高中物理第一轮总复习选修3-5.ppt

高中物理选矿3-5，模块3-5的试验纲要，第一节：动量、动量守恒定律及其应用，第一章：碰撞和动量守恒，一、动量：1，定义：物体质量m和速度v的积。 定义式是p=mv，运动量是描述物体运动状态的状态量，与时刻相对应。 运动量是向量，其方向和速度方向相同。 讨论：运动量的瞬时性运动量的相对论单位kgm/s，(4)运动量的变化量：运算适用平行四边形的规律。 如果运动变化为相同的直线，则选定正方向，运动量变化运算简化为代数运算：p=p2-p1=mv2-mv1 .例1:一质点在水平面内以速度v进行等速圆周运动，质点从位置a起，经过1/2圆周，质点的运动量变化是多少，经过1/4圆周， 运动量的变化是多少？例2，以初速度v0将质量为m的物体平投，在t秒内物体的运动量的变化是多少？1，内容：由相互作用的几个物体构成的系统，不受到外力的作用，或者它们受到的外力之和为零，则为2、对动量守恒定律的理解：(3)动量守恒是一个向量式，根据试验纲，动量守恒定律的应用仅限于一维的情况。 在应用时，首先选定正方向，把向量式代入代数式，(1)动量守恒定律的研究对象是系统(2)系统“总运动量不变”不仅意味着系统开头、最后两个时刻总运动量相等，而且意味着系统在全过程中任意两个时刻总运动量相等系统的某一方向不受外力或受外力矢量和零，或外力远小于内力时，其方向动量守恒(分动量守恒)为2，守恒条件，(1)总规则：内力不改变系统的总动量，外力改变系统的总动量。 (2)分类分析：a，系统不受外力的矢量和为0 .理想守恒条件，b，系统受到的外力远小于内力。 近似保存，例如碰撞或爆炸瞬间，外力可以忽略。 3、表现形式，(1) p=p(系统相互作用前总运动量p=相互作用后总运动量p)； (2)=0(系统总运动量的增加等于0 ) (3)1=-2 (在由两个物体构成的系统中，分别运动量的增量相等，方向相反)，a.m1v1m2v2=m1v1m2v2(适用于由作用前后运动的两个物体构成的系统)， b.0=m1v1 m2v2 (适用于原本静止的两个物体构成的系统，例如爆炸、反弹、人船模型等)两者的速度和位移的大小与各自的质量成反比。 c.m1v1 m2v2=(m1 m2)v (两个物体作用后有结合的情况或共同速度的情况)，4，应用了动量守恒定律的注意点：(1)注意动量守恒定律的适用条件，(2)特别注意动量守恒定律的向量性：为了规定正的方向，已知量为与正的方向相同的正值，为相反的负值(3)注意速度的同时性和同一性。 同时性是指式中的v1、v2必须是相互作用前的同时刻的速度，v1、v2必须是相互作用后的同时刻的速度。 同一性是指公式的所有速度相对于相同参照系的速度，一般以地面为参照系。 例1 :质量为m的小船以速度V0行驶，船上有质量为m的孩子a和b，分别静止地站在船头和船尾，现在孩子a在水平方向上以速度(相对于静止水面)跳水，孩子b在水平方向上以相同的速度(相对于静止水面)跳水。 孩子b想要飞出的小船的速度吗？ 解：假设孩子b飞出后，小船前进的速度为v，根据动量守恒定律，列车机车拉着列车以v0的速度等速前进，在某一时刻，最后质量为m列车最后一节车辆停下的瞬间，前面的机车和列车的速度大小相等。 例2 :解：因为系统(m M )的合力总是0，所以有动量守恒定律(m M)v0=MV、V=(m M)v0/M、(m M)v0/M、质量m=20kg的物体，以水平速度v=5m/s的速度在平滑的水平面上滑动，车的质量m=80 (1)求物体和小工厂的折动摩擦系数。 (2)在物体相对推车滑动的时间内，推车在地面上移动的距离。 例3，解：动量守恒定律(m M)V=mv，V=1m/s，能量守恒定律，mgS=1/2MV2，=0.25，小车mgS=1/2MV2， s=0.8m，练习，1 .质量m的原子核，原本处于静止状态，以速度v放出质量m的粒子时，其馀部分的速度为() a.mv/(m-m ) b.- mv/(m ) d.- mv/(m )，b，2 .总质量m的列车以等速率v0在直线轨道上行驶在某一时刻，列车后面重量为m的车辆脱离钩，机车的牵引力不变。 脱离挂钩的车辆停止的瞬间，前面的列车的速度是多少，3 .把枪水平固定在车上，把车放在光滑的水平地面上，枪在水平方向发射子弹，关于枪、弹、车，以下的说法正确的是() a .由枪和弹构成的系统运动量保存b .用枪和车由车三者组成的系统，由于子弹和枪筒之间的摩擦力小，所以系统运动量的变化小，可以忽略的系统运动量大致保存. d .由三者组成的系统运动量保存.系统只由重力和地面支撑力两个力起作用，所以这两个力其中，b的物体与质量无关的弹簧连接并静止在水平面上，a的物体的质量为m，以速度v0接近物体b，开始压缩弹簧，在弹簧被压缩的过程中() d a .在任意时刻，由a、b构成的系统的运动量相等，全部为mv0B。 在任意时间，两物体受到的冲击量的大小相等。 c .在最短压缩弹簧的过程中，a物体的运动量减少，b物体的运动量增加。 d .弹簧压缩量最大时，a、b两物体的速度大小相等，第二节：弹性碰撞和非弹性碰撞，一、碰撞：1，定义：两物体在极短的时间内相互作用，这种情况称为碰撞。 2、特征：3、分类：作用时间极短，一般认为内力远低于外力，系统的动量得以保存。 弹性碰撞、非弹性碰撞、完全非弹性碰撞三种。 4、过程分析：I、ii、iii，两者速度相同，弹簧恢复到原来的长度，地面平滑，系统在全过程中运动量被保存，进行机械能的变化分析？ Iii系统，动能的减少均转化为弹性势，动能减少，弹性势增加。 ii状态、动能最小，弹性势最大，iiiii状态、弹性势的减少都变成动能，所以I、iii状态系统的动能相等，该碰撞称为弹性碰撞，(2)弹簧不是完全弹性的，Iii系的动能一部分变化为弹性势，一部分变化为动能，ii状态系统的动能仍与相同，弹性势最大，但较小的iiiii弹性势减少，部分变化为动能，部分变化为动能，部分变化为动能的全过程系统这个碰撞称为非弹性碰撞。 (1)弹簧完全有弹性，(3)弹簧完全没有弹性。 Iii系统的动能减少均向内转化，ii状态系统的动能仍与相同，但没有弹性势，因此a、b不离开，共同运动，没有iiiii的过程。 这个碰撞完全被称为非弹性碰撞。 (1)弹性碰撞、特征：碰撞中、动量守恒、机械能守恒。两个方程：解：讨论：1 .如果m1=m2，质量相等的两个物体弹性碰撞后交换速度，2 .如果m1m2，例1，质量相等的a，b两球在光滑的水平面上向同一直线，同方向运动，a球的运动量为7kgm/s，b球的运动量为5kgm/s， 如果a球赶上b球，则碰撞后的a、b两球的运动量PA、PB的可能值为() a、PA=6kgm/sPB=6kgm/sB、PA=3kgm/sPB=9kgm/sC、PA=-2kgm/sPB=14kgm/sD、pa=-4 KGM/SD 方法总结：碰撞中的系统动量守恒碰撞中系统的动能不增加(2)完全非弹性碰撞，特征：碰撞后两者合并为一个，或具有相同的速度。 动量守恒，机械能损失最多。 (3)非弹性碰撞处于两者之间。 运动量保存在机械能上有损失。 二、动量守恒定律实验、实验、实验原理，一、二球在水平方向发生正碰撞，水平方向的外力为零，动量守恒。 mava=mavambvb，2，本实验验证了上式在误差允许范围内成立。 两小球碰撞后平均地进行平坦运动，用水平射程间接地表示小球平坦的初速： OP-mA用va平坦时的水平射程、OM-mA用va平坦时的水平射程、on- MB用vB平坦时的水平射程、验证的式： maop=maop 、安装实验装置，注意实验器滑道末端点的切线水平。 把碰撞的球放在滑道前的支柱上，调节实验装置使两球高度相同，两球的中心和槽的轴线在一条直线上，两球的中心之间的距离是槽和支柱之间的距离。 铺木板和白纸时，要把木板弄水平。 准确的地标绘制了切口中心的垂直投影点o。 不先放置触摸球b，从滑道上的相同高度滚动入射球a，重复35次，用指南针画出尽可能小的圆，把所有的小球的着地点围在内侧，该小球的中心是入射球的着地点p。 平均处理的想法、实验、实验顺序、过o、n在纸上画直线，如果设OO=2r，o是球击中时的球心投影位置。 用标尺测量OM、OP、ON的长度。 把两个球的质量和对应的“速度数值”代入式中，使：成立，、整理实验器材，恢复原状。 ，把碰撞的球b放在支柱上，使入射的球a从相同高度滚动并正碰撞，重复35次，模仿步骤，求出入射的球a的平均弹着点m和碰撞的球b的平均弹着点n。 验证公式： maop=maom MBOn，实验，注意事项，滑道末端切线必须是水平的，球每次落下时从同一高度静止开始，确保碰撞到心，先调整高低，然后调整远近，最后调整左右，小球多入射球的质量mA和碰撞球的质量mB的大小关系为mAmB。 第一节：原子结构，第二章：原子结构原子核，氢光谱，1 .原子中心有一个小核(称为原子核)，核外电子绕核高速旋转。 2、原子的所有正电荷和大部分质量都集中在原子核上。 3、原子核大小：原子半径数级为10-10m，原子核大小数级为10-14m，一，原子的核式结构：卢瑟福，原子核具有复杂结构的自然辐射现象，二，玻尔的原子模型，原子只有一系列不连续的能量状态。 这些状态被称为稳态。 原子的不同能态对应于电子沿着不同轨道绕核的运动。 由于稳态不连续，电子的轨道分布也可能不连续。 当原子从一个状态转变到另一个状态时，必须发射(或吸收)一定频率的光子，光子能量等于两个一定状态的能量差。 三、能级：1 .原子的各稳态对应的能量不连续，这些能量值称为能级。2 .基态和激发态：能量最低的状态(对应于n=1)称为基态，除此之外的状态(对应于n=2、3、4 )称为激发态。 3、能级公式、4 .能级图、沃尔沃理论能够充分解释氢光谱，预言氢原子辐射电磁波谱的问题，其成功之处是引入了量化的观点，但在解释其他原子光谱时遇到了很大的困难。 因为沃尔沃理论保持了过剩的古典理论。 牛顿力学只适用于低速运动(相对于光速)的宏观物体，而牛顿力学不适用于微观粒子的运动。 四、玻尔理论的界限：例1，图显示了氢原子最低的四个能级，大量氢原子在这些能级之间迁移放射的光子的频率最大，其中最小的频率等于_赫兹(保留两个数字)。 h=6.6310-34js，6，1.61014，例2，为了激发处于基态的氢原子，可以采取以下措施： () 10.2eV的光子照射. b.11.5ev的光子照射. 14eV的光子照射. d.11.5ev的电子碰撞. 1 ACD、光子和原子作用使原子电离的情况下，不限于该条件，实物粒子和原子相互作用而激发原子的情况下，粒子的能量也不限于上述条件。 例3、处于基态的氢原子群受到某单色光的照射时，只放射出具有波长的单色光，并且照射光的波长根据() d、例4、玻尔理论，氢原子从外层轨道迁移到内层轨道后() a .原子的能量增加，电子的动能为b .原子的能量电子的动能c .原子的能量减少，电子的动能d .原子的能量减少，电子的动能增加，d .原子的能量以电子的动能加上电势的形式可以与天体运动进行比较。 第二节：原子核，1，原子核的人工变化，发现质子，中子，2，原子核的组成：质子中子(质子和中子统称为核)，质子的质量mp，中子的质量mn，1，原子核的组成，2，自然放射现象，1，自然放射现象：某些元素自发放射射线的现象称为自然放射现象。 这些元素被称为放射性元素。 2，3种放射线，射线高速粒子流，粒子为氦原子核，速度约为光速的1/10，贯通能力最弱，电离能力最强。 射线高速电子流，粒子是接近光速的负电子，贯通能力稍强，电离能力稍弱。 射线-能量高的电磁波，粒子是波长极短的光子，贯通能力最强，电离能力最弱。 3 .三种辐射源：粒子由核内两个质子和两个中子拥抱发射。 粒子在原子核内的中子变成质子时放出。 射线经常伴随射线和射线发生。 三、衰变，原子核放射出放射线就会变成新的原子核，1 .衰变规律，衰变，质量数-4，电荷数-2，衰变，质量数不变，电荷数1，原子核衰变时的电荷数和质量被保存。 2 .半衰期t :半数放射性元素的原子核崩溃所需要的时间。 半衰期短的元素迅速崩坏，放射性强，半衰期与元素本身无关，与某种物理、化学状态和周围的环境、温度等无关。崩溃图像、半衰期是统计规律，满足大量原子，不