物理选修3-5(碰撞与动量守恒)知识点与习题

碰撞与动量守恒一、动量和冲量【例1】质量为m的小球由高为H的、倾角为θ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3】一个物体同时受到两个力F1、F2的作用，F1、F2与时间t的关系如图1所示，如果该物体从静止开始运动，经过t=10s后F1、F2以及合力F的冲量各是多少二．动量定理1．求动量及动量变化的方法。

图1【例1】以初速度v0平抛出一个质量为m的物体，抛出后t秒内物体的动量变化是多少【例2】一粒钢珠从静止状态开始自由下落,然后陷人泥潭中。

若把在空中下落的过程称为过程Ⅰ，进人泥潭直到停止的过程称为过程Ⅱ, 则( )A、过程I中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B、过程Ⅱ中阻力的冲量的大小等于过程I中重力的冲量的大小C、I、Ⅱ两个过程中合外力的总冲量等于零D、过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零1．质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为（D）A．向下，m（v2 - v1）B．向下，m（v2 + v1）C．向上，m（v2 - v1）D．向上，m（v2 + v1）2．质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。

求：⑴沙对小球的平均阻力F；⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

2．用动量定理求解相关问题（1）．简解多过程问题。

【例3】一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经过t3=6s停下来。

试求物体在水平面上所受的摩擦力。

.（2）.求解平均力问题【例4】质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为，安全带伸直后长5m，求安全带所受的平均冲量．（g= 10m／s2）（3）、求解曲线运动问题【例5】以V o ＝10m／s2的初速度、与水平方向成300角抛出一个质量m＝2kg的小球．忽略空气阻力的作用，g取10m／s2．求抛出后第2s末小球速度的大小．（4）、求解流体问题【例6】某种气体分子束由质量m=速度V ＝460m/s 的分子组成，各分子都向同一方向运动，垂直地打在某平面上后又以原速率反向弹回，如分子束中每立方米的体积内有n 0＝个分子，求被分子束撞击的平面所受到的压强．（5）、对系统应用动量定理。

人教版物理选修3-5 实验：探究碰撞中的动量守恒一、单选题（本大题共11小题，共44.0分）1.在“探究碰撞中的不变量”的实验中，用如图的斜槽装置进行探究，以下说法正确的是（）A. 选择实验仪器时,天平可选可不选B. 实验中的斜槽需要光滑且末端切线水平C. 需要记录小球抛出的高度及水平距离,以确定小球离开斜槽末端时的速度D. 无论是否放上被碰小球,入射小球都必须从同一高度处静止释放2.如图是某同学利用光电门和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验装置图，下列做法正确的是（）A. 用压强计测量滑块的质量B. 用米尺测量挡光片的宽度C. 用秒表测量挡光片通过光电门的时间D. 用挡光片的宽度除以挡光时间来近似计算滑块的瞬时速度3.若采用图中甲、乙两种实验装置来验证动量守恒定律（图中小球半径相同，质量均为已知，且m A＞m B，B、B′两点在同一水平线上），下列说法正确的是（）A. 采用图甲所示的装置,必须测量OB、OM、OP和ON的距离B. 采用图乙所示的装置,必须测量OB、、和的距离C. 采用图甲所示装置,若,则表明此碰撞动量守恒D. 采用图乙所示装置,若,则表明此碰撞机械能守恒4.如图是某同学设计的验证动量守恒的实验装置，弹性球1用细线悬挂于O点，O点正下方桌子的边沿有一高为H的竖直立柱。

实验前，调节悬点与绳长，使弹性球1静止时，恰好与立柱上的球2接触，且两球球心等高。

实验时，把球2放在立柱上，将球1拉到A点，由静止释放。

当球1摆到悬点正下方时与球2发生对心碰撞；碰撞后球1向右最远可摆回到B点，球2则落到水平地面上的C点；测出有关数据即可验证1、2两球碰撞时动量守恒。

现已测出弹性球1和球2的质量m1和m2，A点、B点和立柱分别距水平桌面的高度为a、b，立柱高度为H，C点与桌子边沿间的水平距离c，桌面高度H。

已知当地重力加速度g，忽略小球的大小。

根据测量的数据，在误差允许的范围内，该实验中动量守恒的表达式为____。

高中物理学习材料物理选修3-5第一章碰撞与动量守恒一．单项选择题。

1.两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以判定，在碰撞以前两球( )A.质量相等B.速度大小相等C.动量大小相等D.以上都不能判定2.物体A的质量是物体B的质量的2倍，中间压缩一轻质弹簧，放在光滑的水平面上，由静止同时放开两手后一小段时间内( )A.A、B速率相同B.A的动量大于B的动量C.A受的力大于B受的力D.总动量为零3．下列说法正确的是：（）A．动量为零时，物体一定处于平衡状态 B．动能不变，物体的动量一定不变C．物体所受合外力大小不变时，其动量大小一定要发生改变D．物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动4.如图所示,一辆小车装有光滑弧形轨道,总质量为m,停放在光滑水平向上.有一质量也为m的速度为v的铁球,沿轨道水平部分射入,并沿弧形轨道上升h后,又下降而离开小下,离车后球的运动情况是( ).A．作平抛运动,速度方向与车运动方向相同B．作平抛运动,水平速度方向跟车相反C．作自由落体运动D．小球跟车有相同的速度二、双项选择题5.跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵垫上，这样做是为了（）A．减小运动员的动量变化B．减小运动员所受的冲量C．延长着地过程的作用时间D．减小着地时运动员所受的平均冲力6．下列说法中正确的是（）A．物体的动量发生改变，则合外力一定对物体做了功；B．物体的运动状态改变，其动量一定改变；C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D．物体的动能发生改变，其动量一定发生改变。

7、如图所示，A、B两物体的质量比m A∶m B=3∶2，它们原来静止在平板车C上，A、B间有一根被压缩了的弹簧，A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（）A．A、B 系统动量守恒B．A、B、C系统动量守恒C ．小车向左运动D．小车向右运动8、在一条直线上相同运动的甲、乙两个小球,它们的动能相等,已知甲球的质量大于乙球的质量.它们正碰后可能发生的情况是( ).A．甲球停下,乙球反向运动C．甲球反向运动,乙球停下B．甲、乙两球都反向运动D．甲、乙两球都反向运动,且动能仍相等三、实验题。

第56讲动量动量守恒定律碰撞考情剖析(注：①考纲要求及变化中Ⅰ代表了解和认识，Ⅱ代表理解和应用；②命题难度中的A 代表容易，B代表中等，C代表难)考查内容考纲要求及变化考查年份考查形式考查详情考试层级命题难度动量动量守恒定律Ⅰ09年填空考查动量守恒的运用12年计算考查动量的公式次重点 B小结及预测1.小结：动量、动量守恒定律以填空题、计算题的形式进行考查，侧重考查动量、动量守恒定律的应用．2．预测：09、12年各考查过一次，预测14年考查的可能性较大．3．复习建议：建议复习时注重动量的表达式、动量守恒定律的适用范围，并能用动量守恒定律解释相关物理现象.知识整合知识网络基础自测一、动量1．定义：运动物体的质量和____________的乘积叫做物体的动量，通常p来表示．2．表达式：p＝____________.3．单位：____________.4．标矢性：动量是矢量，其方向和____________方向相同．二、碰撞1．定义：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内它们的________发生了显著变化的过程．2．特点(1)时间特点：在碰撞现象中，相互作用的时间________________________________________________________________________．(2)位移特点：由于碰撞过程是在一瞬间发生的，时间极短，所以，在物体发生碰撞的瞬间，可忽略物体的位移，即认为物体在碰撞前后仍在________．(3)相互作用力的特点：在碰撞过程中，物体间的相互作用力先是急剧增大，然后再急剧减小，平均作用力________．(4)系统动量的特点：碰撞是物体之间突然发生的现象，由于作用时间极短，相互作用力远远大于外力，所以，即使系统所受外力之和不为零，外力也可以忽略，因此碰撞时系统的动量________．3．分类(1)按碰撞前速度是否在同一直线上分为：________________________________________________________________________.(2)按碰撞前后物体能量的变化分为：____________和____________．①完全弹性碰撞两物体碰撞后，若动能________，称为完全弹性碰撞．②非弹性碰撞两物体碰撞后，若动能________，称为非弹性碰撞．③完全非弹性碰撞两物体碰撞后合为一个整体，以某一共同速度运动，称为完全非弹性碰撞，此类碰撞中动能损失________，即动能转化为其他形式能的值最多．4．碰撞现象满足的三个原则(1)动量守恒．(2)机械能不增加．(3)速度要合理．①若碰前两物体同向运动，则应有v后>v前，碰后原来在前的物体速度一定增大；若碰后两物体同向运动，则应有v前′≥v后′.②碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变．重点阐述重点知识概述1．动量守恒定律(1)内容如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律．(2)表达式①p＝p′，系统相互作用前总动量p等于相互作用后的总动量p′.②m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和．③Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向．④Δp＝0，系统总动量的增量为零2．动量守恒定律的适用条件(1)不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于平衡状态．(2)近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力．(3)如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统动量守恒．难点释疑1．对动量守恒定律的理解(1)研究对象：相互作用的物体组成的系统．(2)正确理解“总动量保持不变”，不仅指系统的初末两个时刻的总动量相等，而且指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等．(3)动量守恒定律的“五性”①矢量性：速度、动量均是矢量，因此列式时，要规定正方向．②相对性：动量守恒定律方程中的动量必须是相对于同一惯性参考系．③系统性：动量守恒是针对满足守恒条件的系统而言的，系统改变，动量不一定满足守恒．④同时性：动量守恒定律方程等号左侧表示的是作用前同一时刻的总动量，右侧则表示作用后同一时刻的总动量．⑤普适性：动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统．2．动量守恒的判断方法(1)系统不受外力或所受的合外力为零．(2)系统所受的合外力不为零，但系统若在某一方向上的合力为零，则在这一方向上的分动量守恒．(3)系统所受的合外力不为零，但系统的内力远远大于外力时，可忽略外力，近似认为系统动量守恒，如碰撞、爆炸等现象．3．动量守恒定律的应用(1)应用动量守恒定律解题的特点由于动量守恒定律只考虑物体相互作用前、后的动量，不考虑相互作用过程各个瞬间细节，它也能解决许多由于相互作用力难以确定而不能直接应用牛顿运动定律的问题，这正是动量守恒定律的特点和优点所在．(2)应用动量守恒定律解题的基本步骤①分析题意，明确研究对象．要明确所研究的系统是由哪几个物体组成的．②要对系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间的相互作用力，即内力；哪些是系统外的物体对系统内物体的作用力，即外力．在受力分析的基础上，根据动量守恒的条件，判断能否应用动量守恒定律．③明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式．对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的情形，动量守恒方程中各个动量的方向可以用代数符号正、负表示．④建立动量守恒方程，代入已知量求解．注意：应用动量守恒定律解决问题，关键是合理选取物体系统，准确分析物体相互作用过程是否满足守恒条件，然后再选取正方向，列方程求解．【典型例题1】如图所示，A、B两物体质量之比m A∶m B＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则()A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒温馨提示首先要明确研究对象和过程，即明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的，然后再依据动量守恒的条件依次判断即可．记录空间【变式训练1】(12年江苏模拟)下列相互作用的过程中，可以认为系统动量守恒的是()A．轮滑男孩推轮滑女孩B．子弹击穿地上面粉袋的瞬间C．太空人在舱外发射子弹D．公路上运动的汽车发生碰撞【典型例题2】如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m 、12m ，两船沿同一直线上的同一方向运动，速度分别为2v 0、v 0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m 的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)温馨提示(1)明确研究对象，确定系统的组成(系统包括哪几个物体及研究的过程)； (2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上是否守恒)； (3)规定正方向，确定初末状态动量； (4)由动量守恒定律列出方程；(5)代入数据，求出结果，必要时讨论说明． 记录空间【变式训练2】 如图，A 、B 、C 三个木块的质量均为m ，置于光滑的水平面上，B 、C 之间有一轻质弹簧，弹簧的两端与木块接触而不固连，将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B 和C 紧连，使弹簧不能伸展，以至于B 、C 可视为一个整体，现A 以初速v 0沿B 、C 的连线方向朝B 运动，与B 相碰并粘合在一起，以后细线突然断开，弹簧伸展，从而使C 与A 、B 分离，已知C 离开弹簧后的速度恰为v 0，求弹簧释放的势能．易错诊所1．对动量变化量的正确理解 动量的变化量Δp 也是矢量，动量的变化有三种情况：动量的大小变化(例如物体做变速直线运动时)；动量的方向变化(例如物体做匀速圆周运动时)；动量的大小和方向均变化(例如物体做平抛运动时)．2．动量、动能、动量变化量的比较名称项目动 量 动 能 动量变化量定 义物体的质量 和速度的乘积 物体由于运动而 具有的能量 物体末动量与初动量的矢量差定义式 p ＝m v E k ＝12m v 2Δp ＝p ′－p 矢标性 矢量 标量 矢量 特点 状态量 状态量 过程量关联方程 E k ＝p 22m ，E k ＝12p v ，p＝2mE k ，p ＝2E kv【典型例题3】从距地面相同的高度，以大小相等的初速度抛出质量相等的甲、乙两球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，不计空气阻力，两球最后都落在地面上，下列说法正确的是( )A．两球的动量变化量及落地时的动量均相同B．两球的动量变化量及落地时的动量均不相同C．两球的动量变化量相同，但落地时的动量不相同D．两球的动量变化量不相同，但落地时的动量相同温馨提示动量变化量指物体末动量与初动量的矢量差，且两者均为矢量．记录空间【变式训练3】关于动量和动量的增量的下列说法中正确的是()A．动量增量的方向一定和动量的方向相同B．动作量增量的方向一定和动量的方向相反C．动量增量的大小一定和动量大小的增量相同D．动量增量的大小可能和动量大小的增量相同随堂演练1．关于物体的动量，下列说法中正确的是()A．物体的动量越大，其惯性也越大B．同一物体的动量越大，其速度一定越大C．物体的加速度不变，其动量一定不变D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的位移方向2．做平抛运动的物体，在相等的时间内，物体动量的变化量()A．始终相同B．只有大小相同C．只有方向相同D．以上说法均不正确3．如图所示，光滑水平面上子弹m水平射入木块后留在木块内，现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象，则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中系统()第3题图A．动量守恒，机械能不守恒B．动量不守恒，机械能不守恒C．动量机械能均守恒D．动量不守恒，机械能守恒4．一个质量为M、静止的不稳定原子核，当它放射出质量为m、速度为v的粒子后，原子核剩余部分的速度为()A．－v B．－m vM－mC．－m vm－M D．－m vM5．一炮艇总质量为M，以速度v0匀速行驶，从艇上以相对炮艇的水平速度v沿前进方向射击一质量为m的炮弹，发射炮弹后炮艇的速度为v′，若不计水的阻力，则下列各关系式中正确的是()A．M v0＝M v′＋m vB．M v0＝(M－m)v′＋m vC．M v0＝(M－m)v′＋m(v＋v0)D．M v0＝(M－m)v′＋m(v＋v′)6．在光滑水平面上，有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前)，已知碰前两球的动量分别为p A＝12 kg·m/s、p B＝13 kg·m/s，碰后它们动量的变化分别为Δp A、Δp B.下列数值可能正确的()A．Δp A＝－3 kg·m/s、Δp B＝3 kg·m/sB．Δp A＝3 kg·m/s、Δp B＝－3 kg·m/sC．Δp A＝－24 kg·m/s、Δp B＝24 kg·m/sD．Δp A＝24 kg·m/s、Δp B＝－24 kg·m/s7．如图甲所示，光滑水平面上有A、B两物块，已知A物块的质量m A＝1 kg.初始时刻B静止，A以一定的初速度向右运动，之后与B发生碰撞并一起运动，它们的位移－时间图象如图乙所示(规定向右为位移的正方向)，则物体B的质量为多少？甲乙第7题图8．如图所示，质量为M的弧形槽静止在光滑的水平面上，弧形槽的光滑弧面底端与水平地面相切．一个质量为m的小物块以速度v0沿水平面向弧形槽滑来，并冲上弧形槽，设小物块不能越过弧形槽最高点，求小物块所能上升的最大高度．第8题图第56讲动量动量守恒守律碰撞知识整合基础自测一、1.速度 2.mv 3.kg·m/s 4.速度二、1.运动状态 2.(1)很短(2)同一位置(3)很大(4)守恒3．(1)正碰和斜碰(2)弹性碰撞非弹性碰撞①无损失②有损失③最多重点阐述【典型例题1】如图所示，A、B两物体质量之比m A∶m B＝3∶2，原来静止在平板小车C上，A、B间有一根被压缩的弹簧，地面光滑，当弹簧突然释放后，则()A．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B组成的系统的动量守恒B．若A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，A、B、C组成的系统的动量守恒C．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B组成的系统的动量守恒D．若A、B所受的摩擦力大小相等，A、B、C组成的系统的动量守恒【答案】BCD【解析】如果A、B与平板车上表面间的动摩擦因数相同，弹簧释放后，A、B分别相对小车向左、向右滑动，它们所受的滑动摩擦力F A向右，F B向左，由于m A∶m B＝3∶2，所以F A∶F B＝3∶2，则A、B组成系统所受的外力之和不为零，故其动量不守恒，A选项错．对A、B、C组成的系统，A、B与C间的摩擦力为内力，该系统所受的外力为竖直方向的重力和支持力，它们的合力为零，故该系统的动量守恒，B、D选项均正确．若A、B所受摩擦力大小相等，则A、B组成系统的外力之和为零，故其动量守恒，C选项正确．【点评】(1)判断系统的动量是否守恒时，要注意动量守恒的条件是系统不受外力或所受的合外力为零．因此，要分清系统中的物体所受的力哪些是内力、哪些是外力．(2)在同一物理过程中，系统的动量是否守恒，与系统的选取密切相关．如本例中第一种情况A、B组成的系统的动量不守恒，而A、B、C组成的系统的动量却是守恒的，因此，在利用动量守恒定律解决问题时，一定要明确在哪一过程中哪些物体组成系统的动量是守恒的，即要明确研究对象和过程．变式训练1AC【解析】A选项中男孩推女孩时，由于轮子所受摩擦力较小，满足动量守恒条件；C选项中所受外力可忽略，满足动量守恒条件，B项和D项中摩擦力不能忽略，动量不守恒．【典型例题2】如图所示，甲、乙两船的总质量(包括船、人和货物)分别为10m、12m，两船沿同一直线上的同一方向运动，速度分别为2v0、v0.为避免两船相撞，乙船上的人将一质量为m的货物沿水平方向抛向甲船，甲船上的人将货物接住，求抛出货物的最小速度．(不计水的阻力)【答案】 4v 0 【解析】 设乙船上的人抛出货物的最小速度大小为v min ，抛出货物后船的速度为v 1，甲船上的人接货物后船的速度为v 2，由动量守恒定律得 120mv 0＝11mv 1－mv min ① 10m ×2v 0－mv min ＝11mv 2② 为避免两船相撞应满足 v 1＝v 2③联立①②③式得 v min ＝4v 0变式训练2 13mv 20【解析】 设碰后A 、B 和C 的共同速度的大小为v ，由动量守恒得，3mv ＝mv 0 ①设C 离开弹簧时，A 、B 的速度大小为v 1，由动量守恒得，3mv ＝2mv 1＋mv 0 ②设弹簧的弹性势能为E p ，从细线断开到C 与弹簧分开的过程中机械能守恒，有12(3m)v 2＋E p ＝12(2m)v 21＋12mv 20 ③ 由①②③式得弹簧所释放的势能为E p ＝13mv 20.【典型例题3】从距地面相同的高度，以大小相等的初速度抛出质量相等的甲、乙两球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，不计空气阻力，两球最后都落在地面上，下列说法正确的是( )A ．两球的动量变化量及落地时的动量均相同B ．两球的动量变化量及落地时的动量均不相同C ．两球的动量变化量相同，但落地时的动量不相同D ．两球的动量变化量不相同，但落地时的动量相同【答案】 D 【解析】 设甲、乙两球的质量均为m ，初速度大小均为v 0.由于不计空气阻力，两球距地面的高度相同，初速度大小相同，根据机械能守恒定律可知，两球落地时的速度相同，都为v ，则两球落地时的动量相同．规定向下为正方向，甲、乙两球的动量变化量分别为Δp 甲＝mv －(－mv 0)＝mv ＋mv 0，Δp 乙＝mv －mv 0，甲球的动量变化量大于乙球的动量变化量．变式训练3 D 【解析】 动量增量的方向与动量的方向没有必然联系，故A 、B 错误；动量增量是矢量，按照平行四边形定则求解，而动量大小的增量按代数法则运算，两者大小不一定相等，当初末动量方向在同一条直线上时，两者相同，故选D.随堂演练1.B 【解析】 此题考查有关动量大小的决定因素和矢量性．物体的动量越大，即质量与速度的乘积越大，不一定惯性(质量)大，A 项错；对于同一物体，质量一定，所以速度越大，动量越大，B 项对；加速度不变，但速度可以变，如平抛运动的物体，故C 项错；动量的方向始终与速度方向相同，与位移方向不一定相同，D 错误．2.A 【解析】 做平抛运动的物体，只受重力作用，重力是恒力，其在相等的时间内的冲量始终相等，根据动量定理，在相等的时间内，物体动量的变化量始终相同．本题答案为A.3.B 【解析】 子弹打木块模型是两个物体相互作用的典型问题．依据其相互作用原理、各自运动原理、能量转化原理建立的“子弹打木块”模型，其实质是物体系在一对内力的作用下，实现系统内物体的动量、动能和能量的变化过程．在子弹射入木块的过程中，因为入射时间极短，可认为系统静止，所以不受弹力作用，系统合力为零，动量守恒，而在木块压缩弹簧过程中，系统受到水平向右弹力作用，合外力不为零，系统的总动量不守恒，所以整个过程中，动量不守恒；在子弹射入木块过程中，子弹相对于木块发生位移，内力做功，子弹将一部分机械能转化为系统内能，即系统的机械能不守恒，综上可知，本题答案为B.4.B 【解析】 设原子核剩余部分的速度为v 1，根据动量守恒定律有0＝mv ＋(M －m)v 1，可得v 1＝－mvM －m，所以选项B 正确．5.D 【解析】 发射炮弹的过程，系统动量守恒，发射前，系统的总动量为M v 0，发射炮弹后，炮艇的质量变为M －m ，速度为v′，炮弹质量为m ，对地速度为v ＋ v′，所以系统总动量为(M －m)v′＋m(v ＋ v′)，本题答案为D.6.A 【解析】 对于碰撞问题要遵循三个规律：动量守恒定律，碰后系统的机械能不增加和碰撞过程要符合实际情况．本题属于追及碰撞，碰前，后面运动物体的速度一定要大于前面运动物体的速度(否则无法实现碰撞)，碰后，前面物体的动量增大，后面物体的动量减小，减小量等于增大量，所以Δp A ＜0，Δp B ＞0，并且Δp A ＝－Δp B ，据此可排除选项BD ；若Δp A ＝－24 kg ·m/s 、ΔP B ＝24 kg ·m/s ，碰后两球的动量分别为p′A ＝－12 kg ·m/s 、p′B ＝37 kg ·m/s ，根据关系式E k ＝p 22m 可知，A 球的质量和动量大小不变，动能不变，而B球的质量不变，但动量增大，所以B 球的动能增大，这样系统的机械能比碰前增大了，选项C 可以排除；经检验，选项A 满足碰撞遵循的三个原则，本题答案为A.7.3 kg 【解析】 根据公式v ＝ΔsΔt由图可知，撞前v A ＝164m/s ＝4 m/s v B ＝0 撞后v ＝20－168－4m/s ＝1 m/s则由m A v A ＝(m A ＋m B )v 解得：m B ＝m A v A －m A vv＝3 kg 8.Mv 202g （M ＋m ） 【解析】 m 在M 弧面上升过程中，当m 的竖直分速度为零时它升至最高点，此时二者只具有相同的水平速度(设为v)，根据动量守恒定律有：mv 0＝(M ＋m)v ，整个过程中机械能没有损失，设上升的最大高度是h ，则有：12mv 20＝12(M ＋m)v 2＋mgh ，联立两式，解得：h ＝Mv 202g （M ＋m ）.随堂11。

碰撞1．碰撞（1）碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象． （2）在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒； （3）根据碰撞过程中系统总动能的变化情况，可将碰撞分为几类：①弹性碰撞：总动能没有损失或总动能损失很小，可以忽略不计，此碰撞称为弹性碰撞．可使用动量守恒定律和机械能守恒定律帮助计算. 如： 若一个运动的球1m 与一个静止的球2m 碰撞，则 根据动量守恒定律：111122m v m v m v ''=+ 根据机械能守恒定律：222111122111222m v m v m v ''=+ 得到：121112m m v v m m -'=+，121122m v v m m '=+ ②一般碰撞：碰撞结束后，动能有部分损失.③完全非弹性碰撞：两物体碰后粘合在一起，这种碰撞损失动能最多． （4）判断碰撞过程是否存在的依据 ①动量守恒②机械能不增加（动能不增加）：k1k2k1k2E E E E ''++≥或2222121212122222p p p p m m m m ++≥③速度要合理：碰前两物体同向，则v v 后前＞，并且碰撞后，原来在前的物体速度一定增大，并有v v ''后前≥；两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变.（v 后为在后方的物体速度，v 前为在前方的物体速度） （5）常见模型①“速度交换”模型：质量相同的两球发生弹性正碰．若10v v =，20v =，则有1200,v v v ''==． ②“完全非弹性碰撞”模型：两球正碰后粘在一起运动．若10v v =，20v =，则有1012m v v m m =+共，动能损失最大，22k 101211()22E m v m m v ∆=-+共． ③“弹性碰撞”模型：若102,0v v v ==，则有121012m m v v m m -'=+，120122m v v m m '=+．2．反冲（1）指在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象． （2）在反冲现象中系统的动量是守恒的．①质量为M 的物体以对地速度v 抛出其本身的一部分，若该部分质量为m ，则剩余部分对地反冲速度为：mv v M m'=-． ②反冲运动中的已知条件常常是物体的相对速度，在应用动量守恒定律时，应将相对速度转换为绝对速度（一般为对地速度）． （3）反冲现象中往往伴随有能量的变化.3．爆炸（1）爆炸过程中，内力远远大于外力，动量守恒. （2）在爆炸过程中，有其它形式的能转化为机械能.4. 人船模型（1）移动距离问题分析①若一个原来静止的系统的一部分发生运动，则根据动量守恒定律可知，另一部分将向相反方向运动.11220m v m v -=，则2121m v v m =经过时间的积累，运动的两部分经过了一段距离，同样的，有2121m x x m =. ②当符合动量守恒定律的条件，而仅涉及位移而不涉及速度时，通常可用平均动量求解．解此类题通常要画出反映位移关系的草图．（2）人船模型中，人的位移与船的位移分别为 M l L M m =+船人人船，m l L M m =+人船人船，其中L 是人和船的相对位移.类型一：碰撞后的动量例1．A 、B 两小球在光滑水平面上沿同一直线向同一方向运动，A 球的动量为5 kg ·m/s ，B 球的动量是7 kg ·m/s ，当A 球追上B 球发生碰撞， 则碰撞后A 、B 两球动量的可能值为： （ ） A. p A ′＝6 kg ·m/s p B ′＝6 kg ·m/s B. p A ′＝3 kg ·m/s p B ′＝9kg ·m/s C ．p A ′＝－2 kg ·m/s p B ′＝14 kg ·m/s D ．p A ′＝－5 kg ·m/s p B ′＝17kg ·m解析：由于Ａ追上Ｂ发生碰撞，所以可知v A ＞v B 且碰后 v B ′＞v B v B ′≥v Ａ，即p B ′＞p B ，故可排除选项Ａ。

人教版高中物理选修3—5知识点总结第十六章动量守恒定律动16.1实验探究碰撞中的不变量碰撞的特点:1、相互作用时间极短。

2.相互作用力极大，即内力远大于外力。

3、速度都发生变化。

一、实验的基本思路1、一维碰撞：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。

2、猜想与假设：一个物体的质量与它的速度的乘积是不是不变量?3、碰撞可能有很多情形。

例如两个物体可能碰后分开，也可能粘在一起不再分开。

二、需要考虑的问题①如何保证碰撞是一维的？即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动。

在固定的轨道上做实验——气垫导轨。

②怎样测量物体的质？用天平测量。

③怎样测量两个物体在磁撞前后的速度?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。

④数据处理：列表。

参考案例一气垫导轨和光电门研究碰撞。

参考案例二利用单摆研究碰撞参考案例三利用打点计时器研究碰撞参考案例四利用平抛运动研究碰撞研究能量损失较小的碰撞时，可以选用参考案例二;研究碰撞后两个物体结合在一起的情况时，可以选用参考案例三。

参考案例四测出小球落点的水平距离可根据平抛运动的规律计算出小球的水平初速度。

实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。

16.2动量定理一、动量1、定义：把物体的质量m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p = mʋ2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg•m/s3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同。

4、注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。

5、动量的变∆p①某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p'，跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即p = p' - p。

高中物理选修3-5知识点总结大多数高中生对物理都有点畏惧，但是物理是理科生高考必考的科目，是必须要学好一门课程，那么选修3-5的物理课本有哪些重要的知识点呢?下面是小编为大家整理的关于高中物理选修3-5知识点总结，希望对您有所帮助。

欢迎大家阅读参考学习!高中物理选修3-5知识一、动量守恒定律1、动量守恒定律的条件:系统所受的总冲量为零(不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力)，即系统所受外力的矢量和为零。

(碰撞、爆炸、反冲)注意:内力的冲量对系统动量是否守恒没有影响，但可改变系统内物体的动量。

内力的冲量是系统内物体间动量传递的原因，而外力的冲量是改变系统总动量的原因。

2、动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/ (规定正方向) △p1=-△p2/3、某一方向动量守恒的条件:系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统在这个方向上的动量守恒。

必须注意区别总动量守恒与某一方向动量守恒。

4、碰撞(1)完全非弹性碰撞:获得共同速度，动能损失最多动量守恒， ;(2)弹性碰撞:动量守恒，碰撞前后动能相等;动量守恒，;动能守恒， ;特例1:A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0，B静止，则碰后速度，vB= .特例2:对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度(即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度)(3)一般碰撞:有完整的压缩阶段，只有部分恢复阶段，动量守恒，动能减小。

5、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mv = MV (注意:几何关系)二、量子理论的建立黑体和黑体辐射1、量子理论的建立:1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不可再分的能量值ε叫做能量子ε= hν。

第4节碰撞1.如果碰撞过程中机械能守恒，这样的碰撞叫做弹性碰撞，如果碰撞过程中机械能不守恒，这样的碰撞叫做非弹性碰撞。

2．两小球碰撞前后的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，这种碰撞称为正碰，也叫对心碰撞。

3．微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”，这样的碰撞又叫散射。

一、碰撞的分类1．从能量角度分类(1)弹性碰撞：碰撞过程中机械能守恒。

(2)非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。

(3)完全非弹性碰撞：碰撞后合为一体或碰后具有共同速度，这种碰撞动能损失最大。

2．从碰撞前后物体运动的方向是否在同一条直线上分类(1)正碰：(对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的速度方向与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度方向仍会沿着这条直线的方向而运动。

(2)斜碰：(非对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动速度方向与两球心的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度方向都会偏离原来两球心的连线而运动。

二、弹性碰撞特例1．两质量分别为m1、m2的小球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则碰后两球速度分别为v1′＝m1－m2m1＋m2v1，v2′＝2m1m1＋m2v1。

2．若m1＝m2的两球发生弹性正碰，v1≠0，v2＝0，则v1′＝0，v2′＝v1，即两者碰后交换速度。

3．若m1≪m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝－v1，v2′＝0。

表明m1被反向以原速率弹回，而m2仍静止。

4．若m1≫m2，v1≠0，v2＝0，则二者弹性正碰后，v1′＝v1，v2′＝2v1。

表明m1的速度不变，m2以2v1的速度被撞出去。

三、散射1．定义微观粒子相互接近时并不像宏观物体那样“接触”而发生的碰撞。

2．散射方向由于粒子与物质微粒发生对心碰撞的概率很小，所以多数粒子碰撞后飞向四面八方。

1．自主思考——判一判(1)两小球在光滑水平面上碰撞后粘在一起，因而不满足动量守恒定律。

(×)(2)速度不同的两小球碰撞后粘在一起，碰撞过程中没有能量损失。

1．碰撞学习目标知识脉络1.知道碰撞的特色 .2.会用实验研究碰撞前后物体动能的变化． ( 重点 )3.知道弹性碰撞和非弹性碰撞，会用能量的看法剖析弹性碰撞和非弹性碰撞． ( 重点、难点 )碰撞现象[先填空 ]碰撞现象做相对运动的两个( 或几个 ) 物体相遇而发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生明显变化，这一过程叫做碰撞．[再判断 ]1．发生碰撞的两个物体的运动方向必定都发生变化．( ×)2．两个物体之间发生碰撞后，它们的运动方向可能同样．( √)3．碰撞只好是两个物体之间发生的相互作用．( ×)[后思虑 ]图 1-1-1如图 1-1-1 所示，质量为m，速度为 v 的小球与挡板发生碰撞，碰后以大小不变的速度反向弹回．(1)小球的运动状态能否发生了改变？(2)小球的动能能否发生了变化？【提示】(1) 因为小球的运动方向发生了改变，故小球的运动状态发生了改变．(2)因为小球的速度大小没有变化，故小球的动能没有变化．碰撞的特色1．时间特色：碰撞现象中，相互作用的时间极短，相对物体运动的全过程可忽视不计．2．相互作使劲特色：在碰撞过程中，系统的内力远大于外力．3．位移特色：在碰撞过程中，因为在极短的时间内物体的速度发生突变，物体发生的位移极小，可以为碰撞前后物体处于同一地点．1． ( 多项选择 ) 碰撞现象的主要特色有()A．物体相互作用时间短B．物体相互作用前速度很大C．物体相互作用后速度很大D．物体间相互作使劲远大于外力【分析】碰撞过程发生的作用时间很短作使劲很大，远大于物体遇到的外力，与物体作用前后的速度大小没关，故A、 D 正确．【答案】AD2． ( 多项选择 ) 钢球A以必定的速度沿圆滑水平面向静止于前方的另一同样大小的钢球 B 运动，以下对两球相互作用过程说法正确的选项是()【导学号： 22482000】A．两球相互作用的过程一直没有动能的损失B．钢球A减速运动时，系统动能不变C．两球速度相等的瞬时，系统动能最小D．两球速度相等的瞬时，系统势能最大【分析】两球相互作用过程中因为存在相互作用的弹力，两球均发生形变，有弹性势能，系统动能有损失，两球速度相等瞬时，系统动能损失最大，弹性势能最大．【答案】CD办理碰撞问题的几点提示(1)作用时间很短．(2)运动状态变化明显．(3)位移变化特别小．碰撞中动能的变化1．实验装置：气垫导轨、数字计时器 ( 图 1-1-4) ．导轨上附有滑块和光电门，如图1-1-2 所示．滑块上装有挡光条和弹簧片，如图1-1-3所示．图 1-1-3 图1-1-42．研究过程(1) 先用天平测出带弹簧片的滑块1、滑块 2 的质量m1、m2，而后用手推进滑块 1 使其获得初速度 v1，与静止的滑块 2 发生正碰，测定碰撞前、后两滑块的速度大小，并算出两滑块碰撞前、后的动能E k1、 E k2和 E′k1、 E′k2，比较 E k1＋ E k2和 E′k1＋ E′k2的大小．(2)换用不带弹簧片的两滑块重复 (1) ．(3) 将滑块上的弹簧片换成橡皮泥，使有橡皮泥的两正直对，重复实验(1) ．3．实验结论对于不一样的碰撞状况，动能的变化状况不一样，在第一种状况下，两滑块碰撞前、后的动能之和大概不变，在第二、三种状况下，碰后两滑块的动能之和变小了，而第三种状况动能损失的更多．3． ( 多项选择 ) 在利用气垫导轨研究碰撞中的动能变化时，以下哪些要素可致使实验偏差()A．导轨安置不水平B．小车上挡光条倾斜C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一同【分析】导轨安置不水平，小车速度将受重力的影响，进而致使实验偏差；挡光条倾斜会致使挡光条宽度不等于挡光阶段小车经过的位移，使计算速度出现偏差．故此题应选A、B.【答案】AB4．某同学利用气垫导轨做“研究碰撞前、后物体动能变化”的实验，气垫导轨装置如图 1-1-5 所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等构成．图 1-1-5(1) 下边是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调理气垫导轨的调理旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通光电计时器；④把滑块 2 静止放在气垫导轨的中间；⑤滑块 1 挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑥开释滑块1，滑块1 经过光电门1 后与左边有固定弹簧的滑块2 碰撞，碰后滑块1 和滑块2 挨次经过光电门2，两滑块经过光电门后挨次被制动；⑦读出滑块经过两个光电门的挡光时间：滑块 1 经过光电门ms ，经过光电门 2 的挡光时间 t 2＝ 49.99 ms ，滑块 2 经过光电门1 的挡光时间2 的挡光时间t 1＝t 3＝ms ；⑧测出挡光片的宽度d ＝ 5 mm ，测得滑块1( 包含撞针) 的质量为m 1＝300 g，滑块2( 包括弹簧) 质量为m 2＝ 200 g；(2) 数据办理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：，B ． ___________________________________________________________.②碰撞前滑块1 的速度v 1 为________m/s ；碰撞后滑块1 的速度v 2 为________m/s ；滑块2的速度v 3 为 ________m/s ； ( 结果保存两位有效数字)③碰撞前两滑块的总动能E k1＝ ________J ，碰撞后两滑块的总动能E k2＝ ________J ，E k1________E k2( 选填“＞”“＝”或“＜” ) ．【分析】(2) ①A. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而惹起的偏差．B ．保证两个滑块的碰撞是正碰．②滑块 1 碰撞前的速度 v ＝ d 5×10 －3－3 m/s ≈0.50 m/s ；＝1t 1 ×10滑块 1 碰撞后的速度 v 2＝ d ＝ 5×10－ 3－3 m/s ≈0.10 m/s ；49.99 ×10t 2 v 3＝d － 3滑块 2 碰撞后的速度＝5×10－ 3 m/s ≈0． 60 m/s ；t 3 8.35 ×101 2③碰撞前的总动能E k1＝2m1v1 ＝ 0.037 5 J1 2 1 2碰撞后的总动能E k2＝2m1v2 ＋2m2v3 ＝0.037 5 J所以碰撞前后总动能相等．【答案】(2) ①A. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而惹起的偏差．B．保证两个滑块的碰撞是正碰．②③0.037 50.037 5＝利用气垫导轨研究碰撞时，必定要保证碰撞的两物体“水平”和“正碰”.只有弹性碰撞时碰撞前后动能之和保持不变，一般状况下的碰撞总动能要减小.碰撞的分类[先填空 ]1．弹性碰撞碰撞前后系统总动能不变，这类碰撞称为弹性碰撞．2．非弹性碰撞碰撞后的系统总动能减小了，有一部分动能转变成其余形式的能量，这类碰撞称为非弹性碰撞．3．完整非弹性碰撞在非弹性碰撞中，假如两物体碰后粘在一同，以同样的速度运动，这类碰撞称为完整非弹性碰撞．[再判断 ]1．弹性碰撞过程中，物体的总机械能守恒．( √)2．两辆汽车迎面相撞属于弹性碰撞．( ×)3．正、负离子碰撞后共同构成分子的现象属于完整非弹性碰撞．( √)[后思虑 ]你能说出弹性碰撞与非弹性碰撞的实质差别吗？现实生活中，哪些碰撞可近似看作弹性碰撞？ ( 请举例说明 )【提示】两种碰撞的实质差别是碰撞前后系统动能能否守恒．现实生活中的碰撞，多数是非弹性碰撞．乒乓球拍击打乒乓球、网球拍击打网球、台球间的碰撞可近似看作弹性碰撞．弹性碰撞与非弹性碰撞的差别弹性碰撞非弹性碰撞碰后形变状况完整恢复不可以完整恢复没有能量损失，碰撞前后一部分动能转变成其余形式的能，碰撞前能量损失状况系统的动能相等后系统的动能不再相等5．如图 1-1-6 所示，两小球在同一轨道槽内发生了碰撞，两小球都是弹性小球，则它们的碰撞属于 ()【导学号： 22482001】图 1-1-6A．完整非弹性碰撞B．弹性碰撞C．非弹性碰撞D．碰撞前后动能保持不变【分析】两小球都是弹性小球，属于弹性碰撞，应选项 B 正确．【答案】 B6． ( 多项选择 ) 下边对于碰撞的理解，正确的选项是()A．碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短时间内它们的运动状态发生明显变化的过程B．在碰撞现象中，一般来说物体所受的外力作用能够忽视C．正、负离子碰撞后共同构成分子的现象属于完整非弹性碰撞D．依据碰撞过程中动能能否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰【分析】碰撞的主要特色是：相互作用时间短，作使劲峰值大，因此其余外力能够忽略不计，在极短时间内物体的运动状态发生显然变化，故A、 B 对；依据碰撞前后动能能否不变，碰撞分为弹性碰撞和非弹性碰撞，此中动能不变的碰撞称为弹性碰撞，故C对、D错．【答案】ABC1．弹性碰撞是一种理想化碰撞，现实中的多半碰撞实质上都属于非弹性碰撞．2．当两物体碰撞后不再分开，此时系统动能损失最大，称为完整非弹性碰撞．3.光的波粒二象性学习目标知识脉络1.知道什么是康普顿效应及康普顿散射实验原理． ( 重点 )2．理解光的波粒二象性，认识光是一种概率波 .康普顿效应[先填空 ]1．光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的流传方向发生偏转，这类现象叫光的散射．湛蓝的天空、殷红的彩霞是大气层对阳光散射形成的，夜晚探照灯或激光的光柱，是空气中微粒对光散射形成的．2．康普顿效应康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发此刻散射的X 射线中，除原波长外，还发现了波长随散射角的增大而增大的谱线． X 射线经物质散射后波长变长的现象，称为康普顿效应．3．康普顿的理论当光子与电子相互作用时，既恪守能量守恒定律，又恪守动量守恒定律．在碰撞中光子将能量 hν的一部分传达给了电子，光子能量减少，波长变长．4．康普顿效应的意义康普顿效应表示光子除了拥有能量以外，还拥有动量，深入揭露了光的粒子性的一面，为光子说供给了又一例证．[再判断 ]1．康普顿效应证明了光子不单拥有能量，也拥有动量．( √)2．康普顿效应进一步说明光拥有粒子性．( √)3．光子发生散射时，其动量大小发生变化，但光子的频次不发生变化．( ×)4．光子发生散射后，其波长变大．( √)[后思虑 ]1．太阳光从小孔射入室内时，我们从侧面能够看到这束光；白日的天空各处都是亮的；宇航员在太空中只管太阳灿烂眼刺眼，其余方向的天空倒是黑的．为何？【提示】地球上存在着大气，太阳光经大气中的微粒散射后传向各个方向；而在太空中的真空环境下，光不再散射，只向前流传．2．光电效应与康普顿效应研究问题的角度有何不一样？【提示】光电效应应用于电子汲取光子的问题，而康普顿效应应用于议论光子与电子碰撞且没有被电子汲取的问题．1．对康普顿效应的理解(1)实验现象X 射线管发出波长为λ0的X射线，经过小孔投射到散射物石墨上．X 射线在石墨上被散射，部分别射光的波长变长，波长改变的多少与散射角有关．(2)康普顿效应与经典物理理论的矛盾依照经典物理理论，入射光惹起物质内部带电粒子的受迫振动，振动着的带电粒子从入射光汲取能量，并向周围辐射，这就是散射光．散射光的频次应当等于粒子受迫振动的频次( 即入射光的频次) ．所以散射光的波长与入射光的波长应当同样，不该当出现波长变长的散射光．此外，经典物理理论没法解说波长改变与散射角的关系．(3)光子说对康普顿效应的解说假设 X 射线光子与电子发生弹性碰撞．①光子和电子相碰撞时，光子有一部分能量传给电子，散射光子的能量减少，于是散射光的波长大于入射光的波长．②因为碰撞中互换的能量与碰撞的角度有关，所以波长的改变与散射角有关．2．康普顿的散射理论进一步证明了爱因斯坦的光量子理论，也有力证了然光拥有波粒二象性．1．( 多项选择 ) 美国物理学家康普顿在研究石墨对X 射线的散射时，发此刻散射的X 射线中，除了与入射波长λ 0 同样的成格外，还有波长大于λ 0的成分，这个现象称为康普顿效应．关于康普顿效应，以下说法正确的选项是()A．康普顿效应说明光子具动量B．康普顿效应现象说明光拥有颠簸性C．康普顿效应现象说明光拥有粒子性D．当光子与晶体中的电子碰撞后，其能量增添【分析】康普顿效应说明光拥有粒子性， B 项错误， A、C 项正确；光子与晶体中的电子碰撞时知足动量守恒和能量守恒，故两者碰撞后，光子要把部分能量转移给电子，光子的能量会减少， D 项错误．【答案】AC2．康普顿效应证明了光子不单拥有能量，也有动量．如图4-3-1 给出了光子与静止电子碰撞后电子的运动方向，则碰后光子可能沿__________ 方向运动，而且波长________( 选填“不变”“变短”或“变长”) ．图4-3-1【分析】因光子与电子在碰撞过程中动量守恒，所以碰撞以后光子和电子的总动量的方向与光子碰前动量的方向一致，可见碰后光子运动的方向可能沿 1 方向，不行能沿 2 或 3 方向；经过碰撞，光子将一部分能量转移给电子，能量减少，由ε＝ hν知，频次变小，再依据c＝λν知，波长变长．【答案】1变长动量守恒定律不只合用于宏观物体，也合用于微观粒子间的作用；康普顿效应进一步揭露了光的粒子性，也再次证了然爱因斯坦光子说的正确性.光的波粒二象性光是一种概率波[先填空 ]1．光的波粒二象性(1)光既拥有颠簸性又拥有粒子性，既光拥有波粒二象性．光的颠簸性是指光的运动形态拥有各样颠簸的共同特色，如干预、衍射和色散等都有波动的表现．光的粒子性是指光与其余物质相互作用时所互换的能量和动量拥有不连续性，如光电效应、康普顿效应等．(2)光子的能量和动量①能量：ε＝ hν.②动量：h p＝λ.(3) 意义能量ε 和动量p 是描绘物质的粒子性的重要物理量；波长λ 和频次ν 是描绘物质的h颠簸性的典型物理量．所以ε＝ hν和p＝λ揭露了光的粒子性和颠簸性之间的亲密关系．2．光是一种概率波光波在某处的强度代表着光子在该处出现概率的大小，所以光是一种概率波．[再判断 ]1．光的干预、衍射、偏振现象说明光拥有颠簸性．( √)2．光子数目越大，其粒子性越显然．( ×)3．光拥有粒子性，但光子又不一样于宏观看法的粒子．( √)4．光子经过狭缝后落在屏上明纹处的概率大些．( √)[后思虑 ]h1．由公式E＝ hν和λ＝p，能看出颠簸性和粒子性的联系吗？【提示】从光子的能量和动量的表达式能够看出，是h架起了粒子性与颠簸性之间的桥梁．2．在光的单缝衍射实验中，在光屏上放上照相底片，并想法控制光的强度，尽可能使光子一个一个地经过狭缝，曝光时间短时，可看到胶片上出现一些无规则散布的点；曝光时间足够长时，有大批光子经过狭缝，底片上出现一些平行条纹，中央条纹最亮最宽．请思虑以下问题：(1)曝光时间短时，说明什么问题？【提示】少许光子表现出光的粒子性，但其运动规律与宏观粒子不一样，其地点是不确定的．(2)曝光时间足够长时，说明什么问题？【提示】大批光子表现出光的颠簸性，光波强的地方是光子抵达的时机多的地方．(3)暗条纹处必定没有光子抵达吗？【提示】暗条纹处也有光子抵达，不过光子抵达的几率特别小，很难体现出亮度．1．对光的认识的几种学说学说名称微粒说代表人物牛顿颠簸说惠更斯电磁说麦克斯韦光子说爱因斯坦波粒二象性公认光的直线能在真空中传光电效应，光的干播，是横波，光光既有颠簸现象，又实验依照流传、光康普顿效涉、衍射速等于电磁波速有粒子特色的反射应度光是一群光是一种光是由一光是拥有电磁天性内容重点光是一种电磁波份一份光的物质，既有颠簸性弹性粒子机械波子构成的又有粒子性理论领域宏观世界宏观世界微观世界微观世界微观世界2.对光的波粒二象性的理解实验基础表现说明(1) 光子在空间各点出现的可能性大小(1) 光的颠簸性是光子自己光的可用颠簸规律来描绘的一种属性，不是光子之间颠簸干预和衍射(2) 足够能量的光 ( 大批光子 ) 在流传时，相互作用产生的性表现出波的性质(2) 光的颠簸性不一样于宏观(3) 波长长的光简单表现出颠簸性看法的波(1) 当光同物质发生作用时，这类作用是光的“一份一份”进行的，表现出粒子的性(1) 粒子的含义是“不连光电效应、质续”“一份一份”的粒子康普顿效应(2) 少许或个别光子简单显示出光的粒(2) 光子不一样于宏观看法的性子性粒子(3)波长短的光，粒子性明显3.光波是一种概率波在双缝干预实验中，光子经过双缝后，对某一个光子而言，不可以必定它落在哪一点，但屏上各处明暗条纹的不一样亮度，说明光子落在各处的可能性即概率是不同样的．光子落在明条纹处的概率大，落在暗条纹处的概率小．这就是说光子在空间出现的概率能够经过颠簸的规律来确立，所以说光是一种概率波．3．对于光的波粒二象性，以下说法中正确的选项是()【导学号： 22482062】A．光的频次越高，衍射现象越简单看到B．光的频次越高，粒子性越明显C．大批光子产生的成效常常显示粒子性D．光的波粒二象性否认了光的电磁说【分析】光拥有波粒二象性，波粒二象性其实不否认光的电磁说，不过说某些状况下粒子性显然，某些状况下颠簸性显然，故D错误．光的频次越高，波长越短，粒子性越显然，颠簸性越不显然，越不易看到其衍射现象，故 B 正确、 A 错误．大批光子的行为表现出颠簸性，个别光子的行为表现出粒子性，故C错误．【答案】 B4．( 多项选择 ) 在单缝衍射实验中，中央亮纹的光霸占从单缝射入的整个光强的95%以上．假设此刻只让一个光子能经过单缝，那么该光子()A．必定落在中央亮纹处B．必定落在亮纹处C．可能落在亮纹处D．可能落在暗纹处【分析】依据光的概率波的看法，对于一个光子经过单缝落在哪处，是不行确立的，但概率最大的是落在中央亮纹处，可达95%以上．自然也可能落在其余亮纹处，还可能落在暗纹处，只可是落在暗处的概率很小而已，故只有C、 D正确．【答案】CD对光的波粒二象性的两点提示1．光的干预和衍射及偏振说明光拥有颠簸性，而光电效应和康普顿效应是光拥有粒子性的例证．2．颠簸性和粒子性都是光的实质属性，不过在不一样条件下的表现不一样．当光与其余物质发生作用时，表现出粒子的性质；少许或个别光子易显示出光的粒子性；频次高波长短的光，粒子性明显．大批光子在流传时表现为颠簸性；频次低波长长的光，颠簸性明显．对光子落点的理解1．光拥有颠簸性，光的颠簸性是统计规律的结果，对某个光子我们没法判断它落到哪个地点，我们只好判断大批光子的落点地区．2．在暗条纹处，也有光子达到，不过光子数极少．3．对于经过单缝的大批光子而言，绝大部分光子落在中央亮纹处，只有少量光子落在其余亮纹处及暗纹处．六、词语点将（据意写词）。