原子物理的考查熱點(diǎn)集中在：粒子散射實(shí)驗(yàn)，原子的核式結(jié)構(gòu)；能級(jí)結(jié)構(gòu)，光子的發(fā)射和吸收；天然放射現(xiàn)象，半衰期，核反應(yīng)方程；核能，質(zhì)量虧損，愛因斯坦質(zhì)能方程。應(yīng)對(duì)的方法是：熟練掌握原子物理中的基本概念和基本規(guī)律；熟悉各類核反應(yīng)方程；建立“四大守恒”思想；歸納各類題型特點(diǎn)和解題思路，提高解題能力。
一、原子的核式結(jié)構(gòu)問題
題型特點(diǎn)：電子的發(fā)現(xiàn)，誕生了湯姆生原子模型；盧瑟福通過粒子散射實(shí)驗(yàn)，否定了湯姆生原子模型，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。原子核式結(jié)構(gòu)模型有三個(gè)特點(diǎn)：①核很小；②核很重，原子的質(zhì)量幾乎全部集中在核里；③庫(kù)侖力作為電子繞核旋轉(zhuǎn)的向心力。
解題思路：①了解物理學(xué)發(fā)展的歷史和知識(shí)的形成線索；②理解α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)論；③理解原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說。
解題關(guān)鍵：把握好知識(shí)形成的歷史發(fā)展線索，了解實(shí)驗(yàn)對(duì)物理學(xué)重大理論形成的關(guān)鍵性作用。
例1、根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)模型，下列說法中正確的是（ ）
A、原子中的正電荷均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)
B、原子中的質(zhì)量均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)
C、原子中的正電荷和質(zhì)量都均勻分布在整個(gè)原子范圍內(nèi)
D、原子中的正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在很小的區(qū)域范圍內(nèi)
分析：考查原子核式結(jié)構(gòu)模型的內(nèi)容，以及理解分析能力。
解析：原子中的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的區(qū)域范圍內(nèi)，這是盧瑟福分析研究α粒子散射實(shí)驗(yàn)所得出的結(jié)論，也是盧瑟福提出原子核式結(jié)構(gòu)模型的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。故選項(xiàng)D正確。
二、核反應(yīng)方程問題
題型特點(diǎn)：核反應(yīng)就是原子核自發(fā)地或在其他粒子的轟擊下產(chǎn)生新核的反應(yīng)。這類問題考查的核心知識(shí)是核反應(yīng)中的質(zhì)量數(shù)守恒、電荷數(shù)守恒和能量守恒，高考中對(duì)這類問題涉及較多。這類問題可分為衰變、人工轉(zhuǎn)變、重核裂變、輕核聚變四類。
解題思路：①先將已知原子核和已知粒子的符號(hào)填入核反應(yīng)方程一般形式的適當(dāng)位置上；②然后根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒規(guī)律計(jì)算出未知核（或未知粒子）的電荷數(shù)和質(zhì)量數(shù)；③最后根據(jù)未知核（或未知粒子）的電荷數(shù)確定它們是哪種元素（或哪種粒子），寫出核反應(yīng)方程。
解題關(guān)鍵：熟記各種粒子的符號(hào)及各類核反應(yīng)的特點(diǎn)，根據(jù)質(zhì)量數(shù)守恒和電荷數(shù)守恒寫出核反應(yīng)方程。
三、核能的計(jì)算向題
題型特點(diǎn)：核能是核子結(jié)合為原子核時(shí)釋放的能量或原子核分解為核子時(shí)吸收的能量。核能的變化與質(zhì)量虧損有關(guān)。獲得核能的兩條途徑：重核的裂變和輕核的聚變。
解題思路：核能的計(jì)算方法有二種：
1、利用愛因斯坦質(zhì)能方程，先算出質(zhì)量虧損△m，然后利用△E=△mc2進(jìn)行計(jì)算。或質(zhì)量用原子質(zhì)量單位，計(jì)算出質(zhì)量虧損后，用△E=△m×931.5MeV進(jìn)行計(jì)算。
2、在無光子輻射的情況下，核反應(yīng)中釋放的核能轉(zhuǎn)化為生成的新核和新粒子的動(dòng)能。在此情況下可應(yīng)用動(dòng)量守恒和能量守恒來計(jì)算核能。
解題關(guān)鍵：在核反應(yīng)過程中遵守“四大守恒”定律：即電荷數(shù)守恒、質(zhì)量數(shù)守恒，動(dòng)量守恒和能量守恒，它們是解決問題的關(guān)鍵依據(jù)。
例2、云室處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，一個(gè)靜止時(shí)質(zhì)量為M的原子核在云室中發(fā)生一次α衰變，α粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q，運(yùn)動(dòng)軌跡在與磁場(chǎng)垂直的平面內(nèi)?，F(xiàn)測(cè)得α粒子運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為r。試求衰變過程中釋放的總能量（涉及動(dòng)量問題時(shí)，虧損質(zhì)量可忽略不計(jì)）。
分析：考查應(yīng)用動(dòng)量和能量守恒計(jì)算核能，以及綜合分析能力。
解析：設(shè)α粒子、新核的速度分別為v1、v2，根據(jù)牛頓第二定律，得
在衰變過程中，系統(tǒng)的動(dòng)量守恒：
α粒子和新核動(dòng)能都來自于質(zhì)量虧損，則
所以衰變過程中的釋放的總能量為
四、與力、電知識(shí)的綜合問題
題型特點(diǎn)：這類問題是指原子核的衰變，動(dòng)量守恒，帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí)的綜合應(yīng)用。
解題思路：將一個(gè)復(fù)雜的物理過程，根據(jù)物理性質(zhì)分解成幾個(gè)單一的物理過程，針對(duì)不同性質(zhì)的物理過程應(yīng)用不同的物理規(guī)律求解。
解題關(guān)鍵：將復(fù)雜物理過程分解成幾個(gè)單一的物理過程，適當(dāng)選用物理規(guī)律。
例3、原來靜止的鈾238和釷234同時(shí)在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，由于衰變而開始勻速圓周運(yùn)動(dòng)，鈾238發(fā)生了一次α衰變，釷234發(fā)生了一次β衰變。
（1）試畫出鈾238發(fā)生一次衰變時(shí)所產(chǎn)生的新核及α粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
（2）試畫出釷234發(fā)生一次衰變時(shí)所產(chǎn)生的新核及β粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)軌跡示意圖。
分析：考查原子核、力學(xué)、電磁學(xué)知識(shí)的綜合運(yùn)用，以及綜合分析能力。
解析：本題可分為三個(gè)過程：①核衰變過程，在此過程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒，電荷比可知；②核衰變前后動(dòng)量守恒；③帶電粒子在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)。
（1）鈾238發(fā)生衰變時(shí)，由于放出α粒子而產(chǎn)生新核，根據(jù)動(dòng)量守恒定律有
因?yàn)樗鼈兌紟д姡プ儠r(shí)的速度正好相反，所以受到的洛倫茲力方向也相反，因而它們作圓周運(yùn)動(dòng)的軌跡圓是外切的，所需的向心力由洛倫茲力提供，即
又
由于，因而
如圖1所示，其中軌道a為α粒子，軌道半徑為R1，軌道b為新核，其軌道半徑為R2。
（2）同理，釷234發(fā)生一次β衰變時(shí)放出β粒子與產(chǎn)生新核的動(dòng)量大小相等，方向相反，但β粒子帶負(fù)電，新核帶正電，它們衰變時(shí)的速度方向相反，受到的洛倫茲力方向相同，所以它們的兩個(gè)軌跡圓是內(nèi)切的，且β粒子的軌道半徑大于新核的軌道半徑，它們的軌跡示意圖如圖2所示，其中c為β粒子的徑跡，d為新核的徑跡。
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