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高中物理 碰撞学案 新人教版选修

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第 1 页 共 1 页 高中物理 碰撞学案 新人教版选修

1、认识弹性碰撞与非弹性碰撞，认识对心碰撞与非对心碰撞

2、了解微粒的散射教学重点、难点用动量守恒定律、机械能守恒定律讨论碰撞问题 对各种碰撞问题的理解、学习过程

（一）引入新课碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碰撞具有如下特点：

1、碰撞过程中动量守恒 守恒的原因是什么？

2、碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变、3、碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加、碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？

（二）进行新课

一、弹性碰撞和非弹性碰撞

1、弹性碰撞：在弹性力作用下，碰撞过程只产生 的转移，系统内无 的碰撞，称为弹性碰撞。举例：通常情况下的钢球等坚硬物体之间的碰撞及分子、原子等之间的碰撞皆可视为弹性碰撞。物体m1以速度v1与原来静止的物体m2碰撞，若碰撞后他们的速度分别为v1/ 、 v2/根据动量守恒和机械能守恒，有：解得：

注意：弹性碰撞后的物体不发生永久性的形变，不裂成碎片，不粘在一起，不发生热传递及其他变化。以下是对上述结果

第 1 页 共 1 页 的讨论（1） 若，则 ，即质量相等的两物体弹性碰撞后, “交换速度”图3-4-1例题

1、如图3-4-1所示，在水平面上有一辆长为的小车，与地面之间的动摩擦因数为,在上有一木块(大小不计)，与的质量相等，与之间光滑、开始时是静止的，位于的正中以初速度向右运动，假设与的前后两壁碰撞是完全弹性的，求与的前后两个墙壁最多能相碰多少次?3次（2） 若，且、则、例题

2、如图所示，光滑水平面上

A、B两小球沿同一方向运动，A球的动量为8kgm/s，B球的质量为2kg，速度为6m/s，已知两球相碰后，A球的动量减为原来的一半，方向与原方向一致。求：（1）碰撞后B球的速度变为多大？（2）碰撞前A球速度的可能范围。（结果保留两位有效数字）（1）8m/s（2）28/3>，且、则、（4）

若，且、则、例题

3、有光滑圆弧轨道的小车质量为，静止在光滑水平地面上，圆弧下端水平，有一质量为的小球以水平初速度滚上小车，如图所示、求小球又滚下小车分离时二者的速度?Vm’=-2m/svM’=2m/s（5）、结论：若<<，且，则

2、非弹性碰撞 (1)非弹性碰撞：受非弹性力作用，使部分机械能转化为内能的碰撞称为非弹性碰撞。(2)完全非弹性碰撞：是非弹性磁撞的特例，这种碰撞的特点是碰后粘在—起(或碰后具有共同的速度)，其动能损失最大。（请同学们自己试着推导？）注

第 1 页 共 1 页 意：碰撞后发生永久性形变、粘在一起、摩擦生热等的碰撞往往为非弹性碰撞。例

4、如图所示，P物体与一个连着弹簧的Q物体正碰，碰撞后P物体静止，Q物体以P物体碰撞前速度v离开，已知P与Q质量相等，弹簧质量忽略不计，那么当弹簧被压缩至最短时，下列的结论中正确的应是 ( )

A、P的速度恰好为零

B、P与Q具有相同速度

C、Q刚开始运动

D、Q的速度等于v 例题

5、如图3-4-1所示，在光滑的水平面上有一辆长为的小车，在上有一木块(大小不计)，与的质量相等，与的动摩擦因数为、开始时是静止的，位于的正中以初速度向右运动，假设与的前后两壁碰撞是完全弹性的，求与的前后两个墙壁最多能相碰多少次?13次例题

6、

A、B两球在光滑水平面上沿同一直线、同一方向运动，A球的动量是5kg﹒m/s，B球的动量是7kg﹒m/s，当A球追上B球时发生碰撞，则碰撞后

A、B两球的动量可能值是（ ）

A、6kg﹒m/s、6kg﹒m/s

B、4kg﹒m/s、8kg﹒m/s

第 1 页 共 1 页 C、-2kg﹒m/s、14kg﹒m/s

D、-3kg﹒m/s、15kg﹒m/s小结：碰撞能够发生的条件（1）（2）（3）

二、对心碰撞和非对心碰撞

1、对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前球的 与两球心的连线 ，碰撞之后两球的速度 ，这种碰撞称为对心碰撞，也叫正碰。

2、非对心碰撞两球碰撞时，碰撞之前的 与两球心的连线 ，碰撞之后两球的速度 。这种碰撞称为非对心碰撞，也叫斜碰。斜碰也遵循动量守恒定律，但情况较复杂，中学阶段不作要求。

三、散射散射：在粒产物理和核物理中，常常使一束粒子射入物体，粒子与物体中的微粒碰撞。这些微观粒子相互接近时并不发生直接接触，这种微观粒子的碰撞叫做散射。

由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子在磁撞后飞向四面八方。非对心碰撞的两个物体，碰撞前后速度不在同一条直线上，属于二维碰撞问题、如果系统碰撞过程中所受合外力为零，则仍然满足动量守恒。在用α粒子轰击金箔时，α粒子与金原子核碰撞(并不直接接触)后向各个方向飞出，即发生散射、 微观粒子之间的碰撞通常被视为完全弹性碰撞，遵从动量守恒及前后动能相等、英国物理学家查德威克利用弹性碰撞理论成功地发现了中子、

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人教版高中物理选修3-5第十八章 原子结构(自主学习学案)

人教版高中物理选修3-5第十八章 原子结构(自主学习学案)

第十八章 原子结构

课前自主学习（学案）

一、请学生自主复习教材第十八章原子结构P46至P63。

二、结合复习的内容思考如下问题：

1、人类对原子结构认识的历史是从电子的发现开始的。1890年英国物理学家汤姆孙研究阴极射线发现了电子。在研究原子结构时，他提出了枣糕模型，请说出这种模型的特点。

2、1909年--1911年，英国物理学家卢瑟福和他的助手做α粒子轰击金箔的实验，即著名的“α粒子散射实验”，该实验的结果是什么？（注意几个关键词）

3、请绘制一幅简图，描绘原子核式结构模型的α粒子散射的图景。

4、原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾主要体现在哪两个方面？1913年丹麦的物理学家玻尔提出了原子结构的三个基本假设，建立了玻尔原子模型，请说出玻尔原子模型的三个基本假设的内容。

5、请用玻尔理论解释：为什么原子的发射光谱都是一些分立的亮线？如果大量氢原子处在n=4能级，可辐射出几种频率的光？其中波长最短的光是在哪两个能级之间跃迁时发出的？

三、自主解答几道题目：

1、卢瑟福原子核式结构理论的主要内容有 （ ）

A．原子的中心有个核，叫原子核

B．原子的正电荷均匀分布在整个原子中

C．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里

D．带负电的电子在核外绕着核旋转 2、α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为 （ ）

A．α粒子与电子根本无相互作用

B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的

C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计

D．电子很小，α粒子碰撞不到电子

3、卢瑟福通过_______________实验，发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹．

4．一个氢原子中的电子从一半径为ra的轨道自发地直接跃迁至另一半径为rb的轨道，已知ra>rb，则在此过程中 （ ）

高中物理第十九章原子核6核裂变7核聚变8粒子和宇宙同步备课学案新人教版选修3-5(new)

高中物理第十九章原子核6核裂变7核聚变8粒子和宇宙同步备课学案新人教版选修3-5(new)

6 核裂变 7 核聚变 8 粒子和宇宙

[目标定位］ 1.知道重核的裂变产物和链式反应发生的条件.2。知道核聚变，关注受控聚变反应的研究进展。3.会判断和书写核裂变、核聚变方程，能计算核反应释放的能量．

一、核裂变

1．核裂变

重核被中子轰击后分裂成两个质量差不多的新原子核，并放出核能的过程．

2．铀核裂变

用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中一种典型的反应是错误!U＋错误!n―→错误!Ba＋错误!Kr＋3错误!n.

3．链式反应

当一个中子引起一个铀核裂变后，裂变释放的中子再引起其他铀核裂变,且能不断继续下去，这种反应叫核裂变的链式反应．

4．链式反应的条件

发生裂变物质的体积大于等于临界体积或裂变质量大于等于临界质量．

【深度思考】

根据所学知识想一想核裂变反应过程中吸收能量还是放出能量？

答案 重核的裂变反应是放出能量的反应,原因是核反应前、后质量有亏损,根本原因是重核的比结合能比中等质量的核的比结合能要小,所以在重核分解为两个中等质量核的过程中要释放能量．

【例1】 铀核裂变时,对于产生链式反应的重要因素，下列说法中正确的是（ ）

A．铀块的质量是重要因素，与体积无关

B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子

C．若铀235的体积超过它的临界体积,裂变的链式反应就能够发生

D．能否发生链式反应与铀的质量无关

解析 要使铀核裂变产生链式反应,铀块的体积必须大于或等于临界体积或铀块的质量大于或等于临界质量，只要组成铀块的体积小于临界体积或质量小于临界质量就不会产生链式反应，裂变反应中产生的中子为快中子，这些快中子不能直接引发新的裂变，如果铀块的质量大，则其体积大，若超过临界体积时则发生链式反应,由此知A、B、D错误,C正确．

答案 C

链式反应的条件：(1）铀块的体积大于等于临界体积．(2）铀块的质量大于等于临界质量．以上两个条件满足一个即可．

2019-2020年人教版高中物理选修3-3教学案：第七章 第3节 分子间的作用力含答案

2019-2020年人教版高中物理选修3-3教学案：第七章 第3节 分子间的作用力含答案

...

... 第3节分子间的作用力

1.分子间存在着相互作用的引力和斥力，其合力表现为分子力。

2．分子间的引力和斥力都随分子间距离的增大而减少，随分子间距离的减小而增大；但斥力比引力变化更快。

3．分子动理论：物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

一、分子间的作用力

1．分子间有空隙

(1)气体很容易被压缩，说明气体分子间有很大的空隙。

(2)水和酒精混合后总体积减小，说明液体分子之间存在着空隙。

(3)压在一起的金片和铅片，各自的分子能扩散到对方的内部，说明固体分子之间有空隙。

2．分子间的作用力

(1)分子间同时存在着相互作用的引力和斥力。

(2)当两个分子的距离为r0时，分子所受的引力与斥力大小相等，此时分子所受的合力为零；当分子间的距离小于r0时，作用力的合力表现为斥力；当分子间的距离大于r0时，作用力的合力表现为引力。

二、分子动理论

1．内容

物体是由大量分子组成的，分子在做永不停息的无规则运动，分子之间存在着引力和斥力。

2．统计规律

(1)微观方面：各个分子的运动都是不规则的，带有偶然性。

(2)宏观方面：大量分子的运动有一定的规律，叫做统计规律。大量分子的集体行为受...

... 统计规律的支配。

1．自主思考——判一判

(1)水的体积很难被压缩，这是分子间存在斥力的宏观表现。(√)

(2)气体总是很容易充满容器，这是分子间存在斥力的宏观表现。(×)

(3)两个相同的半球壳吻合接触，中间抽成真空(马德堡半球)，用力很难拉开，这是分子间存在引力的宏观表现。(×)

(4)用力拉铁棒的两端，铁棒没有断，这是分子间存在引力的宏观表现。(√)

(5)气体容易被压缩，说明气体分子之间有空隙。(√)

(6)分子间的引力随距离的增大而增大，斥力随距离的增大而减小。(×)

2．合作探究——议一议

(1)当压缩物体时，分子间的作用力表现为斥力，物体“反抗”被压缩，这时分子间还有引力吗？

高中物理理想气体的状态方程互动课堂学案新人教选修

高中物理理想气体的状态方程互动课堂学案新人教选修

1 3 理想气体的状态方程

互动课堂

疏导引导

1.对理想气体的理解

（1）理想气体是一种科学的抽象，是理想化的物理模型，把严格遵守三个实验定律的气体称为理想气体.

（2）理想气体的分子模型：①分子本身的大小和它们之间的距离相比较可忽略不计.②分子间的距离很大，因此除碰撞外，分子间的相互作用力忽略不计，分子势能看作零，理想气体的内能就等于所有分子动能的总和.③分子之间的碰撞看成弹性碰撞.

（3）实际气体在常温常压下可近似看成理想气体.

注：中学阶段所涉及的气体（除特别说明外）都看成理想气体.

2.理想气体的状态方程

（1）推导过程

首先由学生画出上节中的p-V图象，如图8-3-1所示.

由图可知，A→B为等温过程，根据玻意耳定律可得pAVA=pBVB ①

图8-3-1

从B→C为等容过程，根据查量定律可得：

CCBBTpTp ②

又TB=TA，VB=VC，

联立①②可得

.CCCAAATVpTVp

（2）上式表明，一定质量的某种理想气体在从一个状态1变化到另一个状态2时，尽管其p、V、T都可能变化，但是压强跟体积的乘积与热力学温度的比值保持不变.也就是说

222111TVpTVp或CTpV（C为恒量）

上面两式都叫做一定质量的理想气体的状态方程.

（3）气体实验定律可看作一定质量理想气体状态方程的特例.一定质量的理想气体状态方程222111TVpTVp，

①当m、T不变时，则为p1V1=p2V2——玻意耳定律.

②当m、V不变时，则为2211TpTp——查理定律. 2 ③当m、p不变时，则为2211TVTV——盖·吕萨克定律.

3.两个有用的推论

①含有密度的理想气体状态方程：222111TpTp，该方程根据理想气体状态方程和物质密度的定义可导出，此式虽是从定质量的条件下推导出来的，但它却与质量无关，可适用于任何两部分同类气体，方便地解决变质量的一些问题，该式也称为理想气体密度方程.