高考物理复习专题十一动量波泣二象性和近代物理初步第1讲动量定理动量守恒定律及其应用市赛课公开课一等奖.pptx

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,*,专题十一,动量、波泣二象性和近代物理初步,1/44,考点内容,要求,热点,1.动量、动量守恒定律及其,应用,1.动量和动量守恒等基本概,念、规律了解，普通结合碰,撞等实际过程考查.,2.综合利用动量和机械能,知识分析较复杂运动过程.,3.光电效应、波粒二象性考,查.,4.氢原子光谱、能级考查.,2.弹性碰撞和非弹性碰撞,3.光电效应,4.爱因斯坦光电效应方程,5.氢原子光谱,6.氢原子能级结构、能级,公式,7.原子核组成、放射性、,原子核衰变、半衰期,2/44,考点内容,要求,热点,8.放射性同位素,5.放射性元素衰变、核反应,考查.,6.质能方程、核反应方程计,算.,7.与动量守恒定律相结合计,算.,8.以生活中详细事例及经典,物理学理论为命题背景，结合,物理知识在生活中应用及最,新科技结果命题趋势较强，,年高考应给予高度关注.,9.核力、核反应方程,10.结合能、质量亏损,11.裂变反应和聚变反应、,裂变反应堆,12.射线危害和防护,试验十二：验证动量守恒,定律,(续表),3/44,第1讲 动量定理,动量守恒定律及其应用,4/44,一、动量,1.定义：运动物体质量和_乘积叫做物体动,量，用,p,表示.,速度,m,v,kgm/s,速度,2.表示式：,p,_.,.,3.单位：由速度单位和质量单位共同确定，即_,4.动量是矢量，其方向和_方向相同.,5/44,【基础检测】,1.(,多项选择，,年广东广州调研,),两个质量不一样物体，如,果它们(,),A.动能相等，则质量大动量大,B.动能相等，则动量大小也相等,C.动量大小相等，则质量大动能小,D.动量大小相等，则动能也相等,6/44,7/44,二、冲量,1.定义：力和_乘积叫做力冲量.,2.表示式：,I,_.单位：Ns.,3.标矢性：冲量是矢量，它方向由_方向决定.,力作用时间,Ft,力,8/44,【基础检测】,2.放在水平桌面上物体质量为,m,，用一个水平推力,F,推,它，作用时间为,t,，物体一直不动，那么在时间,t,内，推力对物,),体冲量应为(,A.0,C.,mg,t,B.,F,t,D.无法计,算,解析：,在,t,时间内，推力对物体冲量,I,Ft,，因为物体静,止不动，协力为零，协力冲量,为零,.故 B 正确，A、C、D 错,误.,答案：,B,9/44,三、动量定理,1.内容：物体在一个过程始末,个过程中所受力冲量.,2.表示式：,p,p,_或,等于它在这,(矢量式，注意,选取正方向).,(1)动量改变量是矢量，只有当初、末动量在一条直线上,时，能够直接进行代数运算.,动量改变量,F,合,t,m,v,m,v,10/44,(2),p,计算方法,：直线运动：选择一个正方向，与正方向,相同动量取正值，与正方向相反动量取负值，能够表示为：,p,p,t,p,0,，,p,0,、,p,t,分别是初、末动量.,曲线运动：要用矢量运算方法，利用平行四边形定则，,画图求解.,3.意义：合外力冲量是引发物体_原因.,注意：,动量改变量等于“合外力冲量”，而不是“某,个力冲量”，这是在应用动量定了解题时经常犯错地方.,动量改变,11/44,【基础检测】,3.(,年山西运城二模,),以下对几个现象解释中，正确,是(,),A.击钉时不用橡皮锤，是因为橡皮锤太轻,B.跳高时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量,C.在推车时推不动，是因为外力冲量为零,D.动量相同两个物体受相同制动力作用时，质量小,先停下来,答案：,C,12/44,四、动量守恒定律,内力,外力,1.系统：相互作用几个物体组成系统.系统中各物体之间,相互作用力,称为,_，外部其它物体对系统作用力叫,做_.,不受外力,零,m,1,v,1,m,2,v,2,2.内容：相互作用物体组成系统_或所受,合外力为_时，这个系统总动量将保持不变.,3.公式：,m,1,v,1,m,2,v,2,_.,13/44,4.动量守恒定律成立条件,(1)系统不受外力或者所受外力之和为零.,(2)系统受外力，但外力远小于内力，能够忽略不计.,(3)系统在某一个方向上所受合外力为零，则在该方向上,动量守恒.,(4)全过程某一阶段系统所受合外力为零，则该阶段系,统动量守恒四、动量守恒定律,14/44,【基础检测】,4.(,多项选择，,年河南开封质检,),如图,11-1-1,所表示，光滑水,平面上两小车中间夹一压缩了轻弹簧，两手分别按,住小车，,使它们静止，对两车及弹簧组成系统，以下说法中正确是,(,),图 11-1-1,15/44,A.两手同时放开后，系统总动量一直为零,B.先放开左手，后放开右手，动量不守恒,C.先放开左手，后放开右手，总动量向左,D.不论何时放手，两手放开后在弹簧恢复原长过程中，,系统总动量都保持不变，但系统总动量不一定为零,解析：,当两手同时放开时，系统所受合外力为零，所以,系统动量守恒，又因开始时总动量为零，故系统总动量一直,为零，选项 A 正确；先放开左手，左边小车就向左运动，当,再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统动量守恒，且,开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选,项 B 错，而 C、D 正确.,答案：,ACD,16/44,考点 1 对动量和动量定理了解,重点归纳,1.动量、动能、动量改变量比较,17/44,2.动量定理三个主要应用,(1)用动量定了解释现象,物体动量改变一定，此时力作用时间越短，力就越,大；时间越长，力就越小.,作用力一定，此时力作用时间越长，动量改变越大；,力作用时间越短，动量改变越小.,(2)应用,I,p,求变力冲量,假如物体受到大小或方向改变力作用，则不能直接用,I,Ft,求变力冲量，能够求出该力作用下物体动量改变,p,，,等效代换变力冲量,I,.,18/44,(3)应用,p,F,t,求动量改变,比如，在曲线运动中，速度方向时刻在改变，求动量改变,(,p,p,2,p,1,)需要应用矢量运算方法，计算比,较复杂，假如作,用力是恒力，能够求恒力冲量，等效代换动量改变,.,19/44,【考题题组】,1.高空作业须系安全带，假如质量为,m,高空作业人员不,慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落距,离为,h,(可视为自由落体运动)，今后经历时间,t,安全带到达最大,伸长，若在此过程中该作用力一直竖直向上，则该段时间安全,带对人平均作用力大小为(,),答案：,A,20/44,2.(,年甘肃兰州一中模拟,),如图,11-1,-2 所表示，一质量为,M,2 kg 铁锤从距地面,h,3.2 m 高处自由下落，恰好落在地,面上一个质量为,m,6 kg 木桩上，随即与木桩一起向下运,动，经时间,t,0.1 s 停顿运动.求木桩向下运动时受到地面平,均阻力大小.(铁锤横截面小于木桩横截面，木桩露出地面部,分长度忽略不计，重力加速度,g,取 10 m/s,2,),图 11-1-2,21/44,22/44,考点 2 对动量守恒定律了解和应用,重点归纳,1.动量守恒定律不一样表示形式,(1)详细又有以下三种常见形式：,表示形式,等式,适用范围,pp(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p),m,1,v,1,m,2,v,2,m,1,v,1,m,2,v,2,适适用于作用前后都运动两个物体组成系统,0,m,1,v,1,m,2,v,2,适适用于原来静止两个物体组成系统，比如爆炸、反冲等情况,m,1,v,1,m,2,v,2,(,m,1,m,2,),v,适适用于两物体作用后结合在一起或含有共同速度情况,23/44,（续表）,表示形式,等式,适用范围,p0(系统总动量增量等于零),合外力冲量为零,p,1,p,2,两个物体组成系统中，各自动量增量大小相等、方向相反,24/44,2.应用动量守恒定律步骤,25/44,【考题题组】,3.(,多项选择,),如图,11-1-3,所表示，,A,、,B,两物体质量,m,A,m,B,，中,间用一段细绳相连并有一被压缩弹簧，放在平板小车,C,上后，,A,、,B,、,C,均处于静止状态.若地面光滑，则在细绳被剪断后，,A,、,),B,从,C,上滑离之前，,A,、,B,在,C,上向相反方向滑动过程中(,图 11-1-3,26/44,A.若,A,、,B,与,C,之间摩擦力大小相同，则,A,、,B,组成系,统动量守恒，,A,、,B,、,C,组成系统动量也守恒,B.若,A,、,B,与,C,之间摩擦力大小不相同，则,A,、,B,组成,系统动量不守恒，,A,、,B,、,C,组成系统动量也不守恒,C.若,A,、,B,与,C,之间摩擦力大小不相同，则,A,、,B,组成,系统动量不守恒，但,A,、,B,、,C,组成系统动量守恒,D.以上说法均不正确,27/44,解析：,当,A,、,B,两物体组成一个系统时，弹簧弹力为内,力，而,A,、,B,与,C,之间摩擦力为外力.当,A,、,B,与,C,之间摩,擦力等大、反向时，,A,、,B,组成系统所受外力之和为零，动量,守恒；当,A,、,B,与,C,之间摩擦力大小不相等时，,A,、,B,组成,系统所受外力之和不为零，动量不守恒.而对于,A,、,B,、,C,组成,系统，因为弹簧弹力及,A,、,B,与,C,之间摩擦力均为内力，,故不论,A,、,B,与,C,之间摩擦力大小是否相等，,A,、,B,、,C,组,成系统所受外力之和均为零，故系统动量守恒.,答案：,AC,28/44,4.(,年广东湛江联考,),如图,11-1,-4 所表示，质量均为,m,小车和木箱紧挨着静止在光滑水平冰面上，质量为 2,m,小,孩站在小车上用力向右快速推出木箱，木箱相对于冰面,运动,速度为,v,，木箱运,动到右侧墙壁时与竖直墙壁发生弹性碰撞，,反弹后能被小孩接住，求：,(1)小孩接住箱子后共同速度大小.,(2)若小孩接住箱子后再次以相对于冰面速度,v,将木箱向,右推出，木箱仍与竖直墙壁发生弹性碰撞，,判断小孩能否再次接住木箱.,图 11-1-4,29/44,30/44,模型,考向 1,动量定理与微元法综合应用,流体类问题,流体及,其特点,通常液体流、气体流等被广义地视为“流体”，质量含有连续性，通常给密度,分析步骤,1,建立“柱体”模型，沿流速v方向选取一段柱形流体，其横截面积为S,2,微元研究，作用时间t内一段柱形流体长度为l，对应质量为mSvt,3,建立方程，应用动量定理研究这段柱体流体,31/44,例,1,：,(20,16,年新课标,卷,),某游乐园入口旁有一喷泉，喷,出水柱将一质量为,M,卡通玩具稳定地悬停在空中.为计算,方便起见，假设水柱从横截面积为,S,喷口连续以速度,v,0,竖直,向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于,S,)；水柱冲击到玩具底,板后，在竖直方向水速度,变为零，在水平方向朝四面均匀散,开,.忽略空气阻力.已知水密度为,，重力加速度大小为,g,.求：,(1)喷泉单位时间内喷出水质量.,(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口高度.,32/44,33/44,34/44,35/44,【触类旁通】,1.如图 11-1-5 所表示，一个下面装有轮子贮气,瓶停放在光,滑水平地面上，底端与竖直墙壁接触,.现打开右端阀门，气体,向外喷出，设喷口面积为,S,，气体密度为,，气体向外喷出,速度为,v,，则气体刚喷出时钢瓶底端对竖,直墙面,作用力大,小是(,),图 11-1-5,36/44,37/44,考向 2,微粒类问题,微粒及,其特点,通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量含有独立性，通常给出单位体积内粒子数n,分析步骤,1,建立“柱体”模型，沿运动方向选取一段微元，柱体横截面积为S,2,微元研究，作用时间t内一段柱形流体长度为l，对应体积为VSv0t，则微元内粒子数Nnv0St,3,先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以,N,计算,38/44,例,2,：,自,动称米机已在粮食工厂中广泛使用，有些人认为：,米流落到容器中时有向下冲量会增大分量而不划算；也有些人,认为：自动装置即刻切断米流时，还有一些米仍在空中，这些,米是多给买者.因而双方争吵起,来，终究哪方说对呢？请分,析说明.,39/44,40/44,41/44,【触类旁通】,2.依据量子理论，光子能量,E,与动量,p,之间关系式为,E,pc,，其中,c,表示光速，因为光子有动量，照到物体表面光,子被物体吸收或反射时都会对物体产生压强，这就是“光压”，,用,I,表示.,(1)一台二氧化碳气体激光器发出激光，功率为,P,0,，射出,光束横截面积为,S,，当它垂直照射到一物体表面并被物体,全部反射时，激光对物体表面压力,F,2,pN,，其中,p,表示光子,动量，,N,表示单位时间内激光器射出光子数，试用,P,0,和,S,表示该束激光对物体产生光压.,42/44,(2)有些人构想在宇宙探测中用光为动力推进探测器加速，探,测器上安装有面主动大、反射率极高薄膜，并让它正对太阳，,已知太阳光照射薄膜时每平方米面积上辐射功率为 1350 W，,探测器和薄膜总质量为,m,100 kg，薄膜面积为 410,4,m,2,，,求此时探测器加速度大小.,43/44,44/44,