高三物理选修35配套复习20PPT课件

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人教版高中物理选修3-5：动量和能量讲座(共21张ppt)

平板车B静止在光滑水平向上.在其左端另有
物体A以水平初速度v0向车的右端滑行,如图所示.由于A、B存在摩擦,则B速度达到
最大时,应出现在(设B车足够长)(
).
(A)A的速度最小时
(B)A、B的速度相等时
(C)A在B上相对滑动停止时
(D)B车开始作匀速直线运动时
如图所示，有A、B两质量均为M的小车，在
A
v0
B
以V0方向为正方向由动量守恒得
由动能守恒得解得
m 1v0m 1v1m2v2
12m1v0212m1v1212m2v22
v1

m1 m1

m2 m2
v0
v2

2m1 m1 m2
v0结论v1m1 m1 m2 m2
v0
v2

2m1 m1 m2
v0
当m1=m2时，弹性正碰后，速度互换 m1>m2时，v1>0
光滑的水平面上以相同的速率v0在同一直线上相向运动，A车上有一质量为m的人，
他至少要以多大的速度(对地)从A车跳到B
车上，才能避免两车相撞?
如图所示,甲、乙两辆完全一样的小车,质量郁为M,乙车内用绳吊一质重为M/2的小球,当乙车静止时,甲车以速度v与乙车相碰,碰后连为一体,求刚碰后两车的速度及当小球摆到最高点时的速度.
如石头碰乒乓球
m1<m2时，v1<0 A被反弹
如乒乓球碰石头
非弹性碰撞
碰撞前后动量守恒吗？机械能有损失吗？损失了多少？
A
v0
B
质量为m的子弹以初速度为v0打进木块，并与之一同摆高，木块质量为M，绳长为L，
求绳的最大摆角
人从大船跳上岸容易，还是从小船上跳上岸容易呢?

人教版高中物理选修3-5配套教学全套精品PPT课件

动量守恒定律（二）
复习
1．动量守恒定律的内容是什么？
一个系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。
m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′
2．成立条件有哪些？
①不受外力或受到的外力为零（严格条件） ②内力远大于外力（近似条件） ③某一方向上合力为零，在这个方向上成立。
例 10
质量为m的子弹，以速度V0射入木块，在即短时间内，停留在质量为M2的木块B中，并和B达到共同的速度V1。请判断射入过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
请分析接下来A、B（包括子弹）的运动情况，当弹簧被压缩到最短时，A、 B速度有什么关系？并判断在这一过程中系统动量是否守恒？若守恒，请列出方程式。
V0 V1
V2
V2
例 11
如图所示，质量为M1的甲车上表面光滑，右端
放一个质量为m的小物体，一起以V1的速度向右运动，
乙车质量为M2，静止在光滑水平面上，甲车撞击乙车时间极短,之后两车达到共同速度V2，一起继续向前运动。
1、撞击过程，小物块是否参与碰撞？
v1
2、撞击过程中，系统动量是否守恒，若守恒，请列出方程式。
例 14
如图所示,有A、B两质量均为M的小车,在光滑的水平面上以相同的速率v0在同一直线上相向运动,A车上有一质量为m的人,他至少要以多大的速度(相对地面)从A车跳到B车上,才能避免两车相撞？
例 15
A、B两辆小车在光滑的水平面上做相向的匀速运动，已知速率，其中V甲=10 m/s， V乙=15 m/s，当两车交错时，各丢给对方 m=50 kg的一只麻袋，此后甲车继续向前运动，而速度变为8 m/s,如果乙车原来的总质量为m乙=500 kg,求甲车原来的总质量以及乙

教科版高中物理选修3-5全册课件

(1)把两小车加在一起计算，有一个什么物理量在碰撞前后是相等的？ (2) 碰撞前后两车的 mv2 之和是否相等？两车的速度之和是否相等？这说明了什么问题？解析 (1)由纸带可以看出，A、B两小车碰前和碰后都是向右运动，且碰撞发生在从题图所示纸带右边数起第5个点时，A车碰前碰后都看成匀速运动．
探究碰撞中的不变量
【典例1】水平光滑桌面上有A、B两个小车，质量分别是0.6 kg和0.2 kg，A车的车尾拉着纸带．A车以匀速向右的某一速度与静止的B车碰撞，碰后两车连在一起共同运动，碰撞前后打点计时器打下的纸带如图11-1所示(电源频率为50 Hz)．根据这些数据，请猜想：
图1-1-1
数据处理为了探究碰撞中的不变量，将实验中测得的物理量填入如下表格
碰撞前质量 m1 v1 速度 m1v1＋m2v2 m1v1′＋ m2v2′ m2 v2 碰撞后 m1 v1′ m2 v2′
mv
mv 2
2 m1v2 1＋m2v2
m1v1′2＋m2v2′2
v m
v1/m1＋v2/m2 v1′/m1＋v2′/m2
1 1 2 则 mAvA＞ (mA＋mB)v2 AB，说明碰撞过程中总动能减少了． 2 2 碰撞前A的速度为vA＝0.825 m/s，碰撞后两车的速度之和为2vAB ＝1.16 m/s，二者不相等，说明A与B碰撞时传递给B的不是速度．
实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 ( 两个 )、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥．方案二：带细线的摆球 ( 两套 )、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车 ( 两个)、天平、撞针、橡皮泥．
实验步骤不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： (1)用天平测相关质量． (2)安装实验装置． (3)使物体发生碰撞． (4)测量或读出相关物理量，计算有关速度． (5)改变碰撞条件，重复步骤3、4. (6) 进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的守恒量． (7)整理器材，结束实验．

高三物理选修3-5知识点复习课件

2.冲量是力在时间上的累积效果，是过程量，也是复合量。
物理意义：冲量是改变物体机械运动状态的原因。
3.冲量是矢量。
(1) 恒力冲量的方向与恒力方向相同；
(2)变力冲量方向与动量的变化量方向一致。
(3)如果物体受几个力的共同作用，则冲量的方向就是合力的方向。
(4)求冲量不仅求大小，还需求方向。
4.冲量的单位是：N·s
例一(1)]物体在恒力作用下运动,下列说法中正确的有:
A. 动量的方向与受力方向相同向与冲量的方向同学.科.网
B.动量的方
C.动量的增量方度方向相同
例一(2)：
• 皮球m=0.18Kg,以25m/s的速度水平打到墙上，被反弹回来速度大小为45m/s，如图所示，皮球与墙作用时间为0.01秒,求皮球的冲量和皮球与墙作用力的大小?
作业
• 1.完成整理课堂笔记 • 2练习一:1.2.3 • 课后完成指导用书P117---118页
动量定理
动量定理
⑴推导:联立F=ma、a=(vt-v0)/t两式解得:Ft=mvtmv0=pt-p0=△p.
⑵内容:物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变化.
⑶注意:①单位“千克·米/秒、牛·秒”是等效的,但讲动量时应用千克米/秒(kg·m/s),讲冲量时应用牛·秒 (N·s);②公式中的F是指物体受力的合外力;③公式中 △p=pt-p0是矢量运算;④冲量描述的是动量的变化,不能说冲量描述的是动量的大小.
• 例题二：质量为3kg的物体，以2m·s-1的速度沿光滑水平面向东运动。物体受到一个向东4N的力作用6秒，接着这个力变为向西5N，作用4秒，求这个力在10秒内的冲量和10秒末的速度?
例题三：
做匀速圆周运动的小球在A点的动量是P1，运动到B点动量为P2。求

高中物理,选修3---5,全册课件汇总

碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化．
两个物体的质量不同时，它们的速度变化情况也不一样．
那么碰撞前后会有什么物理量保持不变？
二、在实验中寻找不变的量
1、模型构建
（1）碰撞的最简单情况-------- 一维碰撞即两个物体在碰撞之前沿直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动.
我们寻找的不变量必须在各种碰撞的情况下都不改变，这样才符合要求。
4、需要考虑的问题——讨论操作和数据处理中的技术性问题：
（1）要保证碰撞是一维的（2）质量测量 ———天平（3）速度测量（4）实验数据的处理
本实验主要解决的问题是：怎样保证物体在同一直线上运动和怎样测物体的速度。
速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件．
高中物理人教版选修3---5 全册课件汇总
§第十六章：动量守恒定律 §第十七章：波粒二象性 §第十八章：原子结构
§第十九章：原子核
第十六章：动量守恒定律
§16.1 实验：探究碰撞中的不变量
§16.2 动量和动量定理
§16.3 §16.4 §16.5
动量守恒定律碰撞反冲运动火箭
选修3—5 第十六章动量守恒定律
案例三：阅读教材，如何进行实验
将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车 A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体(如上图)。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。
【思考1】
光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3 kg，以速度8 m/s跟质量0.1 kg的静止的2球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为9 m/s，1球的速度变为5 m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。（1）碰撞后2球获得了速度，是否是1球把速度传递给了2球？（2）碰撞后2球获得了上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中，2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。

高考物理总复习选修3-5章末课件

[例1] 质量为M的小车置于光滑水平面上，小车的上表面由光滑的1/4圆弧和光滑平面组成，弧半径为R，车的右端固定一轻弹簧，如图所示．现将一质量为m的滑块从圆弧最高处无初速度下滑，与弹簧相接触并压缩弹簧．求：
(1)弹簧具有的最大的弹性势能Ep； (2)当滑块与弹簧分离时小车的速度v.
[解析] (1)滑块与小车相互作用过程中水平方向上动量守恒，系统水平方向上的总动量始终为0，滑块压缩弹簧后，当二者速度相等时，弹簧弹性势能最大．由水平方向上系统动量守恒得，此时滑块与小车速度均为0，由机械能守恒定律得，弹簧最大弹性势能Ep＝mgR.
一、动量守恒定律解题应注意的问题 1．知识特点 (1)矢量性：动量、动量守恒定律均具有矢量性． (2)广泛性：动量守恒定律，不仅适用于低速、宏观的物体，还适用于高速、微观的粒子． (3)综合性：动量守恒定律与能量问题一起组成力学综合题，和电场、磁场、核反应结合成力电综合题．
2．由于动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体构成的系统，题目所描述的物理过程往往较多且较为复杂，因此首先必须明确选哪些物体为一系统，在哪个过程中应用动量守恒，是否满足动量守恒的条件，然后再用简洁的语言或数学公式把物理过程、物理条件表达出来．
在解决实际问题时，要注意选用合适的模型，如人船模型、碰撞模型、子弹打击木块及物块在木板上滑行的模型，提高综合分析问题的能力和对实际问题抽象简化的能力．
3．碰撞问题是应用动量守恒定律的重头戏，既有定量计算的难题，也有定性分析判断的活题．要牢固掌握两球碰撞后可能状态判断的依据，即：(1)碰撞前后应符合系统动量守恒．(2)碰撞后的总动能应不大于碰撞前的总动能．(3) 所给碰撞后两球的位置和状态应符合实际．如：后球不应超越前球；两球动量的变化(含方向)应符合作用规律等．对导出式 Ek＝2pm2 要能够熟练地应用．

人教版高中物理选修3-5全册课件

方案三：利用小车在光滑桌面碰撞另一个静止的小车实现一维碰撞情况
图 16－1－4 (1)静止的小车上装上橡皮泥，运动的小车上装上撞针，让它们碰撞后粘在一起． (2)利用打点计时器记录小车碰撞前后的运动情况，根据纸带上的点迹求速度．
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
三、实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块 (两个)、弹簧片、细线、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等．方案二：带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等．方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等．
4．若利用摆球进行实验，两小球静止时球心应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直，将小球拉起后，两条摆线应在同一竖直面内． 5．碰撞有很多情形，我们寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不改变，才符合要求． 6．记录数据时，应规定正方向，若速度方向与规定的正方向相同，则速度取正值，若速度方向与规定的正方向相反，则取负值． 7．在误差允许的范围内，验证 m1v1＋ m2v2＝ m1v1′＋ m2v2′成立．
四、误差分析 1．碰撞是否为一维碰撞，是产生误差的一个重要原因，设计实验方案时应保证碰撞为一维碰撞．避免碰撞过程中两物体偏离同一条直线． 2．碰撞中是否受其他力(例如：摩擦力)的影响是带来误差的又一个重要原因，实验中要合理控制实验条件，尽量减小或避免除碰撞时相互作用力外的其他力影响物体速度． 3．测量及读数的准确性也是造成误差的一个重要原因，实验中要规范读数和测量，尽量减小误差因素的影响．
人教版高中选修3-5
物理
全册优质课件
1
实验：探究碰撞中的不变量
一、实验目的 1．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 2．探究一维碰撞中的不变量．

高中物理选修3-5全套ppt课件

汤姆生如何测定出粒子的荷质比？
• 让带电粒子垂直射入匀强磁场，如果仅受磁场力作用，将做匀速圆周运动，洛仑兹力提供向心力：
m v2 evB r
汤姆生如何测定出粒子速度v和半径r？
• 1、让粒子垂直射入正交的电磁场做匀速
直线运动： v E B
2、让粒子垂直射入匀强电场仅受电场力作用达到最大偏转
• 二、系统、内力和外力
•
1．系统：存在相互作用的几个物体所组成
的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活
选取。
•
2．内力：系统内各个物体间相互用力称为
内力。
•
3．外力：系统外其他物体作用在系统内任
何一个物体上的力称为外力。
•
• 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
• （注重动量守恒定律与机械能守恒定律适用条件的区别）
• 【例3】在光滑水平面上A、B • 两小车中间有一弹簧，如图所 • 示。用手抓住小车并将弹簧压
• 缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下列说法中正确的是( )
• A．两手同时放开后，系统总动量始终为零 • B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒 • C．先放开左手，再放开右手后，总动量向左 • D．无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原
密立根油滴实验
密立根油滴实验的原理图
• 密立根测量出电子的电量
e 1.60221019C
根据荷质比，可以精确地计算出电子的质量
m 9.1094 10 31kg
16．2 动量守恒定律（一）
16.2 动量守恒定律（一）
教学目标：理解动量的概念，明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件

高中物理选修3-5各章节ppt课件

2．结论在实验误差允许的范围内，碰撞前、后不变的量是物体的质量 m 与速度 v 的乘积之和，即 m1v1 ＋ m2v2 ＝ __m_1_v_1_′_＋ ___m_2_v_2′__。
重点难点突破
一、实验过程 1．实验器材方案一：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细线、弹性碰撞架、胶片、撞针、橡皮泥等。方案二：带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶片等。方案三：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等。
2．实验步骤不论采用哪种方案，实验过程均可按实验方案合理安排，参考步骤如下： (1)用天平测量相关的质量； (2)安装实验装置； (3)使物体发生碰撞； (4)测量或读出有关数据，计算出物体的速度； (5)改变碰撞条件重复上述3、4步； (6)进行数据处理通过分析对比，找出碰撞中的不变量； (7)整理实验器材。
第十六章动量守恒定律
第十六章第一节
实验：探究碰撞中的不变量
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学思路和实验方法
※
体验探究自然规律的过程
※
探究一维碰撞中的不变量
课堂情景切入
碰撞是自然界中常见的现象。两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接，台球由于两球的碰撞而改变运动状态。微观粒子之间更是由于相互碰撞而改变能量，甚至使得一种粒子转化为其他粒子。
1.将以上三个实验过程中测得的数据填入下表中
碰撞前
碰撞后
质量
m1
m2
m1
m2
速度
v1
v2
v1′
v2′
mv

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4
5．临界体积：能够发生链式反应的铀块的_最__小_体积．二、受控热核反应 1．核聚变：轻核结合成质量_较__大__的_核，轻核聚变必须在高温
下进行，因此又叫_热__核__反__应_． 2．能量变化：轻核聚变后，平均结合能_增__加_ ，反应中会_释__放_
能量． 3．核反应举例：21H＋31H→_42H__e_＋10n＋17.6 MeV. 4．核反应条件：必须使它们的距离达到_1_0_－_1_5m以内，使核
答案 10n＋23952U―→14516Ba＋9326Kr＋310n 3.220 2×10－11 J 解析根据反应前后质量数守恒、电荷数守恒和反应中的
能量守恒，就可以写出核反应方程．
根据核反应前后的质量亏损，用爱因斯坦质能方程就可求
出释放的核能．
12
铀核裂变方程为10n＋23952U―→14516Ba＋9326Kr＋310n，则核反应前后的质量亏损为 Δm＝mU＋mn－mBa－mKr－3mn＝0.357 8×10－27 kg. 由爱因斯坦质能方程可得释放的核能为 ΔE＝Δmc2＝0.357 8×10－27×(3×108)2 J ＝3.220 2×10－11 J.
9
解析核电站利用的是裂变链式反应所放出的核能．原子核的衰变以及人工核反应也要释放核能，但天然衰变进行得非常缓慢，放出的能量也很小，人工无法控制，实用价值不大，原子核的人工转变也放出能量，但作为“炮弹” 的粒子击中原子核的机会太少，这种做法得不偿失．所以核能的获取主要是通过裂变或聚变的途径．比结合能是核子结合成原子核时，每个核子平均放出的能量，或原子核拆解成核子时，每个核子平均吸收的能量．重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，即将重核分成核子时比中等质量核分成核子时每个核子平均吸收的能量小些，可见
11
【例 2】用中子轰击铀核(23952U)，其中的一个可能反应是分裂成钡(14516Ba)和氪(9326Kr)两部分，放出 3 个中子．各个核和中子的质量如下：
mU＝390.313 9×10－27 kg，mn＝1.674 9×10－27 kg； mBa＝234.001 6×10－27 kg，mKr＝152.604 7×10－27 kg. 试写出核反应方程，求出反应中释放的核能．
高中物理·选修3-5·粤教版
第五节裂变和聚变
1
[目标定位] 1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件.2. 掌握核聚变的定义及发生条件.3.会计算裂变、聚变所释放的能量．
2
一、核裂变与链式反应 1．核裂变：_重__核_分裂为两个或两个以上的较轻质量的核的反
应． 2．链式反应：一个核的裂变能够引发一个或一个以上的核发
8
【例1】 (单选)关于重核的裂变，下列说法正确的是 ( ) A．核裂变时释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．重核裂变时释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少 C．铀核自发放出α粒子、β粒子时要释放能量，核电站利用的就是这一能量 D．重核的比结合能小于中等质量核的比结合能，所以重核裂变成中等质量核时，要放出核能，有质量亏损答案 D
7
3．能量：铀核裂变为中等质量的原子核，发生质量亏损，所以放出能量．一般来说，平均每个核子放出的能量约为1 MeV，1 kg铀235全部裂变放出的能量相当于2 800 t优质煤燃烧时释放的能量，裂变时能产生几万度的高温．
4．用中子轰击铀核时，铀核裂变的产物是多种多样的，其中两种典型的反应是： 23952U＋10n―→14546Ba＋8396Kr＋310n； 23925U＋10n―→13564Xe＋9308Sr＋1010n
10
由重核裂变成两个中等质量的核要放出能量，选项D正确；铀核裂变放出的能量是原子核的核能，而不是中子具有的动能，选项A错误；裂变过程遵守质量数、电荷数守恒规律，B 错误；衰变是自发的现象，铀核衰变后的新核仍是重核，而核电站利用的是裂变核能，选项C错误．借题发挥重核裂变的实质 (1)重核裂变是中子轰击质量数较大的原子核，使之分裂成中等质量的原子核，同时释放大量的能量，放出更多的中子的过程． (2)重核的裂变是放能核反应，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相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，而且释放的能量远大于它俘获中子时得到的能量．
7．实现受控热核反应的条件 (1)要把热核燃料加热到非常高的温度； (2)要使聚变反应维持下去并能加以控制以提供可用的能量； (3)使热核反应释放的能量足以补偿形成聚变过程中所损失的能量，这个链式反应 1．核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状
态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状． 2．核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出 2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变就会不断地进行下去，形成链式反应．
具有足够的_动__能_ ，轻核才能够发生聚变．
5
5．特点：在消耗相同质量的核燃料时，轻核聚变比重核裂变 _释__放__更__多_的能量．热核反应一旦发生，就不再需要外界给它能量，靠自__身___产__生__的__热_就会使反应继续下去．
6．受控热核反应：如果要使巨大的热核反应能量不是以爆炸的形式释放，而是在人工控制下逐渐地释放出来并加以利用(例如发电)，这称为受控热核反应．
生裂变，让核裂变的过程能_自__发_进行下去，源源不断地将核__能__释放出来． 3．铀235与铀238比较 (1)天然铀储量：铀238占99.3%.铀235占0.7%.
3
(2)与中子的作用特点 ①铀235俘获各种能量的中子都会发生裂变，而且俘获能量低的中子发生裂变的几率_较__大_． ②铀238只有俘获能量__大__于1 MeV的中子才可能发生裂变，并且几率____ 很，小俘获能量低于1 MeV的中子时，不发生裂变，而变为铀239. ③为使链式反应容易发生，最好选用_铀__2_3_5． 4．一种典型的裂变反应方程 23952U＋10n→8396Kr＋14546Ba＋3_10_n_