文档库 最新最全的文档下载
当前位置:文档库 › 高三物理原子和原子核人教版知识精讲.doc

高三物理原子和原子核人教版知识精讲.doc

高三物理原子和原子核人教版知识精讲.doc
高三物理原子和原子核人教版知识精讲.doc

高三物理原子和原子核人教版

【同步教育信息】

一. 本周教学内容:

原子和原子核

二. 知识结构:

??

??

??

?

??

??

?????????

?

?????????????

?????????????????????

?

???????????=→→轻核聚变重核裂变能方程质量亏损与爱因斯坦质核能核力放射性同位素及应用

原子核的人工转变原子核的组成快慢:半衰期规律:衰变方程衰变衰变、种类:放射性元素的衰变三种射线的本质和特点、、天然放射现象原子核的组成卢瑟福核式结构模型粒子散射实验汤姆生模型电子的发现原子结构原子和原子核2mc E βαγβαα

三. 知识要点: (一)原子结构

1. 卢瑟福的核式结构模型

卢瑟福的原子核式模型:在原子的中心有一个很小的核叫做原子核,原子的全部正电荷和几乎全部的质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。 2. 玻尔的原子模型

由丹麦的物理学家玻尔于1913年提出的原子结构假说,主要包括下列几个方面: (1)轨道量子化。围绕原子核运动的电子轨道半径只能是某些分立的数值,电子的可能轨道分布是不连续的,这种现象叫做轨道量子化。

(2)能量的量子化。在原子中,不同的轨道对应着不同的状态,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,电子虽然做加速运动,但并不向外辐射能量,这些状态叫做定态。

(3)能级的跃迁:原子从一种定态(能量为E n )跃迁到另一种定态(能量为E m ),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,光子的能量为n m E E h -=ν。

3. 量子数

原子的各状态用标号1,2,3等来表示,这些状态标号叫做量子数,通常用n 来表示。 4. 能级

原子的各个定态的能量值叫做它的能级。 5. 基态

在正常状态下,原子处于最低能级,这时电子在离核最近的轨道上运动,量子数为n =1,

这种定态叫做基态。 6. 激发态

通过加热或光照的方法使物体中的某些原子从相互碰撞或入射光子中吸收一定的能量,从基态跃迁到较高的能级,量子数大于1,这时电子在离核较远的轨道上运动,这些定态叫做激发态。 7. 跃迁

原子从一种能量状态向另一种能量状态的变化叫做能级的跃迁。当原子从高能量状态向低能量状态跃迁时,放出一定频率的光子;当原子从低能量状态向高能量状态跃迁时,需吸收一定频率的光子。 8. 能量的量子化

原子的各个能级的能量是不连续的,这种现象叫做能量的量子化。 9. 轨道的量子化

电子的可能轨道分布是不连续的,这种现象叫做轨道的量子化。 注意点:

玻尔原子结构假说提出的背景。卢瑟福的原子的核式模型很好地解释了α粒子的大角度散射,但该核式模型与经典的电磁理论发生了矛盾。矛盾有二个,一是按照经典的电磁理论,原子核外做加速运动的电子应该辐射出电磁波,它的能量应逐渐减小,电子绕核运动的轨道半径也要减小,最终电子就象饶地球运行的人造地球卫星即将坠毁时一样沿螺旋线的轨道坠落到核上,这样原子就是不稳定的,但实际上并非如此;二是按照经典的电磁理论,电子在核外做加速运动时辐射出的电磁波的频率应该等于电子绕核运转的频率,随着运行轨道半径的不断变化,电子绕核运行的频率也要不断变化,因此辐射出的电磁波的频率也要不断变化,这样大量原子发光的光谱应该是连续谱,然而实际上原子光谱是由一些不连续的亮线组成的明线光谱。

(二)核反应

1. 贝克勒耳发现天然放射现象,揭开了人类研究原子核结构的序幕。

2. 核反应的基本类型

① 原子核的衰变:原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化。

α衰变:实质是其元素的原子核同时放出由两个质子和两个中子组成的粒子。每发生一次α衰变,新元素与原元素比较,核电荷数减少2,质量数减少4。

He y x A Z A Z

4

242+→--

β衰变:实质是其元素的原子核内的一个中子变成质子时放射出一个电子,每一次β衰

变,新元素与原元素比,核电荷数增加1,质量数不变。

e y x A Z A Z

011-++→

γ衰变:γ衰变是伴随着α衰变和β衰变同时发生的,γ衰变不改变原子核的电荷数和质量数。

*确定衰变次数的方法

设放射元素x A

Z 经过n 次α衰变和m 次β衰变后,变成稳定的新元素,y A Z '

',则表示该

核反应的方程为e m He n y x A z A Z 0

142-'

'++→

根据电荷守恒和质量守恒列方程

n A A 4+'= m n Z Z -+'=2 ∴ 4A A n '-=

Z Z A A m -'+'

-=

2

*半衰期是放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间,它表示放射性元素衰变的

快慢。

半衰期是由核本身的因素决定的,与它所处的物理状态或化学状态无关。 不同的放射性元素半衰期不同。

② 人工转变:原子核在其他粒子作用下变成另一种原子核的变化称为人工转变,著名的原子核人工转变方程:

卢瑟福发现质子H O He N 1

117842147+→+

查德威克发现中子n O He Be 101264294+→+ ?????+→+→+)

(1

030143015103015422713发现正电子e Si P n

P He Al ③ 重核裂变:是重核分裂成中等质量的核的反应过程。

n Sr Xe n U 1

09038136541023592

10++→+

*由于中子的增殖使裂变反应能持续地进行的过程称为链式反应。 ④ 轻核聚变:轻核结合成质量较大的核的反应过程。

n He H H 10423121

+→+

四. 规律与技巧:

1. 写核反应方程,应注意的几点: 必须遵守电荷数守恒,质量数守恒。

核反应方程中的箭头表示反应进行的方向,不能把箭头写成等号。 写核反应方程必须有实验依据。 2. 核能的计算:

(1)核力:核子之间的引力。

核力与核子是否带电无关,质子与质子间,质子与中子间,中子与中子间都可以有核力作用。

只有在极短距离内有核力作用,超过这个距离,核力迅速减小到零。 (2)原子核的结合能

克服核力做功,使原子核分解为单个核子时吸收的能量,或若干个核子在核力作用下结合成原子核时放出的能量,叫做原子核的结合能。简称核能。

(3)核能的计算:

根据爱因斯坦质能方程。 用核子结合成原子核时,质量亏损m ?,乘真空中光速的平方2

mc E ?=? *获得核能的途径

重核的裂变 轻核的聚变 3. 放射性同位素

(1)具有相同的质子数和不同的中子数的原子互称为同位素,具有放射性的同位素叫做放射性同位素

(2)人工放射性的发现 (3)放射性同位素的应用

【典型例题】

[例1] 氢原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时,可能发生的情况有( )

A. 放出光子,电子的动能减少,原子势能增加

B. 放出光子,电子的动能增加,原子势能减少

C. 吸收光子,电子的动能减少,原子势能增加

D. 吸收光子,电子的动能增加,原子势能减少

分析与解:原子的核外电子由一个轨道跃迁到另一个轨道时,有两种可能性,一种是由近核轨道向远核轨道跃迁,另一种是由远核轨道向近核轨道跃迁。根据原子轨道能级图可知,当电子从近核轨道向远核轨道跃迁时,原子能量增加,需吸收光子,由于此过程中克服电场力做功,原子势能增大,电子动能减小,则C 对,D 错。反之,电子从远核轨道跃迁到近核轨道时,原子能量减少,要放出光子,此过程中电场力做正功,原子势能减小,电子的动能增加,则B 对,A 错。选项B 、C 正确。

[例2] 一个铀核衰变为钍核时释放出一个α粒子,已知铀核的质量为kg 2510853131.3-?,钍核的质量为kg 2510786567.3-?,α粒子的质量为kg 271064672.6-?,在这个衰变过程中释放出的能量是多少焦耳?(保留两位数字)

分析和解答:

根据爱因斯坦质能方程:2

mc E ?=?

∵ )100664672.010786567.3(10853131.3252525---?+?-?=?m )(100000968.025kg -?=

)(107.8)103(100000968.01328252J mc E --?=???=?=?

[例3] 放射性元素铋210-的半衰期是5天,g 10的铋210-经过10天后还剩下多少克?

分析与解答:

根据半衰期公式可知:T

t M M /0)

2

1

(= ∴ )(5.2)

2

1(105

/10g M =?=

[例4] 在垂直于纸面的匀强磁场中,有一原来静止的原子核,该核衰变后,放出的带电粒子和反冲核的运动轨迹分别如图所示中a 、b ,由图可以判定( )

A. 该核发生的是α衰变

B. 该核发生的是β衰变

C. 磁场的方向一定是垂直纸面向里

D.

分析与解:由于核衰变放出的带电粒子和反冲核速度方向相反,根据左手定则,若是正粒子,受到的洛仑兹力的方向是相反的,在磁场中做匀速圆周运动的两轨道应该是外切的,故图中两圆内切粒子应该带负电,即发生的是β衰变。匀强磁场的方向可能是向里。也可能是向外。选项B 、D 正确。

【模拟试题】(答题时间:40分钟)

1. 卢瑟福α粒子散射实验的结果( ) A. 证明了质子的存在

B. 证明了原子核由质子和中子组成

C. 证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. 说明了原子中的电子只能在某些不连续的轨道上运动 2. 以下实验能说明原子核内有复杂结构的是( ) A. 光电效应实验

B. 原子发光产生明线光谱

C. α粒子散射实验

D. 天然放射现象 3. 近几年,我国北京、上海、山东、洛阳、广州等地引进了十多台γ刀,治疗患者5000余例,效果极好,成为治疗脑肿瘤的最佳仪器,令人感叹的是,用γ刀治疗时不用麻醉,病人清醒,时间短,半小时完成手术,无需住院,因而γ刀被誉为“神刀”。据报道,我国自己研制的旋式γ刀性能更好,即将进入各大医院为患者服务,问:γ刀治疗脑肿瘤主要是利用( )

A. γ射线具有很强的贯穿本领

B. γ射线具有很强的电离作用

6. 光子的能量为hv ,动量的大小为

c

hv

。如果一个静止的放射性元素的原子核在发生γ衰变时只发出一个γ光子,则衰变后的原子核( ) A. 仍然静止

B. 沿着与光子运动方向相同的方向运动

C. 可能向任何方向运动

D. 沿着与光子运动方向相反的方向运动 7. 核反应方程如下:

① n C He Be 1

01264294+→+

② He H H 4

21131→++能量

③ n x Xe Sr n U 101365490381023592++→+ ④ O y F 16

8199→++能量

对于以上方程,下面说法中正确的是( )

A. ①是发现中子的核反应方程

B. ②是链式反应方程

C. ③是核裂变方程,其中10=x

D. ④是α衰变方程,其中y 是质子

8. 若元素A 的半衰期为4天,元素B 的半衰期为5天,经过20天后两种放射性元素的质量恰好相等,则在这20天前这两种元素的质量比B A m m :等于( ) A. 4:5 B. 5:4 C. 2:1 D. 1:2

试题答案

1. C

2. D

3. AC

4. D

5. AD

6. D

7. AC

8. D

高中物理原子结构、原子核检测题

高中物理原子结构、原子核检测题 1.下列说法正确的是( ) A.γ射线比α射线的贯穿本领强 B.外界环境温度升高,原子核的半衰期变大 C.太阳辐射的能量主要来自太阳内部的重核裂变反应 D.原子核发生一次β衰变,该原子外层就失去一个电子 解析:选A γ射线比α射线的贯穿本领强,选项A正确;外界环境不影响原子核的半衰期,选项B 错误;太阳辐射的能量主要来自太阳内部的轻核聚变反应,选项C错误;β衰变是原子核内的中子转化为质子时放出的负电子,与原子的外层电子无关,选项D错误。 2.232 90Th经过一系列α衰变和β衰变后变成208 82Pb,则208 82Pb比232 90Th少( ) A.16个中子,8个质子B.8个中子,16个质子 C.24个中子,8个质子D.8个中子,24个质子 解析:选A 208 82Pb比232 90Th质子数少(90-82)=8个,核子数少(232-208)=24个,所以中子数少(24- 8)=16个,故A正确,B、C、D错误。 3.下列说法正确的是( ) A.光子像其他粒子一样,不但具有能量,也具有动量 B.比结合能越大,原子核越不稳定 C.将由放射性元素组成的化合物进行高温分解,会改变放射性元素的半衰期 D.原子核的质量大于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损 解析:选 A 光子像其他粒子一样,不但具有粒子性,而且也有波动性,则不但具有能量,也具有动量,故A正确;比结合能越大,原子核越稳定,B错误;放射性元素的半衰期与外界因素没有任何关系,只和本身性质有关,C错误;原子核的质量小于组成它的核子的质量之和,这个现象叫做质量亏损,故D错误。 4.[多选](2019·天津高考)我国核聚变反应研究大科学装置“人造太阳” 2018年获得重大突破,等离子体中心电子温度首次达到1亿度,为人 类开发利用核聚变能源奠定了重要的技术基础。下列关于聚变的说法 正确的是( ) A.核聚变比核裂变更为安全、清洁 B.任何两个原子核都可以发生聚变 C.两个轻核结合成质量较大的核,总质量较聚变前增加 D.两个轻核结合成质量较大的核,核子的比结合能增加 解析:选AD 与核裂变相比,轻核聚变没有放射性污染,安全、清洁,A正确;只有原子序数小的轻核才能发生聚变,B错误;轻核聚变成质量较大的原子核,比结合能增加、总质量减小,故C错误,D正确。

原子核物理知识点归纳

原子核物理重点知识点 第一章 原子核的基本性质 1、对核素、同位素、同位素丰度、同量异位素、同质异能素、镜像核等概念的理解。 (P2)核素:核内具有一定质子数和中子数以及特定能态的一种原子核或原子。 (P2)同位素:具有相同质子数、不同质量数的核素所对应的原子。 (P2)同位素丰度:某元素中各同位素天然含量的原子数百分比。 (P83)同质异能素:原子核的激发态寿命相当短暂,但一些激发态寿命较长,一般把寿命 长于0.1s 激发态的核素称为同质异能素。 (P75)镜像核:质量数、核自旋、宇称均相等,而质子数和中子数互为相反的两个核。 2、影响原子核稳定性的因素有哪些。(P3~5) 核内质子数和中子数之间的比例;质子数和中子数的奇偶性。 3、关于原子核半径的计算及单核子体积。(P6) R =r 0A 1/3 fm r 0=1.20 fm 电荷半径:R =(1.20±0.30)A 1/3 fm 核力半径:R =(1.40±0.10)A 1/3 fm 通常 核力半径>电荷半径 单核子体积:A r R V 3033 434ππ== 4、核力的特点。(P14) 1.核力是短程强相互作用力; 2.核力与核子电荷数无关; 3.核力具有饱和性; 4.核力在极短程内具有排斥芯; 5.核力还与自旋有关。 5、关于原子核结合能、比结合能物理意义的理解。(P8) 结合能:),()1,0()()1,1(),(),(2 A Z Z Z A Z c A Z m A Z B ?-?-+?=?= 表明核子结合成原子核时会释放的能量。 比结合能(平均结合能):A A Z B A Z /),(),(=ε 原子核拆散成自由核子时外界对每个核子所做的最小平均功,或者核子结合成原子核时平均每一个核子所释放的能量。 6、关于库仑势垒的理解和计算。(P17) 1.r>R ,核力为0,仅库仑斥力,入射粒子对于靶核势能V (r ),r →∞,V (r ) →0,粒子靠近靶核,r →R ,V (r )上升,靠近靶核边缘V (r )max ,势能曲线呈双曲线形,在靶核外围隆起,称为库仑势垒。 2.若靶核电荷数为Z ,入射粒子相对于靶核 的势能为:r Ze r V 2 0241 )(πε=,在r =R 处, 势垒最高,称为库仑势垒高度。

高考物理总复习选考与近代物理专题练习原子核

原子核 1、下列有关原子结构和原子核的认识,其中正确的是( ) A.γ射线是高速运动的电子流 B.氢原子辐射光子后,其绕核运动的电子动能增大 C.太阳辐射能量的主要来源是太阳中发生的重核裂变 D. 21083 Bi 的半衰期是5天,100克210 83Bi 经过10天后还剩下50克 2、关于核反应的类型,下列表述正确的有( ) A. 2382344 92 902U Th He → +是α衰变 B.144171 7281N He O H +→+是β衰变 C.4 30301215 150He Al P n + → +是核聚变 D.82 82034361Se Kr 2e -→ +是核裂变 3、238 92 U 可以先衰变成21083Bi ,然后再经一次衰变变成210X a (X 代表某种元素),210 83Bi 也可以 经一次衰变变成81Tl b ,最后再衰变成 206 82 Pb ,衰变路径如图所示,下列说法正确的是( ) A.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变 B.过程①是β衰变,过程③是α衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变 C.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是β衰变,过程④是α衰变 D.过程①是α衰变,过程③是β衰变;过程②是α衰变,过程④是β衰变 4、大科学工程“人造太阳”主要是将氘核聚变反应释放的能量用来发电,氘核聚变反应方程 是22311120H H He n +→+,已知21H 的质量为2.0136u,32He 的质量为3.0150u,10n 的质量为 1.0087u,2 9311MeV u c = 。氘核聚变反应中释放的核能约为( ) A.3.7MeV B.3.3MeV C.2.7MeV D.0.93MeV

最新土力学与地基基础知识点整理

地基基础部分 1.土由哪几部分组成? 土是由岩石风化生成的松散沉积物,一般而言,土是由固体颗粒、液态水和空隙中的气体等三部分组成。 2.什么是粒径级配?粒径级配的分析方法主要有哪些? 土中土粒组成,通常以土中各个粒组的相对含量(各粒组占土粒总质量的百分数)来表示,称为土的粒径级配。 对于粒径小于或等于60mm、大于0.075的土可用筛分法,而对于粒径小于0.075的土可用密度计法或移液管法分析。 3.什么是自由水、重力水和毛细水? 自由水是存在于土粒表面电场范围以外的水,它可以分为重力水和毛细水。 重力水存在于地下水位一下的土骨架空隙中,受重力作用而移动,传递水压力并产生浮力。毛细水则存在于地下水位以上的孔隙中,土粒之间形成环状弯液面,弯液面与土粒接触处的表面张力反作用于土粒,成为毛细压力,这种力使土粒挤紧,因而具有微弱的粘聚力或称为毛细粘聚力。 4.什么是土的结构?土的主要结构型式有哪些? 土的结构主要是指土体中土粒的排列和联结形式,它主要分为单粒结构、蜂窝结构和絮状结构三种基本类型。 5.土的物理性质指标有哪些?哪些是基本物理性质指标?哪些是换算指标? P6 6.熟练掌握土的各个物理性质指标的概念,并能够进行相互换算。 P7-8 7.无粘性土和粘性土的物理特征是什么? 无粘性土一般指具有单粒结构的碎石土和砂土。天然状态下无粘性土具有不同的密实度。密实状态时,压缩小,强度高。疏松状态时,透水性高,强度低。 粘性土粒之间存在粘聚力而使土具有粘性。随含水率的变化可分别划分为固态、半固态、可塑及流动状态。 8.什么是相对密度? P9 9.什么是界限含水量?什么是液限、塑限含水量? 界限含水率:粘性土由一种状态转换到另一种状态的分界含水率; 液限:由流动状态转为可塑状态的界限含水率; 塑限:有可塑状态转为半固态的界限含水率; 缩限:由半固态转为固态的界限含水率。 10.什么是塑性指数和液性指数?他们各反映粘性土的什么性质? P10 11.粗粒土和细粒土各采用什么指标进行定名? 粗粒土:粒径级配 细粒土:塑性指数

第17专题 原子和原子核(原卷版)

高考物理试题分类汇编解析 第17专题 原子和原子核(原卷版) 一、十年真题解析 1. (2020年第1题)100年前,卢瑟福猜想在原子核内除质子外还存在着另一种粒子X ,后来科学家用α粒 子轰击铍核证实了这一猜想,该核反应方程为:X C Be He m n +→+12 69442,则( ) A. m =1 , n =0,X 是中子 B. m =1 , n =0,X 是电子 C. m =0 , n =1,X 是中子 D. m =0 , n =1, X 是电子 2.(2018年海南物理卷第4题)已知的半衰期为24天。4g 经过72天还剩下 A.0 B. 0.5g C. Ig D. 1.5g 3.(2016年第17题)(1)下列说法正确的是________。(填入正确答案标号。选对1个得2分,选对2个得3分,选对3个得4分;有选错的得0分) A .爱因斯坦在光的粒子性的基础上,建立了光电效应方程 B .康普顿效应表明光子只具有能量,不具有动量 C .玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D .卢瑟福根据α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E .德布罗意指出微观粒子的动量越大,其对应的波长就越长 4.(2015年第19题)氢原子基态的能量为E 1=﹣13.6eV .大量氢原子处于某一激发态.由这些氢原子可能发出的所有光子中,频率最大的光子能量为﹣0.96E 1,频率最小的光子的能量为 0.31 eV (保留2位有效数字),这些光子可具有 10 种不同的频率. 5.(2015年第20题)运动的原子核X 放出α粒子后变成静止的原子核Y .已知X 、Y 和α粒子的质量分别是M 、m 1和m 2,真空中的光速为c ,α粒子的速度远小于光速.求反应后与反应前的总动能之差以及α粒子的动能. 6.(2014年第17题)(1)在光电效应实验中,用同一种单色光,先后照射锌和银的表面,都能发生光电效应。对于这两个过程,下列四个物理过程中,一定不同的是 A .遏止电压 B .饱和光电流 234 90Th 234 90Th

原子结构和原子核

14、2 原子结构和原子核 主备人:贾宝善备课组长:周春燕备课时间:2013/11/25 授课时间:2013/12/11 学习目标: 1.了解人们对原子结构的认识过程

2.氢原子的能级图 3.氢光谱 原子的核式结构 卢瑟福由α粒子散射实验提出:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,带负电的电子在核外空间运动。我们把这样的原子模型称为“核式结构模型”。 五、天然放射现象 1.天然放射现象:某些元素能自发地放出射线的现象叫做天然放射现象。这些元素称为放射性元素。 2.种类和性质 α射线——高速的α粒子流,α粒子是氦原子核,速度约为光速1/10,贯穿能力最弱,电离能力最强。 β射线——高速的电子流,β粒子是速度接近光速的负电子,贯穿能力稍强,电离能力稍弱。γ射线——能量很高的电磁波,γ粒子是波长极短的光子, 贯穿能力最强,电离能力最弱。 六、原子核的衰变 1.衰变:原子核自发地放出某种粒子而转变为新核的变化. 2.衰变规律:α衰变X→ Y+ He ; β衰变X→ Y+ e 3.α衰变的实质:某元素的原子核同时发出由两个质子和两个中子组成的粒子(即氦核)2 H+2 n→ He β衰变的实质:某元素的原子核内的一个中子变成质子发射出一个电子。即n → H+ e+ (为反中微子) 4.γ射线:总是伴随α衰变或β衰变产生的,不能单独放出γ射线.γ射线不改变原子核的电荷数和质量数.实质是元素在发生α衰变或β衰变时产生的某些新核由于具有过多的能量(核处于激发态),向低能级跃迁而辐射出光子. 七、半衰期 1.放射性元素的原子核有半数发生衰变需要的时间。它是大量原子核衰变的统计结果,不是一个原子发生衰变所需经历的时间。 2.决定因素:由原子核内部的因素决定,与原子所处的物理状态(如压强、温度等)或化学状态(如单质或化合物)无关. 八、原子核的人工转变 1.质子的发现:N+ He→ O+ H

土力学复习知识点整理

土力学复习知识点整理 第一章土的物理性质及其工程分类 1.土: 岩石经过风化作用后在不同条件下形成的自然历史的产物。 物理风化原生矿物(量变)无粘性土 风化作用化学风化次生矿物(质变)粘性土 生物风化有机质 2.土具有三大特点:碎散性、三相体系、自然变异性。 3.三相体系:固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成。 4.固相:土的固体颗粒,构成土的骨架,其大小形状、矿物成分及组成情况是决定土物理性质的重要因素。 (1)土的矿物成分:土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。 颗粒矿物成分有两大类:原生矿物、次生矿物。 原生矿物:岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母。 次生矿物:原生矿物经化学风化作用的新的矿物,如黏土矿物。 粘土矿物的主要类型:蒙脱石、伊利石、高岭石(吸水能力逐渐变小) (2)土的粒组: 粒度:土粒的大小。粒组:大小、性质相近的土粒合并为一组。

(3)土的颗粒级配:土中所含各颗粒的相对含量,以及土粒总重的百分数表示。 ①△颗粒级配表示方法:曲线纵坐标表示小于某土粒的累计百分比,横坐标则是用对数值表示的土的粒径。曲线平缓则表示粒径大小相差很大,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 ②反映土颗粒级配的不均匀程度的指标:不均匀系数Cu和曲率系数Cc,用来定量说明天然土颗粒的组成情况。 公式: 不均匀系数Cu= d60/d10 曲率系数Cc=(d30)2/(d60×d10) d60 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量60%的粒径,称限定粒径; d10 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量10%的粒径,称有效粒径; d30 ——小于某粒径的土粒质量占土总质量30%的粒径,称中值粒径。 级配是否良好的判断: a.级配连续的土:Cu>5,级配良好;Cu<5级配不良。 b.级配不连续的土,级配曲线呈台阶状,同时满Cu>5和Cc=1~3两个条件时,才为级配良好;反之则级配不良。 ③颗粒分析实验:确定各个粒组相对含量的方法。 筛分法:(粒径大于0.075mm的粗粒土) 水分法:(沉降分析法、密度计法)(粒径小于0.075mm的细粒土) 5.液相:土中水按存在形态分为液态水、固态水、气态水。 土中液态水分为结合水和自由水两大类。 粘土粒表面吸附水(表面带负电荷) 结合水是指受电分子吸引力作用吸附于土粒表面 成薄膜状的水。 分类: 强结合水和弱结合水。 自由水是指存在于土粒表面电场影响范围以外的土中水。

原子核物理复习资料归纳整理

原子核物理复习资料归纳整理 原子核物理复习资料归纳整理 名词解释 1、核的自旋:原子核的角动量,通常称为核的自旋。 2、衰变常量:衰变常量是在单位时间内每个原子核的衰变概率。 3、半衰期:半衰期是放射性原子核数衰减到原来数目的一半所 需的时间。 4、平均寿命:平均寿命是指放射性原子核平均生存的时间。 5、放射性活度:在单位时间内有多少核发生衰变,亦即放射性 核素的衰变率,叫衰变率。 6、放射性:原子核自发地放射各种射线的现象,称为放射性。 7、放射性核素:能自发的放射各种射线的核素称为放射性核素,也叫做不稳定核素。 8、核衰变:原子核衰变是指原子核自发的放射出α或β等粒 子而发生的转变。 9、衰变能:原子核衰变时所放出的能量。 10、核素:具有相同质子数Z和中子数N的一类原子核,称为一种核素。 11、同位素:质子数相同,中子数不同的核素。 12、同中子素:中子数相同,质子数不同的核。 13、同量异位素:质量数相同,质子数不同的核素 14、同核异能素:质量数和质子数相同而能量状态不同的核素。

15、镜像核:质子数和中子数呼唤的一对原子核。 16、质量亏损:组成某一原子核的核子质量与该原子核质量之差。 17、核的结合能:自由核子组成原子核所释放的能量。 18、比结合能:原子核平均每个核子的结合能。 19、最后一个核子的结合能:是一个自由核子与核的其余部分组成原子核时,所释放的能量。 20、内转换现象:跃迁时可以把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。 21、内转换现象:原子核从激发态到较低的能态或基态的跃迁时把核的激发能直接交给原子的壳层电子而发射出来。 22、内转换电子:内转换过程中放出来的电子。(如果单出这个就先写出内转换现象的定义) 23、内电子对效应: 24、级联γ辐射的角关联:原子核接连的放出的两个γ光子,若其概率与这两个γ光子发射方向的夹角有关,即夹角改变时,概 率也变化,这种现象称为级联γ辐射角关联,亦称γ-γ角关联。 25、穆斯堡尔效应:原子核辐射的无反冲共振吸收。 26、核的集体模型:每个核子在核内除了相对其它核子运动外,原子核的整体还发生振动与转动,处于不同运动状态的核,不仅有 自己特定的形状,还具有不同的能量和角动量,这些能量与角动量 都是分立的,因而形成能级。 28、核反应能:核反应过程中释放的能量。 29、核反应阈能:在L系中能够引起核反应的入射粒子最低能量。 30、核反应截面:一个粒子入射到单位面积内只含一个靶核的靶子上所发生的反应概率。(一个入射粒子同单位面积靶上一个靶核

高中物理原子与原子核知识点总结

高中物理原子与原子核知识点总结 1.汤姆生模型(枣糕模型) ()发现电子,使人们认识到原子有复杂结构。从而打开人们认识原子的大门. 2.核式结构模型:()通过α粒子散射实验,总结出核式结构学说。由α粒子散射实验的实验数据还可以估算出()大小的数量级是()。 核式结构与经典的电磁理论发生矛盾:①原子是否稳定,②其发出的光谱是否连续 3.玻尔模型(引入量子理论,量子化就是不连续性,整数n叫量子数)玻尔补充三条假设 ⑴定态--原子只能处于一系列不连续的能量状态(称为定态),电子虽然绕核运转,但不会向外辐射能量。 ⑵跃迁--原子从一种定态跃迁到另一种定态,要辐射(或吸收)一定频率的光子(其能量由两定态的能量差决定),辐射(吸收)光子的能量为() 氢原子跃迁的光谱线问题[一群氢原子从n激发态原子跃迁到基态时可能辐射的光谱线条数为()。 ⑶能量和轨道量子化----定态不连续,能量和轨道也不连续; 氢原子的激发态和基态的能量(最小)与核外电子轨道半径间的关系是:() 【说明】氢原子跃迁 ① 轨道量子化r n=n2r1(n=1,2.3…)r1=0.53×10-10m

能量量子化:E1=-13.6eV ② ③氢原子跃迁时应明确: 一个氢原子直接跃迁向高(低)能级跃迁,吸收(放出)光子 ( 某一频率光子 ) 一群氢原子各种可能跃迁向低(高)能级跃迁放出(吸收)光子 (一系列频率光子) ④氢原子吸收光子时——要么全部吸收光子能量,要么不吸收光子 A光子能量大于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,该光子可被吸收。(即:光子和原子作用而使原子电离) B光子能量小于电子跃迁到无穷远处(电离)需要的能量时,则只有能量等于两个能级差的光子才能被吸收。 ⑤氢原子吸收外来电子能量时——可以部分吸收外来碰撞电子的能量因此,能量大于某两个能级差的电子均可被氢原子吸收,从而使氢原子跃迁。 ⑶玻尔理论的局限性。由于引进了量子理论(轨道量子化和能量量子化),玻尔理论成功地解释了氢光谱的规律。

土力学与基础工程知识点考点整理汇总

一、绪论 1.1土力学、地基及基础的概念 1.土:土是连续、坚固的岩石经风化、剥蚀、搬运、沉积而形成的散粒堆 积物。 2.地基:地基是指支撑基础的土体或岩体。(地基由地层构成,但地层不一 定是地基,地基是受土木工程影响的地层) 3.基础:基础是指墙、柱地面下的延伸扩大部分,其作用是将结构承受的 各种作用传递到地基上的结构组成部分。(基础可以分为浅基础和深基 础) 4.持力层:持力层是指埋置基础,直接支撑基础的土层。 5.下卧层:下卧层是指卧在持力层下方的土层。(软弱下卧层的强度远远小 于持力层的强度)。 6.基础工程:地基与基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 7.土的工程性质:土的散粒性、渗透性、压缩性、整体强度(连接强度) 弱。 8.地基与基础设计必须满足的条件:①强度条件(按承载力极限状态设计): 即结构传来的荷载不超过结构的承载能力p f ≤;②变形条件:按正常使 s≤ 用极限状态设计,即控制基础沉降的范围使之不超过地基变形的允许值[] 二、土的性质及工程分类 2.1 概述 土的三相组成:土体一般由固相(固体颗粒)、液相(土中水)、气相(气体)三部分组成,简称为三相体系。 2.2 土的三相组成及土的结构 (一)土的固体颗粒物质分为无机矿物颗粒和有机质。矿物颗粒的成分有两大类:(1)原生矿物:即岩浆在冷凝过程中形成的矿物,如石英、长石、云母等。(2)次生矿物:系原生矿物经化学风化作用后而形成的新的矿物(如粘土矿物)。它们的颗粒细小,呈片状,是粘性土固相的主要成分。次生矿物

中粘性矿物对土的工程性质影响最大 —— 亲水性。 粘土矿物主要包括:高岭石、蒙脱石、伊利石。蒙脱石,它的晶胞是由两层硅氧晶片之间的夹一层铝氢氧晶片所组成称为2:1型结构单位层或三层型晶胞。它的亲水性特强工程性质差。伊利石它的工程性质介于蒙脱石与高岭石之间。高岭石,它是由一层硅氧晶片和一层铝氢氧晶片组成的晶胞,属于1:1型结构单位层或者两层。它的亲水性、膨胀性和收缩性均小于伊利石,更小于蒙脱石,遇水稳定,工程性质好。 土粒的大小称为粒度。在工程性质中,粒度不同、矿物成分不同,土的工程性质也就不同。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。而划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组先粗分为巨粒、粗粒和细粒三个统称,再细分为六个粒组:漂石(块石)、卵石(碎石)、砾粒、砂粒、粉粒和黏粒。 土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。土的级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。由曲线形态可评定土颗粒大小的均匀程度。若曲线平缓则粒径大小相差悬殊,颗粒不均匀,级配良好;反之,则颗粒均匀,级配不良。 工程中常用不均匀系数u C 和曲率系数c C 来反映土颗粒的不均匀程度。 6030 u d C d =()2 301060c d C d d =? 10d —小于某粒径的土粒质量总土质量10%的粒径,称为有效粒径; 30d —小于某粒径的土粒质量总土质量30%的粒径,称为中值粒径; 60d —小于某粒径的土颗粒质量占总质量的60%的粒径,称限定粒径。 工程上对土的级配是否良好可按如下规定判断 ① 对于级配连续的土:Cu 5,级配良好;5Cu ,级配不良。 ② 对于级配不连续的土,级配曲线上呈台阶状,采用单一指标Cu 难以全面有效地判断土的级配好坏,需同时满足Cu 5和13Cu = 两个条件时,才为级配良好,反之级配 不良。 确定土中各个粒组相对含量的方法称为土的颗粒分析试验 ① 筛分法(对于粒径大于0.075mm 的粗粒土)

原子结构与原子核

课时跟踪检测(三十八) 原子结构与原子核 对点训练:原子的核式结构 1.卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析,提出了原子内部存在( ) A .电子 B .中子 C .质子 D .原子核 2.如图所示是α粒子(氦原子核)被重金属原子核散射的运动轨迹,M 、N 、P 、Q 是轨迹上的四点,在散射过程中可以认为重金属原子核静止。图中所标出的α粒子在各点处的加速度方向正确的是( ) A .M 点 B .N 点 C .P 点 D .Q 点 3.(多选)物理学家通过对实验的深入观察和研究,获得正确的科学认知,推动物理学的发展。下列说法符合事实的是( ) A .赫兹通过一系列实验,证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B .查德威克用α粒子轰击 714N 获得反冲核 817O ,发现了中子 C .贝克勒尔发现的天然放射性现象,说明原子核有复杂结构 D .卢瑟福通过对阴极射线的研究,提出了原子核式结构模型 4.原子从一个能级跃迁到一个较低的能级时,有可能不发射光子。例如在某种条件下,铬原子的n =2能级上的电子跃迁到n =1能级上时并不发射光子,而是将相应的能量转交给n =4能级上的电子,使之脱离原子,这一现象叫做俄歇效应,以这种方式脱离了原子的电 子叫做俄歇电子,已知铬原子的能级公式可简化表示为E n =-A n 2,式中n =1,2,3,…表示不同能级,A 是正的已知常数,上述俄歇电子的动能是( ) A.1116 A B.716A C.316A D.1316 A 5.(多选) 19世纪初,爱因斯坦提出光子理论,使得光电效应现象得以完美解释,玻尔的氢原子模型也是在光子概念的启发下提出的。关于光电效应和氢原子模型,下列说法正确的是( ) A .光电效应实验中,入射光足够强就可以有光电流 B .若某金属的逸出功为W 0,该金属的截止频率为W 0h C .保持入射光强度不变,增大入射光频率,金属在单位时间内逸出的光电子数将减小 D .一群处于第四能级的氢原子向基态跃迁时,将向外辐射六种不同频率的光子 6.(多选)已知氢原子的基态能量为E 1,n =2、3能级所对应的能量分别为E 2和E 3,大

(完整版)人教版高中物理选修3-5知识点总结

人教版高中物理选修3-5知识点总结 一.量子论的建立黑体和黑体辐射Ⅰ (一)量子论 1.创立标志:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。 2.量子论的主要内容: ①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。 ②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。 3.量子论的发展 ①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。 ②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。 ③到1925年左右,量子力学最终建立。 4.量子论的意义 ①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。 ②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。 ③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应 ④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。 量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。(二)黑体和黑体辐射

1.热辐射现象 任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。 这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。 ①.物体在任何温度下都会辐射能量。 ②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。 辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。 实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。 2.黑体 物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射 来的能量的本领。 黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的 物体。 3.实验规律: 1)随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加; 2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。 二.光电效应光子说光电效应方程Ⅰ 1、光电效应

2019年高考物理真题同步分类解析专题13 原子和原子核(解析版)

2019年高考物理试题分类解析 专题13 原子和原子核 1.全国1卷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 eV B .10.20 eV C .1.89 eV D .1.5l eV 【答案】14.A 【解析】光子从n=3能级跃迁到n=2能级时产生的光是可见光,因为eV 89.140.3--51.1-=)(。光子能量在1.63 eV~3.10 eV 之间。要使处于基态(n =1)的氢原子被激发后跃迁到n=3能级,可辐射出可见光光子,最少应给氢原子提供的能量为eV 09.126.13-51.1-=)(,答案为A 。 2.全国2卷15.太阳内部核反应的主要模式之一是质子-质子循坏,循环的结果可表示为1401214H He+2e+2v →, 已知11H 和42He 的质量分别为P 1.0078u m =和 4.0026u m α=,1u=931MeV/c 2,c 为光速。在4个11H 转变成1个42He 的 过程中,释放的能量约为( ) A .8 MeV B .16 MeV C .26 MeV D .52 MeV 【答案】15.C 【解析】质量亏损u u u m m m p 0286.00026.40078.144=-?=-=?α MeV M E 26eV 0286.0931=?=?,C 正确。 3.北京卷19.光电管是一种利用光照射产生电流的装置,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。

2020高考物理一轮复习 专题20原子结构和原子核(解析版)

专题20 原子结构和原子核 1.(2020届安徽省宣城市高三第二次调研)下面列出的是一些核反应方程式 30 309 4 1214 417 15144267+28P Si+X Be+He C+Y N He O+Z →→→,其中( ) A .X 是质子,Y 是中子,Z 是正电子 B .X 是正电子,Y 是中子,Z 是质子 C .X 是正电子,Y 是质子,Z 是中子 D .X 是中子,Y 是正电子,Z 是质子 【答案】B 【解析】根据核反应的质量数和电荷数守恒可知,X 的质量数为0,电荷数为1,则X 为正电子;Y 的质量数为1,电荷数为0,为中子;Z 的质量数为1, 电荷数为1,为质子。 故选B 。 2.(2020届东北三省四市教研联合体高三模拟)下列关于原子核的叙述中正确的是( ) A .居里夫人通过α粒子轰击铝原子核,首次发现了中子 B .核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度,防止反应过于剧烈 C .轻核聚变过程中,会有质量亏损,要释放能量 D .原子核的质量越大,比结合能就越小 【答案】C 【解析】 A .查德威克在α粒子轰击铍核实验中发现了中子,故A 错误; B .核反应堆中的“慢化剂”是减慢中子速度,故B 错误; C .轻核聚变过程中,会有质量亏损,由爱因斯坦质能方程可知,要释放能量,故C 正确; D .比结合能为结合能与核子数的比值,则原子核的质量越大,比结合能不一定越小,故D 错误。 故选C 。 3.(2020届福建泉州市普通高中高三第一次质量检测)活体生物由于需要呼吸,其体内的14C 含量大致不变,死后停止呼吸,体内的14C 含量开始减少。由于碳元素在自然界的各个同位素的比例一直都很稳定,人们可通过测定古木的14C 含量,来估计它的大概年龄,这种方法称之为碳定年法。14C 衰变为14N 的半衰期约为5730年,某古木样品中14C 的比例约为现代植物所制样品的二分之一。下列说法正确的是( ) A .该古木的年龄约为5730年 B .14 C 与14N 具有相同的中子数 C .14C 衰变为14N 的过程中放出β射线 D .升高古木样品所处环境的温度将加速14C 的衰变

土力学知识点总结

土力学知识点总结 1、土力学是利用力学一般原理,研究土的物理化学和力学性质及土体在荷载、水、温度等外界因素作用下工程性状的应用科学。 2、任何建筑都建造在一定的地层上。通常把支撑基础的土体或岩体成为地基(天然地基、人工地基)。 3、基础是将结构承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分,一般应埋入地下一定深度,进入较好的地基。 4、地基和基础设计必须满足的三个基本条件:①作用与地基上的荷载效应不得超过地基容许承载力或地基承载力特征值;②基础沉降不得超过地基变形容许值;③挡土墙、边坡以及地基基础保证具有足够防止失稳破坏的安全储备。 5、地基和基础是建筑物的根本,统称为基础工程。 6、土是连续、坚固的岩石在风化作用下形成的大小悬殊的颗粒、经过不同的搬运方式,在各种自然坏境中生成的沉积物。 7、土的三相组成:固相(固体颗粒)、液相(水)、气相(气体)。 8、土的矿物成分:原生矿物、次生矿物。 9、黏土矿物是一种复合的铝—硅酸盐晶体。可分为:蒙脱石、伊利石和高岭石。

10、土力的大小称为粒度。工程上常把大小、性质相近的土粒合并为一组,称为粒组。划分粒组的分界尺寸称为界限粒径。土粒粒组分为巨粒、粗粒和细粒。 11、土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。级配曲线的纵坐标表示小于某土粒的累计质量百分比,横坐标则是用对数值表示土的粒径。 12、颗粒分析实验:筛分法和沉降分析法。 13、土中水按存在形态分为液态水、固态水和气态水。固态水又称矿物内部结晶水或内部结合水。液态水分为结合水和自由水。自由水分为重力水和毛细水。 14、重力水是存在于地下水位以下、土颗粒电分子引力范围以外的水,因为在本身重力作用下运动,故称为重力水。 15、毛细水是受到水与空气交界面处表面张力的作用、存在于地下水位以下的透水层中自由水。土的毛细现象是指土中水在表面张力作用下,沿着细的孔隙向上及向其他方向移动的现象。 16、影响冻胀的因素:土的因素、水的因素、温度的因素。 17、土的结构是指土颗粒或集合体的大小和形状、表面特征、排列形式及他们之间的连接特征,而构造是指土层的层理、裂隙和大孔隙等宏观特征,亦称宏观结构。 18、结构的类型:单粒结构、蜂窝结构、絮凝结构。

土力学知识点总结归纳

不均匀系数:反映土颗粒粒径分布均匀性的系数定义为限制粒径d60与有效粒径d10之比 塑限:可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限。 液限:指粘性土从流塑状态过度到可塑状态时的界限含水量。 基底压力:建筑物荷载由基础传递给地基,基础底面传递给地基表面的压力。 基底附加应力:由于建筑物产生的基底压力与基础底面处原来的自重应力之差 称为附加应力,也就是在原有的自重应力的基础上新增的应力。 渗透固结:饱和土在受到外荷载作用时,孔隙水从空隙中排除,同时土体中的 孔隙水压减小,有效应力增大,土体发生压缩变形,这一时间过程称为渗透固结。 固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。 固结度:指地基在外荷载作用下,经历时间t产生的沉降量St与基础的最终沉降 量S的比值。 库伦定律:在一般的荷载范围内,土的抗剪强度与法向应力之间呈直线关系,即 τf=c+tanυ式中c,υ分别为土的粘聚力和内摩擦角。 粒径级配:各粒组的质量占土粒总质量的百分数。 静止土压力:当挡土结构物在土压力作用下无任何移动或转动,墙后土体由于墙背 的侧限作用而处于弹性平衡状态时,墙背所受的土压力称为静止土压力。 主动土压力:若挡土墙受墙后填土作用离开土体方向偏移至土体达到极限平衡状态时 ,作用在墙背上的土压力称为主动土压力。 被动土压力:挡土墙在外力作用下向后移动或转动,达到一定位移时,墙后土体处于 极限平衡状态,此时作用在墙背上的土压力。 土的颗粒级配:土中各粒组相对含量百分数。 土体抗剪强度:土体抵抗剪切破坏的极限能力。 液性指数:是粘性土的天然含水量和塑限的差值与塑性指数之比,用符号IL表示。 基础埋深:指从室外设计地坪至基础底面的垂直距离。 角点法:角点法的实质是利用角点下的应力计算公式和应力叠加原理推求地基中任意 点的附加应力的方法 压缩系数:表示土的压缩性大小的主要指标,压缩系数大,表明在某压力变化范围内 孔隙比减少得越多,压缩性就越高。 土的极限状态:土体中的剪应力等于土的抗剪强度时的临界状态称之为土的极限平衡状态。 软弱下卧层:地基受力层范围内存在有承载力低于持力层的土层。 持力层:直接承受基础荷载的一定厚度的地基土层。 1.土的三相实测指标是什么?其余指标的导出思路主要是什么? 答案:三相实测指标是土的密度、土粒密度和含水量。 换算指标包括土的干密度(干重度)、饱和密度(饱和重度)、有效重度、孔隙比、孔隙率和饱和度。换算指标可以从其基本定义出发通过三相组成的体积、重量关系导出。 2.地基中自重应力的分布有什么特点? 答案:自重应力沿深度方向为线性分布(三角形分布)在土层的分层界面和地下水位处有转折。 集中荷载作用下地基中附加应力的分布规律? 答案:1)在集中荷载作用线上(r=0),附加应力随深度的增加而减小;2)在r>0的竖直线上, 附加应力随深度的增加而先增加后减小;3)在同一水平面上(z=常数),竖直向集中力作用线 上的附加应力最大,向两边则逐渐减小。 简述均布矩形荷载下地基附加应力的分布规律? 答案:①附加应力σz自基底起算,随深度呈曲线衰减;②σz具有一定的扩散性。它不仅分布在 基底范围内,而且分布在基底荷载面积以外相当大的范围之下;③基底下任意深度水平面上的σz ,在基底中轴线上最大,随距中轴线距离越远而越小。 3. 朗肯土压力理论和库仑土压力理论的异同点是什么? 答案:相同点:两种土压力理论都是极限平衡状态下作用在挡土墙是的土压力,都属于极限平衡理论。不同点:朗肯是从一点的应力状态出发,先求出土压力强度,再求总土压力,属于极限应力法;库 仑考虑整个滑动楔体静力平衡,直接求出总土压力,需要时在求解土压力强度,属于滑动楔体法。 4. 土压力计算中,朗肯理论和库仑理论的假设及适用条件有何不同? 答:朗肯理论假定挡土墙的墙背竖直、光滑,墙后填土表面水平且延伸到无限远处,适用于粘性土 和无粘性土。库仑理论假定滑裂面为一通过墙踵的平面,滑动土楔体是由墙背和滑裂面两个平面 所夹的土体所组成,墙后填土为砂土。适用于各类工程形成的不同的挡土墙,应用面较广,但只适 用于填土为无粘性土的情况 5. 分层总和法计算地基最终沉降量时进行了哪些假设? ①计算土中应力时,地基土是均质、各向同性的半无限体;②地基土在压缩变形时不允许侧向膨胀 ,计算时采用完全侧限条件下的压缩性指标;③采用基底中心点下的附加应力计算地基的变形量。 6. 简述变形模量与压缩模量的关系。 答:试验条件不同:土的变形模量E0是土体在无侧限条件下的应力与应变的比值;而土的压缩模量Es是土体在完全侧限条件下的应力与应变的比值。二者同为土的压缩性指标,在理论上是完全可以 相互换算的。 7. 地基最终沉降量通常是由哪三部分组成? 答:瞬时沉降;次固结沉降;固结沉降。 8. 请问确定基础埋置深度应考虑哪些因素? 答:确定基础埋置深度应综合考虑以下因素:(1)上部结构情况:如建筑物的用途、结构类型及荷载的大小和性质;(2)工程地质和水文地质条件:如地基土的分布情况和物理力学性质;(3)当地冻结深度及河流的冲刷深度;(4)建筑场地的环境条件。 9. 固结沉降是指什么? 答:地基受荷后产生的附加应力,使土体的孔隙减小而产生的沉降称为固结沉降,通常这部分沉降是地基沉降的主要部分。 10. . 三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为哪几种试验方法?工程应用时,如何根据地基土排水条件的不同,选择土的抗剪强度指标? 答:三轴压缩试验按排水条件的不同,可分为不固结不排水剪、固结不排水剪和固结排水剪三种试验方法。工程应用时,当地基土的透水性和排水条件不良而施工速度较快时,可选用不固结不排水剪 切试验指标;当地基土的透水性和排水条件较好而施工速度较慢时,可选用固结排水剪切试验指 标;当地基土的透水性和排水条件及施工速度界于两者之间时,可选用固结不排水剪切试验指标。11.地基破坏形式有那几种?各自发生在何种土类地基? 有整体剪切破坏,局部剪切破坏和冲剪破坏 第一章 1.三相比例指标:土的三相物质在体积和质量上的比例关系。 试验指标:通过试验测得的指标有土的密度,土粒密度和含水量。换算指标:包括土的干密度,饱和密度,有效重度,空隙比,空隙率,饱和度。 2.颗粒级配:土粒的大小组成通常以土中各个粒组的相对含量来表示称为土的颗粒级配。 不均匀系数C u反应了不同粒组的分布情况,Cu<5的土称为匀粒土,级配不良。Cu>10的土级配良 好且C s=1~3 3.土结构的三种类型:单粒结构,蜂窝结构,絮状结构。 4.界限含水量:从一种状态到另一种状态的分界点称为分界含水量,流动状态与可塑状态间的分界 含水量称为液限ωL可塑状态与半固体状态间的分界含水量称为塑限ωP 塑性指标I P=ωL-ωP 液性指标I L = 5.砂土密度判别方法:根据砂土的相对密实度可以将砂土划分为密实,中密,松散三种密实度。 但由于测定砂土的最大空隙率和最小空隙比试验方法的缺陷,实验结果有很大的出入,同时由于 很难在地下水位以下的砂层中取得原状砂样,砂土的天然空隙比很难准确的测定,相对密实度的 应用受到限制。因此在工程实践中通常用标准贯入击数来划分砂土的密实度。 6.地基分类原则: 第三章 1.自重应力:由土体重力引起的应力。附加应力:外荷载作用下,在土中产生的应力增量。 基底压力:建筑物荷载通过基础传递给地基的压力。基底附加应力:上部结构和基础传递到基底 的地基反力与基底处原先存在于土中的自重应力之差。 2.自重应力对地基变形的影响: 第四章 1.土压缩性:我们把这种在外力作用下土的体积缩小的特性称为土的压缩性。原因: 2.分层综合假定(p82) 3.固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或 次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始 孔隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 第五章 1.土的抗剪强度:土体对于外荷载所产生的剪应力的极限抵抗能力。 2.土的抗剪强度指标试验方法 按排水条件:直剪p109,三轴剪切使用条件p111 压缩系数a:表示土体压缩性大小的指标,是压缩试验所得e-p曲线上某一压力段割线的斜率;一般 采用压力间隔P1=100kPa至P2=200kPa时对应的压缩系数a1-2来评价土的压缩性。 压缩模量Es: 土的压缩模量指在侧限条件下土的垂直向应力与应变之比,是通过室内压缩试验得到 的,是判断土的压缩性和计算地基压缩变形量的重要指标之一。 变形模量E0:通过现场载荷试验求得的压缩性指标,即在部分侧限条件下,其应力增量与相应的应 变增量的比值。能较真实地反映天然土层的变形特性。 2、固结:饱和黏质土在压力作用下,孔隙水逐渐排出,土体积逐渐减小的过程。包括主固结或次固结。 固结度:饱和土层或试样在固结过程中,某一时刻的孔隙水压力平均消散值(或压缩量)与初始孔 隙水压力(或最终压缩量)比值,以百分率表示。 3、分层法假定,Zn的确定;规范法假定,Zn的确定;固结度计算。 分层总和法是指将地基沉降计算深度内的土层按土质和应力变化情况划分为若干分层,分别计 算各分层的压缩量,然后求其总和得出地基最终沉降量。这是计算地基最终沉降量的基本且常用的方法。 第五章土的抗剪强度 1、土抗剪强度:是指土体抵抗剪切破坏的极限强度,包括内摩擦力和内聚力。抗剪强度可通过剪切试 验测定。 土抗剪强度构成:由土的抗剪强度表达式可以看出,砂土的抗剪强度是由内摩阻力构成,而粘性土 的抗剪强度则由内摩阻力和粘聚力两个部分所构成。 内摩阻力包括土粒之间的表面摩擦力和由于土粒之间的连锁作用而产生的咬合力。咬合力是指当土体相对滑动时,将嵌在其它颗粒之间的土粒拔出所需的力,土越密实。连锁作用则越强。 粘聚力包括原始粘聚力、固化粘聚力和毛细粘聚力。 2、土的极限平衡条件——由莫尔圆抗剪强度相切几何关系确定。当土体达到极限平衡状态,土的抗剪强 度指标C、&与土的应力1,3的关系。 第六章土压力计算 1、静止土压力:挡土结构在土压力作用下,其本身不发生变形和任何位移,土体处于弹性平衡状态,此 时作用在挡土结构上的土压力称为静止土压力。 主动土压力:挡土结构物向离开土体的方向移动,致使侧压力逐渐减小至极限平衡状态时的土压力,它 是侧压力的最小值。 被动土压力:挡土结构物向土体推移,致使侧压力逐渐增大至被动极限平衡状态时的土压力,它是侧压 力的最大值。 三者辨析:挡土墙上的土压力按照墙的位移情况可分为静止、主动和被动三种。静止土压力是指挡土墙 不发生任何方向的位移,墙后土体施于墙背上的土压力;主动土压力是指挡土墙在墙后土体作用下向前发 生移动,致使墙后填土的应力达到极限平衡状态时,墙后土体施于墙背上的土压力;被动土压力是指挡土 墙在某种外力作用下向后发生移动而推挤填土,致使墙后土体的应力达到极限平衡状态时,填土施于墙背 上的土压力。这里应该注意是三种土压力在量值上的关系为Pa

相关文档
相关文档 最新文档