高中物理选修3-5动量定理

选修3-5知识汇总一、动量1.动量：p ＝mv ｛方向与速度方向相同｝2.冲量：I ＝Ft ｛方向由F 决定｝3.动量定理：I ＝Δp 或Ft ＝mv t –mv o {Δp:动量变化Δp ＝mv t –mv o ，是矢量式}4.动量守恒定律：p 前总＝p 后总或p ＝p ’也可以是/22/112211v m v m v m v m +=+ 5.（1）弹性碰撞： 系统的动量和动能均守恒'2'1221121v m v m v m v m +=+ ① 2'222'1122221121212121v m v m v m v m +=+ ② 1211'22v m m m v +=其中：当2v =0时，为一动一静碰撞，此时 （2）非弹性碰撞：系统的动量守恒，动能有损失'2'1221121v m v m v m v m +=+（3）完全非弹性碰撞：碰后连在一起成一整体 共v m m v m v m )(212211+=+，且动能损失最多6. 人船模型——两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时刻的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv1 = MV2 （注意：几何关系） 注： (1)正碰又叫对心碰撞，速度方向在它们“中心”的连线上;(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;（3）系统动量守恒的条件:合外力为零或系统不受外力，则系统动量守恒（碰撞问题、爆炸问题、反冲问题等）; (4)碰撞过程(时间极短，发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒;(5)爆炸过程视为动量守恒，这时化学能转化为动能，动能增加； 思考1：利用动量定理和动量守恒定律解题的步骤是什么？ 思考2：动量变化Δp 为正值，动量一定增大吗？（不一定） 思考3：两个物体组成的系统动量守恒，其中一个物体的动量增大，另一个物体的动量一定减小吗？动能呢？（不一定）思考4：两个物体碰撞过程遵循的三条规律分别是什么？思考5：一动一静两个小球正碰撞，入射球和被撞球的速度范围怎样计算？思考6：有哪些模型可视为一动一静弹性碰撞？有哪些模型可视为人船模型？人船模型存在哪些特殊规律？ 思考7：同样是动量守恒，碰撞，爆炸，反冲三者有何不同？（有弹簧的弹性势能或火药的化学能，或者人体内的化学能转化为动能的情况下，总动能增大） 二、波粒二象性1、1900年普朗克能量子假说，电磁波的发射和吸收是不连续的，而是一份一份的E=hv2、赫兹发现了光电效应，1905年，爱因斯坦量解释了光电效应，提出光子说及光电效应方程3、光电效应① 每种金属都有对应的c ν和W 0，入射光的频率必须大于这种金属极限频率才能发生光电效应 ② 光电子的最大初动能与入射光的强度无关，光随入射光频率的增大而增大（0W h E Km -=ν）。

动量守恒定律一、冲量和动量（一）知识要点1.动量：按定义，物体的质量和速度的乘积叫做动量：p =mv⑴动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。

⑵动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。

2.冲量：按定义，力和力的作用时间的乘积叫做冲量：I =Ft⑴冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时间相对应。

⑵冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向相同）。

如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方向就和力的方向相同。

⑶高中阶段只要求会用I=Ft 计算恒力的冲量。

对于变力的冲量，高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

⑷要注意的是：冲量和功不同。

恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。

（二）例题分析例1：质量为m 的小球由高为H 的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？例2：一个质量是0.2kg 的钢球，以2m/s 的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s 的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？例3：一个质量是0.2kg 的钢球，以2m/s 的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45º，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45º，速度大小仍为2m/s ，用作图法求出钢球动量变化大小和方向？例4（12分）如图所示，在光滑、固定的水平杆上套着一个光滑的滑环，滑环下通过一根不可伸长的轻绳悬吊一重物M ，轻绳长为L ，将滑环固定在水平杆上，给M 一个水平冲量作用，使M 摆动，且恰好刚碰到水平杆。

问（1）M 在摆动过程中，滑环对水平杆的压力的最大值是多少？（2）若滑环不固定，仍给M 以同样大小的冲量作用，则M 摆起的最大高度为多少？二、动量定理（一）知识要点1.动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。

既I =Δp⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是物体动量变化的量度。

《动量和动量定理》是高中物理新课标教材，选修3-5中，第十六章第二节的内容，是第一节《探究碰撞中的不变量》的延续，也为学习第三节《动量守恒定律》奠定了基础，在知识内容上有承前启后的作用。

《动量和动量定理》为解决力学中的打击、碰撞等问题开辟了新的途径，是牛顿力学的进一步拓展，又为后面章节微观粒子的运动学分析做出良好的铺垫。

它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新途径，尤其是打击和碰撞类的问题。

同时《动量定理》的知识与人们的日常生产、生活有着密切的联系，学生可以利用简单器材设计有趣的实验来亲身体会与其有关的现象，所以能够激发学生的学习兴趣和探究热情，这对培养学生的学习动机也有非常重要的作用。

物理选修3-5公式 一、碰撞与动量守恒1、动量：p =mv ，矢量，单位：kg ·m/s2、动量的变化：△p =mv 2－mv 1 (一维) 是矢量减法，一般选初速度方向为正方向3、动量与动能的关系：k mE p 2=，mp E k 22=4、冲量： I =Ft ，矢量，单位：N ·s5、动量定理： I =△p ，或Ft =mv 2－mv 1 (一维)6、动量守恒定律： m 1v 1＋m 2v 2=m 1v 1′＋m 2v 2′ (一维) 条件：系统受到的合外力为零．7、实验——验证动量守恒定律： m 1·OP=m 1·ON+m 2·O ′M8、弹性碰撞：没有动能损失021211'v m m m m v +-=，021122'v m m m v +=(牛顿摆中m 1=m 2，故v 1′=0，v 2′=v 0，入射球．．．损失的动能最多) 9、完全非弹性碰撞：系统．．损失的动能最多 m 1v 0=(m 1＋m 2)v ′ 10、若m 、M 开始均静止，且系统动量守恒，则：mv 1=Mv 2，ms 1=Ms 2二、波粒二象性 1、光子的能量：λhc hv E == v 为光的频率，λ为光的波长其中h =6.63×10－34J ·s2、遏止电压：km E mv eU ==2max21 3、爱因斯坦光电效应方程：W mv hv +=2max21 4、光源发出的光子数：hcPt n λ=5、康普顿效应——光子的动量：λh p =6、德布罗意波的波长：ph =λm 1m 2v 0三、原子结构之谜1、汤姆生用电磁场测定带电粒子的荷质比：22d B Eh m q= 2、分子、原子的半径约为10－10m 原子核的半径约为10－14m 核子(质子、中子)的半径约为10－15m 3、巴耳末系(可见光区)： 5... 4, ,3 ),121(122=-=n nR λ对于氢原子，R =1.097×107m －14、氢原子的能级公式和轨道半径公式： 121E nE n =，12r n r n =其中n 叫量子数，n =1, 2, 3…. E 1=－13.6eV ，r 1=0.53×10－10m5、能级跃迁：hv =E m －E n四、原子核1、剩余的放射性元素质量：21021T t m m ⎪⎭⎫ ⎝⎛=2、剩余的放射性元素个数：21021T t n n ⎪⎭⎫ ⎝⎛= 3、卢瑟福发现质子：H O He N 1117842147+→+ 4、査德威克发现中子：n C He B 101264294+→+e 5、α衰变：e h H T U 422349023892+→6、β衰变：) ( P T 11-2349123490射线v v e a h ++→ 7、居里夫妇发现放射性同位素：nP He A 103015422713+→+l)(e S P 0130143015中微子v i ++→8、爱因斯坦质能方程：2c m E ⋅=，2c m E ⋅∆=∆9、重核的裂变：n 3B K n U 101445680361023592++→+a r 10、轻核的聚变：n H H H 10423121+→+e。

高二选修3-5总结一,动量定理的理解与应用1.容易混淆的几个物理量的区别(1)动量与冲量的区别：2．动量定理的应用(1)应用I＝Δp求变力的冲量。

如果物体受到变力作用，则不能直接用I＝F·t求变力的冲量，这时可以求出该力作用下物体动量的变化Δp，即等效代换为变力的冲量I。

(2)应用Δp＝F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化。

曲线运动中物体速度方向时刻在改变，求动量变化Δp＝p′－p需要应用矢量运算方法，比较复杂。

如果作用力是恒力，可以求恒力的冲量，等效代换动量的变化。

(3)用动量定理解释现象。

用动量定理解释的现象一般可分为两类：一类是物体的动量变化一定，分析力与作用时间的关系；另一类是作用力一定，分析力作用时间与动量变化间的关系。

分析问题时，要把哪个量一定、哪个量变化搞清楚。

(4)处理连续流体问题(变质量问题)。

通常选取流体为研究对象，对流体应用动量定理列式求解。

3．应用动量定理解题的步骤(1)选取研究对象。

(2)确定所研究的物理过程及其始、末状态。

(3)分析研究对象在所研究的物理过程中的受力情况。

(4)规定正方向，根据动量定理列方程式。

(5)解方程，统一单位，求解结果。

4．动量守恒定律与机械能守恒定律的比较系统动量成立的条件：①系统(或某方向)不受外力作用时，系统(或某方向)动量守恒；②系统(或某方向)受外力但所受外力之和为零，则系统(或某方向)动量守恒；③系统(或某方向)所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统(或某方向)的动量可看成近似守恒；④系统总的来看不符合以上三条中的任意一条，则系统的总动量不守恒。

但是，若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在该方向上动量守恒。

一、黑体辐射（了解）与能量子1.一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，叫热辐射。

2.黑体：某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物体叫黑体。

高中物理选修3-5动量守恒定律知识点总结动量守恒定律是物理课本选修3-5的内容，高中学生需要掌握重点知识点，下面小编给大家带来高中物理动量守恒定律知识点，希望对你有帮助。

高中物理动量守恒定律知识点 1. 动量守恒定律：研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统，而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。

2. 动量守恒定律的条件：(1)理想守恒：系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用)，此时合外力冲量为零，故系统动量守恒。

当系统存在相互作用的内力时，由牛顿第三定律得知，相互作用的内力产生的冲量，大小相等，方向相反，使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等，方向相反，系统总动量保持不变。

即内力只能改变系统内各物体的动量，而不能改变整个系统的总动量。

(2)近似守恒：当外力为有限量，且作用时间极短，外力的冲量近似为零，或者说外力的冲量比内力冲量小得多，可以近似认为动量守恒。

(3)单方向守恒：如果系统所受外力的矢量和不为零，而外力在某方向上分力的和为零，则系统在该方向上动量守恒。

3. 动量守恒定律应用中需注意：(1)矢量性：表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等，且方向相同，等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。

在一维情况下，先规定正方向，再确定各已知量的正负，代入公式求解。

(2)系统性：即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。

(3)同时性：等式两边分别对应两个确定状态，每一状态下各物体的动量是同时的。

(4)相对性：表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短，相互作用过程中的相互作用力很大，所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。

按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上，有正碰和斜碰之分，中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。

(1)弹性碰撞碰撞结束后，形变全部消失，碰撞前后系统的总动量相等，总动能不变。