圆周运动所需向心力由库仑力提供 k e 2r 2＝m v 2r ，故E k n ＝12mv 2n ＝ke 22r n
. (2)系统的电势能
电子在半径为r n 的轨道上所具有的电势能
E p n ＝－ke 2
r n
(E p ∞＝0)． (3)原子的能量
E n ＝E k n ＋E p n ＝ke 22r n ＋－ke 2r n ＝－ke 2
2r n
. 即电子在半径大的轨道上运动时，动能小，电势能大，原子能量大．
2．跃迁时电子动能、原子电势能与原子能量的变化：当原子从高能级向低能级跃迁时，轨道半径减小，库仑引力做正功，原子的电势能E p 减小，电子动能增大，向外辐射能量，原子能量减小．反之，原子电势能增大，电子动能减小，原子能量增大．
氢原子在基态时轨道半径r 1＝0.53×10－10 m ，能量E 1＝－13.6 eV.电子的质量
m ＝9.1×10－31kg ，电荷量e ＝1.6×10－19 C ．求氢原子处于基态时：
(1)电子的动能；
(2)原子的电势能．
[思路点拨] 电子绕核运动的动能可根据库仑力充当向心力求出，电子在某轨道上的动能与电势能之和，为原子在该定态的能量E n ，即E n ＝E k n ＋E p n ，由此可求得原子的电势能．
[解析] (1)设处于基态的氢原子核外电子速度为v 1，则k e 2r 21＝mv 21r 1
所以电子动能E k1＝12mv 21＝ke 2
2r 1
＝9×109×（1.6×10－19）22×0.53×10－10×1.6×10
－19 eV ≈13.6 eV. (2)因为E 1＝E k1＋E p1
所以E p1＝E 1－E k1＝－13.6 eV －13.6 eV ＝－27.2 eV.
[答案] (1)13.6 eV (2)－27.2 eV
该类问题是玻尔氢原子理论与经典电磁理论的综合应用，用电子绕核的圆周运动规律与轨道半径公式、能级公式的结合求解．
4.氢原子的核外电子从距核较近的轨道跃迁到距核较远的轨道的过程
中( )
A ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能增大
B ．原子要放出光子，电子的动能减小，原子的电势能减小
C ．原子要吸收光子，电子的动能增大，原子的电势能减小
D ．原子要吸收光子，电子的动能减小，原子的电势能增大
解析：选D.根据玻尔理论，氢原子核外电子在离核较远的轨道上运动能量较大，必须吸收一定能量的光子后，电子才能从离核较近的轨道跃迁到离核较远的轨道，故B 错误；氢原子核外电子绕核做圆周运动，由原子核对电子的库仑力提供向心力，即：k e 2r 2＝m v 2
r ，又E k ＝12mv 2，所以E k ＝ke 2
2r
.由此式可知：电子离核越远，即r 越大时，电子的动能越小，故A 、C 错误；由r 变大时，库仑力对核外电子做负功，因此电势能增大，从而判断D 正确．
[随堂检测]
1.(多选)由玻尔理论可知，下列说法中正确的是( )
A ．电子绕核运动有加速度，就要向外辐射电磁波
B ．处于定态的原子，其电子做变速运动，但它并不向外辐射能量
C ．原子内电子的可能轨道是连续的
D ．原子的轨道半径越大，原子的能量越大
解析：选BD.按照经典物理学的观点，电子绕核运动有加速度，一定会向外辐射电磁波，很短时间内电子的能量就会消失，与客观事实相矛盾，由玻尔假设可知选项A 、C 错误，B 正确；原子轨道半径越大，原子能量越大，选项D 正确．
2.白炽灯发光产生的光谱是( )
A ．连续光谱
B ．明线光谱
C ．原子光谱
D ．吸收光谱 解析：选A.白炽灯发光属于炽热的固体发光，所以发出的是连续光谱．
3.如图所示是某原子的能级图a 、b 、c 为原子跃迁所发出的三种波长的光．在下列该原子光谱的各选项中，谱线从左向右的波长依次增大，则正确的是( )
解析：选C.能量越大，频率越高，波长越短，根据能级图可以看出，三种光的能量按a 、c 、b 的顺序依次降低，所以波长也是按这个顺序依次增大．
4.试计算氢原子光谱中巴尔末系的最长波和最短波的波长各是多少？
解析：根据巴尔末公式：1λ＝R ? ????122－1n 2，n ＝3，4，5，…可得λ＝1R ? ??
??122－1n 2(n ＝3，4，5，…)．
当n ＝3时波长最长，其值为
λmax ＝1R ? ????122－1n 2＝1
536R ＝1
536×1.10×107 m ≈6.55×10－7 m ， 当n →∞时，波长最短，其值为
λmin ＝1R ? ??
??122－0＝4R ＝41.10×107 m ≈3.64×10－7
m. 答案：6.55×10－7 m 3.64×10－7 m
[课时作业]
一、单项选择题
1．关于玻尔的原子模型理论，下列说法正确的是( )
A ．原子可以处于连续的能量状态中
B ．原子的能量状态不是连续的
C．原子中的核外电子绕核做变速运动一定向外辐射能量
D．原子中的电子绕核运动的轨道半径是连续的
解析：选B.玻尔依据经典物理在原子结构问题上遇到了困难，引入量子化观念建立了新的原子模型理论，主要内容为：电子轨道是量子化的，原子的能量是量子化的，处在定态的原子不向外辐射能量．由此可知B正确．
2．关于光谱，下列说法正确的是( )
A．一切光源发出的光谱都是连续谱
B．一切光源发出的光谱都是线状谱
C．稀薄气体发出的光谱是线状谱
D．作光谱分析时，利用连续谱和线状谱都可以鉴别物质和确定物质的化学组成
解析：选C.不同光源发出的光谱有连续谱，也有线状谱，故A、B错误．稀薄气体发出的光谱是线状谱，C正确．利用线状谱和吸收光谱都可以进行光谱分析，D错误．
3.一个氢原子从n＝3能级跃迁到n＝2能级，该氢原子( )
A．放出光子，能量增加B．放出光子，能量减少
C．吸收光子，能量增加D．吸收光子，能量减少
解析：选B.由玻尔理论可知，氢原子由高能级向低能级跃迁时，辐射出光子，原子能量减少．
4.汞原子的能级图如图所示，现让一束单色光照射到大量处于基态的汞原子上，汞原子只发出三种不同频率的单色光，那么，关于入射光的能量，下列说法正确的是( )
A．可能大于或等于7.7 eV
B．可能大于或等于8.8 eV
C．一定等于7.7 eV
D．包含2.8 eV，5 eV，7.7 eV三种
解析：选C.由玻尔理论可知，轨道是量子化的，能级是不连续的，只能发射不连续的单色光，于是要发出三种不同频率的光，只有从基态跃迁到n＝3的激发态上，其能量差ΔE ＝E3－E1＝7.7 eV，选项C正确，A、B、D错误．
5.已知处于某一能级n上的一群氢原子向低能级跃迁时，能够发出10种不同频率的光，下列能表示辐射光波长最长的那种跃迁的示意图是( )
解析：选A.根据玻尔理论，波长最长的跃迁对应着频率最小的跃迁，根据氢原子能级图，频率最小的跃迁对应的是从5到4的跃迁，选项A正确．
6.如图甲所示的a、b、c、d为四种元素的特征谱线，图乙是某矿物的线状谱，通过光谱分析可以确定该矿物中缺少的元素为( )
A．a元素B．b元素
C．c元素D．d元素
解析：选B.把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，b元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B正确，与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元素．
二、多项选择题
7.根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大( )
A．电子的轨道半径越大B．核外电子的速率越大
C．氢原子能级的能量越大D．核外电子的电势能越大
解析：选ACD.根据玻尔理论，氢原子中量子数n越大，电子的轨道半径就越大，A正确；
核外电子绕核做匀速圆周运动，库仑力提供向心力k e2
r2
＝m
v2
r
，则半径越大，速率越小，B错
误；量子数n越大，氢原子所处的能级能量就越大，C正确；电子远离原子核的过程中，电场力做负功，电势能增大，D正确．
8.关于经典电磁理论与氢原子光谱之间的关系，下列说法正确的是( )
A．经典电磁理论很容易解释原子的稳定性
B．根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上
C．根据经典电磁理论，原子光谱应该是连续的
D ．氢原子光谱彻底否定了经典电磁理论
解析：选BC.根据经典电磁理论，电子绕原子核转动时，电子会不断释放能量，最后被吸附到原子核上，经典物理学无法解释原子的稳定性，并且原子光谱应该是连续的．氢原子光谱并没有完全否定经典电磁理论，而是要引入新的观念．故正确答案为B 、C.
9.如图所示，氢原子可在下列各能级间发生跃迁，设从n ＝4到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n ＝4到n ＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n ＝2到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则下列关系式中正确的是( )
A ．λ1<λ3
B ．λ3<λ2
C ．λ3>λ2
D ．1λ3＝1λ1＋1λ2 解析：选AB.已知从n ＝4到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ1，从n ＝4到n ＝2能级辐射的电磁波的波长为λ2，从n ＝2到n ＝1能级辐射的电磁波的波长为λ3，则λ1、λ2、
λ3的关系为h c λ1>h c λ3>h c λ2，即1λ1>1λ3，λ1<λ3，1λ3>1λ2，λ3<λ2，又h c λ1＝h c λ3＋h c λ2
，即1
λ1＝1λ3＋1λ2，则1λ3＝1λ1－1λ2，即正确选项为A 、B.
10.氢原子能级如图，当氢原子从n ＝3跃迁到n ＝2的能级时，辐射光的波长为656 nm.以下判断正确的是( )
A ．氢原子从n ＝2跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长大于656 nm
B ．用波长为325 nm 的光照射，可使氢原子从n ＝1跃迁到n ＝2的能级
C ．一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时最多产生3种谱线
D ．用波长为633 nm 的光照射，不能使氢原子从n ＝2跃迁到n ＝3的能级
解析：选CD.根据氢原子的能级图和能级跃迁规律，当氢原子从n ＝2能级跃迁到n ＝1的能级时，辐射光的波长一定小于656 nm ，因此A 选项错误；根据发生跃迁只能吸收和辐
射一定频率的光子，可知B 选项错误，D 选项正确；一群处于n ＝3能级上的氢原子向低能级跃迁时可以产生3种频率的光子，所以C 选项正确．
三、非选择题
11.氢原子光谱除了巴尔末系外，还有赖曼系、帕邢系等，其中帕邢系的公式为1λ＝R ? ????132－1n 2，n ＝4，5，6…，R ＝1.10×107 m －1.若已知帕邢系的氢原子光谱在红外线区域，试求：
(1)n ＝6时，对应的波长？
(2)帕邢系形成的谱线在真空中的波速为多少？n ＝6时，传播频率为多大？
解析：(1)根据帕邢系公式1λ＝R ? ??
??132－1n 2，当n ＝6时，得λ＝1.09×10－6 m. (2)帕邢系形成的谱线在红外区域，而红外线属于电磁波，在真空中以光速传播，故波
速为光速c ＝3×108
m/s.由v ＝λT ＝λν，得ν＝v λ＝c λ＝3×1081.09×10－6 Hz ＝2.75×1014
Hz.
答案：(1)1.09×10－6 m
(2)3×108 m/s 2.75×1014 Hz
12.原子可以从原子间的碰撞中获得能量，从而发生能级跃迁(在碰撞中，动能损失最大的是完全非弹性碰撞)．一个具有13.60 eV 动能、处于基态的氢原子与另一个静止的、也处于基态的氢原子发生对心正碰，问是否可以使基态氢原子发生能级跃迁(氢原子能级如图所示)?
解析：设运动氢原子的速度为v 0，完全非弹性碰撞后两者的合速度为v ，损失的动能ΔE 被基态氢原子吸收．
若ΔE ＝10.2 eV ，则基态氢原子可由n ＝1能级跃迁到n ＝2能级．
由动量守恒和能量守恒得：mv 0＝2mv ①
12mv 20＝12
mv 2×2＋ΔE ②
1
mv20＝13.60 eV③
2
由①②③得ΔE＝6.8 eV<10.2 eV. 所以不能使基态氢原子发生跃迁．答案：不发生跃迁
高中物理-《原子结构》单元测试题
高中物理-《原子结构》单元测试题 一、选择题 1．卢瑟福粒子散射实验的结果是 A．证明了质子的存在 B．证明了原子核是由质子和中子组成的 C．说明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核上 D．说明原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 2．英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔,发现了α粒子的散射现象。图中O 表示金原子核的位置,则能正确表示该实验中经过金原子核附近的α粒子的运动轨迹的图是( ) 3．氢原子辐射出一个光子后,根据玻尔理论,下述说法中正确的是( ) A．电子绕核旋转的半径增大B．氢原子的能量增大 C．氢原子的电势能增大D．氢原子核外电子的速率增大 4．下列氢原子的线系中波长最短波进行比较,其值最大的是 ( ) A．巴耳末系B．莱曼系C．帕邢系D．布喇开系 5．关于光谱的产生,下列说法正确的是( ) A．正常发光的霓虹灯属稀薄气体发光,产生的是明线光谱 B．白光通过某种温度较低的蒸气后将产生吸收光谱 C．撒上食盐的酒精灯火焰发出的光是明线光谱 D．炽热高压气体发光产生的是明线光谱 6．仔细观察氢原子的光谱,发现它只有几条分离的不连续的亮线,其原因是( ) A．观察时氢原子有时发光,有时不发光 B．氢原子只能发出平行光 C．氢原子辐射的光子的能量是不连续的,所以对应的光的频率也是不连续的 D．氢原子发出的光互相干涉的结果 7．氢原子第三能级的能量为 ( ) A．－13.6eV B．－10.2eV C．－3.4eV D．－1.51eV 8．下列叙述中,符合玻尔氢原子的理论的是
1 2 3 4 5 ∞ ( ) A ．电子的可能轨道的分布只能是不连续的 B ．大量原子发光的光谱应该是包含一切频率的连续光谱 C ．电子绕核做加速运动,不向外辐射能量 D ．与地球附近的人造卫星相似,绕核运行,电子的轨道半径也要逐渐减小 9．氦原子被电离一个核外电子后,形成类氢结构的氦离子。已知基态的氦离子能量为E 1=－54.4 eV,氦离子能级的示意图如图所示。在具有下列能量的光子中,不能被基态氦离子吸收而发生跃迁的是 ( ) A ．40.8 eV B ．43.2 eV C ．51.0 eV D ．54.4 eV 10．μ子与氢原子核（质子）构成的原子称为μ氢原子,它在原子核物理的研究中有重要作用。图为μ氢原子的能级示意图。假定光子能量为E 的一束光照射容器中大量处于n =2能级的μ氢原子,μ氢原子吸收光子后,发出频率为ν1、ν2、ν3、ν4、ν5和ν6的光,且频率依次增 大 , 则E 等 于 ( ) A ．h (ν3－ν1) B ．h (ν5＋ν6) C ．h ν3 D ．h ν4 11．已知氢原子基态能量为－13.6eV,下列说法中正确的有 ( ) A ．用波长为600nm 的光照射时,可使稳定的氢原子电离 B ．用光子能量为10.2eV 的光照射时,可能使处于基态的氢原子电离 C ．氢原子可能向外辐射出11eV 的光子 D ．氢原子可能吸收能量为1.89eV 的光子 12．红宝石激光器的工作物质红宝石含有铬离子的三氧化二铝晶体,利用其中的铬离子产生激光。铬离子的能级如图所示,E 1是基态,E 2是亚稳态,E 3是激发态,若以脉冲氙灯发出波长为λ1的绿光照射晶体,处于基态的铬离子受激发跃迁到E 3,然后自发跃迁到E 2,释放波长为λ2的光子,处于亚稳态E 2的离子跃迁到基态时辐射出的光就是激光,这种激光的波长为( ) A ．122 1λλλλ- B ．2121λλλλ- C ．2121λλλλ- D ．2 11 2λλλλ-
(完整版)高中物理知识点总结和知识网络图(大全)
力学知识结构图
匀变速直线运动 基本公式：V t =V 0+at S=V 0t+21 at 2 as V V t 22 02 += 2 0t V V V += 运动的合成与分解 已知分运动求合运动叫运动的合成，已知合运动求分运动叫运动的分解。运动的合成与分解遵守平行四边形定则 平抛物体的运动 特点：初速度水平，只受重力。 分析：水平匀速直线运动与竖直方向自由落体的合运动。 规律：水平方向 Vx = V 0，X=V 0t 竖直方向 Vy = gt ，y = 22 1gt 合 速 度 V t = ,2 2y x V V +与x 正向夹角tg θ= x y V v 匀速率圆周运动 特点：合外力总指向圆心（又称向心力）。 描述量：线速度V ，角速度ω，向心加速度α，圆轨道半径r ，圆运动周期T 。 规律：F= m r V 2=m ω2r = m r T 2 2 4π 物 体 的 运 动 A 0 t/s X/cm T λx/cm y/cm A 0 V 天体运动问题分析 1、行星与卫星的运动近似看作匀速圆周运动 遵循万有引力提供向心力,即 =m =m ω2R=m( )R 2、在不考虑天体自转的情况下,在天体表面附近的物体所受万有引力近似等于物体的重力,F 引=mg,即?=mg,整理得GM=gR 2。 3、考虑天体自传时：（1）两极 （2）赤道 平均位移：02 t v v s vt t +== 模 型题 2．非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变不能够完全恢复的碰撞；碰撞过程中有机械能损失． 非弹性碰撞遵守动量守恒，能量关系为： 12m 1v 21＋12m 2v 22＞12m 1v 1′2＋1 2 m 2v 2′2 3．完全非弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变完全不能够恢复的碰撞；碰撞过程中机械能损失最多．此种情况m 1与m 2碰后速 度相同，设为v ，则：m 1v 1＋m 2v 2＝(m 1＋m 2)v 系统损失的动能最多，损失动能为 ΔE km ＝12m 1v 21＋12m 2v 22－12 (m 1＋m 2)v 2 1 ．弹性碰撞：碰撞过程中所产生的形变能够完全恢复的碰撞；碰撞过程中没有机械能损失．弹性碰撞除了遵从动量守恒定律外，还具备：碰前、碰后系统的总动能相等，即 12m 1v 21＋12m 2v 22＝12m 1v 1′2＋1 2 m 2v 2′2 特殊情况：质量m 1的小球以速度v 1与质量m 2的静止小球发生弹性正碰，根据动量守恒和动能守恒有m 1v 1＝m 1v 1′＋m 2v 2′，1 2m 1v 21＝ 12m 1v 1′2＋1 2m 2v 2′2.碰后两个小球的速度分别为： v 1′＝m 1－m 2m 1＋m 2v 1，v 2′＝2m 1 m 1＋m 2v 1 动 量碰撞 如图所示，在水平光滑直导轨上，静止着三个质量为m ＝1 kg 的相同的小球A 、B 、C 。现让A 球以v 0＝2 m/s 的速 度向B 球运动， A 、 B 两球碰撞后粘在一起继续向右运动并与 C 球碰撞，C 球的最终速度v C ＝1 m/s 。问： om (1)A 、B 两球与C 球相碰前的共同速度多大？ (2)两次碰撞过程中一共损失了多少动能？ 【答案】(1)1 m/s (2)1.25 J .线球模型与杆球模型：前面是没有支撑的小球，后两幅图是 有支撑的小球 过最高点的临界条件 由mg=mv 2/r 得v 临=? 由小球恰能做圆周运动即可 得 v 临=0 .车过拱桥问题分析 对甲分析,因为汽车对桥面的压力F N'=mg-?,所以(1)当v=?时,汽车对桥面的压力F N'=0; (2)当0≤v?时,汽车将脱离桥面危险。 对乙分析则:F N-mg=m , 甲 1.做平抛(或类平抛)运动的物体 任意时刻的瞬时速度的反向延长线一定通过此时水平位移的中点 2. 自由落体
课程标准高中物理教科书(人教版)
课程标准高中物理教科书(人教版) 必修1、必修2编写思想 人民教育出版社物理室张大昌 自2003年初以来,编者以《普通高中物理课程标准(实验)》为依据,编写了全套《普通高中课程标准实验教科书?物理》。本文结合共同必修《必修1》和《必修2》两本书,谈一谈编者在落实新课程理念时的想法和所做的努力,希望能与老师、学生们交流,也希望更多地听到大家的意见。 一、循序渐进,步步登高 任何教学活动都要使学生学会所教的内容,对于高中物理课程来说,就是要学会物理学的内容,否则无论知识与技能还是过程与方法、情感态度价值观的教育都无从谈起。落实三维课程目标的前提是学懂物理学! 要学懂物理学,有很多应该注意的事情,但有极其重要的一条,那就是循序渐进。一个5米高的峭壁,没有专门的工具、没有经过专门训练的人难以攀登,而泰山高1 524米,一般的人都能爬上去,这是因为泰山路上开凿了所有健康人都能接受的台阶。 教学也是这样。凡是教学中的难点,一般说来都是新内容与学生已有的认知之间存在较大的落差。正确分析这个落差,搭好合适的“台阶”,正是教学艺术性之所在。教科书的作用之一是做好教师的助手。编者在分析难点,帮助教师搭设教学台阶这方面做了很多工作。 1. 矢量的教学 编者是通过以下几个阶段来引导学生学习的。
(1)通过位移初步接触矢量 几十年来,我国高中物理教科书既有从力开始的,也有从运动学开始的;国外教科书也是这样。两种安排各有道理。课标教科书从运动学开始,目的之一是使矢量的教学能循序渐进。 在高中阶段,对矢量的认识要突出两点:方向性和加法法则。对于高一学生来说,两者都不容易。如果先学力,学了方向性后,几乎立即就要学习相加的法则,两个难点相距太近。因此,新教科书先学位移,通过位移初步接触矢量。在《必修1》第一章第2节说“像位移这样的物理量叫做矢量,它既有大小又有方向……”这里描述了矢量的一个特征,但不是下定义。 (2)通过思考与讨论?领悟?到矢量相加具有特殊的规律 《必修1》第一章第2节有个“思考与讨论”:一位同学从操场中心A出发,向北走了40 m,到达C点,然后又向东走了30 m,到达B点……你能通过这个实例总结出矢量相加的法则吗? 这里并不要求学生完整地得出平行四边形或三角形的法则,但一定要让学生思考。只要能够认识到最终的位移并不是把40 m与30 m相加就可以得到的,这就可以了。教学中要设法让学生心里存疑。新课程不是鼓励学生的探究精神吗?存疑就是教师预先埋伏下的问题,探究的开始。学生会不自觉地对这个问题做出或浅或深的猜想与假设……这对于后来的学习是很有意义的。 (3)通过实验探索矢量相加的法则 《必修1》第三章,学生通过实验了解了力相加的法则,为矢量的完整定义打下了基础。 (4)矢量的定义
(完整版)高中物理选修3-4知识点总结
高中物理选修3-4 一.简谐运动简谐运动的表达式和图象Ⅱ 1、机械振动： 物体（或物体的一部分）在某一中心位置两侧来回做往复运动，叫做机械振动。机械振动产生的条件是：（1）回复力不为零。（2）阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力，回复力属于效果力，在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。 2、简谐振动： 在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解： （1）物体在跟位移大小成正比，并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动，叫做简谐振动。（2）物体的振动参量，随时间按正弦或余弦规律变化的振动，叫做简谐振动，在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。 3、描述振动的物理量，研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外，为适应振动特点还要引入一些新的物理量。 （1）位移x：由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量，其最大值等于振幅。 （2）振幅A：做机械振动的物体离开平衡位置的最大距离叫做振幅，振幅是标量，表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大，做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。 （3）周期T：振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时，物体第一次以相同的速度方向回到初始位置，叫做完成了一次全振动。 （4）频率f：振动物体单位时间内完成全振动的次数。 （5）角频率：角频率也叫角速度，即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时，发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时，可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理，这种方法高考大纲不要求掌握。 周期、频率、角频率的关系是：。 （6）相位：表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。 4、研究简谐振动规律的几个思路： （1）用动力学方法研究，受力特征：回复力F =－Kx；加速度，简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大，加速度为零；在最大位移处，速度为零，加速度最大。 （2）用运动学方法研究：简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化，这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。 （3）用图象法研究：熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。（4）从能量角度进行研究：简谐振动过程，系统动能和势能相互转化，总机械能守恒，振动能量和振幅有关。 5、简谐运动的表达式 振幅A，周期T，相位，初相 6、简谐运动图象描述振动的物理量 1．直接描述量： ①振幅A；②周期T；③任意时刻的位移t。 2．间接描述量： ③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。
构建高中物理知识网络
构建高中物理知识网络，提高解题能力 银川唐徕回中冯国庆 高中物理，有其内在的科学体系，只有掌握了知识结构、建立了理论体系，才能深入地把握各个知识点并能运用它们去解决有关的实际问题。因此构建高中物理知识网络结构是提高解题能力的关键。 一、高中学生物理知识网络结构 纵向：力、电、光、原 横向：必修68个考点，选修3-4、3-5共有31各考点 网络：现象、概念、规律、思想、方法 新考纲的整体框架和考点内容、能力要求、题型示例都没有太大变化，根据近三年的高考命题分析，理综试卷的物理部分试题仍然以高中物理的主干知识为主，即涉及到力学和电学的主要概念和规律。如牛顿运动定律、万有引力定律、动能定理、机械能守恒定律、电场与磁场、电路、电磁感应定律、带电粒子在电磁场中运动等。对选修的3-4、3-5的内容继续以选择题和计算题形式出现。在选择题中，重点考查学生对物理知识和物理概念的理解，计算题重点考查学生分析和综合、运用数学知识解决物理问题的能力。实验题侧重考查仪器的使用和考纲中规定的某个实验的操作以及对实验原理的迁移和探究能力。近年来，高考物理试题难度较为稳定。 二、一轮复习构建高中物理知识网络的整体框架 一轮复习课上，把握各部分物理知识的重点、难点。应指导学生梳理知识，形成结构，总结规律形成方法。帮助学生弄清局部知识与教材整体内容的关系，每一知识点在
教材中的地位、作用和特点，掌握知识与知识之间、知识块与知识块之间内部的本质联系于区别。通过梳理，将过去分散和零乱的知识就能十分条理、系统化的有机联系在一起了，便于贮存在大脑中，有利于记忆，不易遗忘，目的在于使用时可以十分快捷的提取。重要的是要让学生写出本章小结，主要总结物理量、物理规律、物理方法、典型习题、存在问题。知识经过梳理后，使学生加深了对某些物理概念和物理规律的全面、深刻的理解，容易掌握它们的本质特征，便于学生发现和掌握获取知识的规律、方法和手段，为后续学习打下良好的知识基础和思维品质。构建高中物理知识网络的整体框架。 三、二轮复习要进一步构建高中物理知识网络，突出物理方法 二轮复习要从教与学的实际情况出发拟定专题复习内容，全面系统复习物理知识，注重物理基本概念和基本规律的落实，注重物理学科能力和思想方法的培养，注重对实验知识的复习，培养学生独立设计和完成实验的能力以及实验迁移能力，突出对学科主干知识和重点内容的复习，构建并完善知识结构网络和方法结构体系，以培养物理学科能力，提升知识综合能力、物理建模能力和理论联系实际能力。知识精讲构建物理知识结构体系和方法结构体系，精讲物理学科主干知识和重点内容，突破重点，化解难点，排除疑点，重视热点，辨析误点，达到高效率复习物理知识的目的。精选典型例题，梳理思路，分析过程，点拨方法与技巧。 二轮复习要树立打通意识，把以往分散、独立、分割的知识或技能整合起来，找到它们的连接点，形成一个能够综合、创新的知能网络。可以某一关键的物理量或物理概念为中心，找出与之相联系的有关物理量或规律来构成知识板块。一般有物体的平衡、运动和力的关系、功和能、电磁学中的场、电磁学中的路、物理图像的意义和解题、如何审题等专题。 如：功和能专题以功和能量的转化与守恒为核心，它可以将整个高中物理各个部分中涉及到做功能量的知识点整合起来组成一个知识板块：功、功率、动能定理、机械能守恒定律、功能关系、重力做功、摩擦力做功、电场力作功、电流做功、安培力做功和核力做功。 再如力和运动，以力和初速度的方向变化为核心进行组建：将各种运动归类组合为一个专题。在电学中电路为一个专题等。这些以主干知识为核心来组建的专题，最大的优点是浓缩了物理知识，抓住了物理变化过程中的本质特点，为解决新情境下的物理问题提供了一些帮助。使学到的知识融会贯通。 概念与规律既是物理教学的核心，又是学生物理学习的起点。从核心着手贴近教学
2017年普通高中物理课程标准
(二)选修Z课程 l.《选修1一1》 本模块是选修模块。由“曲线运动与宇宙探索”“动量与碰撞现象” “机械振动与机械波”三个主题组成。 1.1曲线运动与宇宙探索 内容标准 1.1.1经历实验研究平抛运动的过程，能通过对实验数据的分析得 出平抛运动的规律。会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。能体会将复杂运动分解为简单运动的物理思想。能关注并分析日常生活中的抛体运动。 例1分别以物体在水平方向和竖直方向的位移为横坐标和纵坐标，描绘做抛体运动物体的轨迹。 1. 1. 2会用线速度、角速度、周期描述匀速圆周运动。知道匀速圆周运动向心加速度的大小和方向。能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。了解生产生活中离心现象产生的原因。 例2探究为什么公路拐弯处路面有一定的倾斜度。 l.} 1. 3通过史实，了解万有引力定律的发现过程。知道万有引力定律。认识发现万有引力定律的重要意义。体会科学定律对人类探索未知世界的作用。 例3通过用万有引力定律发现海王星等事实，说明科学定律的作用。 例4了解重物下落与天体运动的多样性与统一性，知道万有引力定律对科学发展的重要作用。 1. 1. 4会计算人造卫星的环绕速度。知道第二宇宙速度和第三宇宙速度。 例5了解经典力学对航天技术发展的重大贡献。 1. 1. 5会用洛仑兹力定量分析带电粒子在匀强磁场中的圆周运动。了解电子束的磁偏转原理以及在科学技术中的应用。 例b观察阴极射线在磁场中的偏转。 例7了解质谱仪和回旋加速器的工作原理。 1. 1. 6初步了解广义相对论的几个主要观点以及主要观测证据。关注宇宙学研究的新进展。 活动建议 C} )通过查找资料，对比炮弹的实际弹道与理想抛物线的差异， 尝试做出解释。 C2)收集资料，探讨自行车拐弯时受到的向心力。 C3)观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的录像片。 C4)收集我国和世界航天事业发展历史和前景的资料，写出调查 报告。 C5)阅读有关相对论的科普书刊，在同学中举办小型讨论会。 Cb)观看有关宇宙起源的科教电视片，了解宇宙的演化与发展。1. 2动量与碰撞现象 内容标准 1. 2. 1经历探究碰撞规律的实验过程，初步形成系统和守恒的概念。
2017年高中物理课程标准解读
普通高中课程标准（2017年版）解读专辑编者按：2018年1月，教育部 印发了语文等14门学科的普通高中课程标准（2017年版），并将于今年秋季 开始执行。普通高中课程标准（2017年版）在文本结构、内容及其实施要求等 方面进行了哪些改进和完善？其主要的变化有哪些？这些变化基于什么样的 教育现实展开，凝结着修订组什么样的教育思考？这些变化又将对今后的高中 各科教学产生什么样的影响？为了更好地促进读者深入理解普通高中课程标（2017年版），我刊约请包括课标修订组负责人、核心成员等在内的专家学者 对各学科课标进行了分析解读。 实现物理课程功能促成学生素养发展 ———《普通高中物理课程标准（2017年版）》问题探讨 《普通高中物理课程标准（2017年版）》修订组负责人/廖伯琴 莆田第一中学/陈国文 2017年版”）。整体上看，高中课标2017年版进一步强化了物理学科的育人功能，思想性、科学性、时代性、整体性均明显增强。高中课标2017年版公 布后，莆田第一中学陈国文老师第一时间研读、梳理出一线教师关注的若干问题。以下是陈国文老师与廖伯琴教授的对话整理。 问题1：高中课标2017年版有哪些亮点？ 按照教育部统一部署，高中物理课程标准修订组对2003年由教育部颁布的《普 通高中物理课程标准（实验）》（以下统称“高中课标实验版”）进行修订， 总体讲，修订后的高中课程标准有以下变化。 一是凝练物理学科核心素养，凸显物理课程的育人功能。根据国际比较、国内调研，以及关于物理课程功能的探索等，修订组经过认真研究、反复讨论，凝练出的高中物理学科核心素养，主要包含“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个方面，其中“物理观念”含有物质观念、运动与相互作用观念及能量观念；“科学思维”含有模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新要素；“科学探究”含有问题、证据、解释、交流要素；“科学态度与责任”含有科学本质、科学态度、社会责任要素。 二是优化高中课程结构，注重课程基础性、系统性与选择性。本次修订既注重课程的基础性，为全体学生发展、国民科学素养提升设计必修课程，又注重课程的系统性与选择性，为国家物理人才的培养、学生有个性的发展设计选择性必修和选修课程。高中物理必修课程由必修1、必修2和必修3构成，是全体学生必须学习的课程，学生学完必修课程可参加学业水平合格性考试；选择性必修课程由选择性必修1、选择性必修2和选择性必修3构成，是学生根据个人需求与升学要 求选择学习的课程，对那些拟参加物理学科学业水平等级性考试的学生则是必须学习的课程；选修课程由选修1、选修2和选修3构成，分别侧重物理学与社会 发展、物理学与技术应用及近代物理学初步等方面的内容，由学校或地方自主开
高中物理选修3-5玻尔的原子模型教案课程设计
第十八章原子结构 新课标要求 1．内容标准 （1）了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。 例1 用录像片或计算机模拟，演示α粒子散射实验。 （2）通过对氢原子光谱的分析，了解原子的能级结构。 例2 了解光谱分析在科学技术中的应用。 2．活动建议 观看有关原子结构的科普影片。 新课程学习 18．4 玻尔的原子模型 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．了解玻尔原子理论的主要内容。 2．了解能级、能量量子化以及基态、激发态的概念。 （二）过程与方法 通过玻尔理论的学习，进一步了解氢光谱的产生。 （三）情感、态度与价值观 培养我们对科学的探究精神，养成独立自主、勇于创新的精神。 ★教学重点 玻尔原子理论的基本假设。 ★教学难点 玻尔理论对氢光谱的解释。 ★教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 复习提问： 1．α粒子散射实验的现象是什么？ 2．原子核式结构学说的内容是什么？ 3．卢瑟福原子核式结构学说与经典电磁理论的矛盾 教师：为了解决上述矛盾，丹麦物理学家玻尔，在1913年提出了自己的原子结构假说。 （二）进行新课 1．玻尔的原子理论 （1）能级（定态）假设：原子只能处于一系列不连续的能量状态中，在这些状态中原子是稳定的，电子虽然绕核运动，但并不向外辐射能量。这些状态叫定态。（本假设是针对原子稳定性提出的）（2）跃迁假设：原子从一种定态（设能量为E n ）跃迁到另一种定态（设能量为E m ）时，它辐射（或吸收）一定频率的光子，光子的能量由这两种定态的能量差决定，即 n m E E h -=ν（h 为普朗克恒量） （本假设针对线状谱提出） （3）轨道量子化假设：原子的不同能量状态跟电子沿不同的圆形轨道绕核运动相对应。原子的定态是不连续的，因此电子的可能轨道的分布也是不连续的。（针对原子核式模型提出，是能级假设的补充）2.玻尔根据经典电磁理论和牛顿力学计算出氢原子的电子的各条可
高中物理光学知识点总结 (1)
第十一单元光的性质一、知识结构 二、学习要求 1、知道有关光的本性的认识发展过程：知道牛顿代表的微粒、惠更斯的波动说一直到光的波粒二象性这一人类认识光的本性的历程，懂得人类对客观世界的认识是不断发展不断深化的。 2、知道光的干涉：知道光的干涉现象及其产生的条件；知道双缝干涉的装置、干涉原理及干涉条纹的宽度特征，会用肥皂膜观察薄膜干涉现象。知道光的衍射：知道光的衍射现象及观察明显衍射现象的条件，知道单缝衍射的条纹与双缝干涉条纹之间的特征区别。 3、知道电磁场，电磁波：知道变化的电场会产生磁场，变化的磁场会产生电场，变化的磁场与变化的磁场交替产生形成电磁场；知道电磁波是变化的电场和磁场——即电磁场在空间的传播；知道电磁波对人类文明进步的作用，知道电磁波有时会对人类生存环境造成不利影响；从电磁波的广泛应用认识科学理论转化为技术应用是一个创新过程，增强理论联系实际的自觉性。知道光的电磁说：知道光的电磁说及其建立过程，知道光是一种电磁波。 4、知道电磁波波谱及其应用：知道电磁波波谱，知道无线电波、红外线、紫外线、X射线及 射线的特征及其主要应用。 5、知道光电效应和光子说：知道光电效应现象及其基本规律，知道光子说，知道光子的能量与光学知识点其频率成正比；知道光电效应在技术中的一些应用 6、知道光的波粒二象性：知道一切微观粒子都具有波粒二象性，知道大量光子容易表现出粒子性，而少量光子容易表现为粒子性。 光的直线传播．光的反射 二、光的直线传播
1．光在同一种均匀透明的介质中沿直线传播，各种频率的光在真空中传播速度：C ＝3×108m/s ； 各种频率的光在介质中的传播速度均小于在真空中的传播速度，即 v