2022年高考物理大一轮复习讲义：选修3-5动量守恒定律.docx

[高考导航 ] 要 考点内容 说明 求  高考命题实况 2014 2015 2016  命题热点 动量 动量守恒定律 Ⅰ 弹性碰撞和非弹性碰撞 Ⅰ 原子核式结构模型 Ⅰ 氢原子光谱 原子的能 Ⅰ 级 原 子 核 的 组 成 Ⅰ 原子核的衰变 半衰期 Ⅰ 放射性同位素 放射性 Ⅰ 的应用与防护 核力与结合能 质量亏损 核反应方程 Ⅰ 裂变反应 聚变反应 Ⅰ 链式反应 普朗克能量子假说 黑 只限于一维碰撞的问题  T12C(1) ：光 电效应 T12C(2) ：核 反应方程； 原子核的衰 变；半衰期T12C(3) ：动 量；动量守 恒定律  T12C(1) ： 光的波粒 二象性T12C(2) ： 衰变方程 T12C(3) ： 结合能与质量亏损  T12C(1) ：衰变方 程 T12C(2) ：光子 的动量及动量 改变量 T12C(3) ：光子的能量、光电效应方程  动量和动量守恒等基本概念、规律的理解，一般结合碰撞等实际过程考查； 光电效应、波粒二象性的考查； 氢原子光谱、能级的考查； 放射性元素的衰变、核反应的考查； 质能方程、核反 Ⅰ 体和黑体辐射 光电效应 Ⅰ 光的波粒二象性 物质 Ⅰ 波 应方程的计算； 原子核衰变与动量守恒定律相结合的考查 实验十三：验证动量守恒定律 基础课 1 动量守恒定律及其应用 知识点一、动量、动量守恒定律 动量 (1)定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用 p 来表示。(2)表达式： p＝ mv。 单位： kg·m/s。 标矢性：动量是矢量，其方向和速度方向相同。2．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。 (2)表达式： m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′或 p＝ p′。 (3)适用条件 ①理想守恒：系统不受外力或所受外力的合力为零，则系统动量守恒。 ②近似守恒：系统受到的合力不为零，但当内力远大于外力时，系统的动量可近似看成守恒。 ③分方向守恒：系统在某个方向上所受合力为零时，系统在该方向上动量守恒。 知识点二、弹性碰撞和非弹性碰撞 碰撞 碰撞是指物体间的相互作用持续时间很短，而物体间的相互作用力很大的现象。 特点 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。 分类 动量是否守恒 机械能是否守恒 弹性碰撞 守恒 守恒 非弹性碰撞 守恒 有损失 完全非弹性碰撞 守恒 损失最大知识点三、实验十三：验证动量守恒定律 方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验 (如图 1 所示) 图 1 测质量： 用天平测出滑块质量。 安装： 正确安装好气垫导轨。 实验：接通电源， 利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速度大小和方向 )。 验证： 一维碰撞中的动量守恒。 图 2 方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验 (如图 2 所示) 1．测质量： 用天平测出两小球的质量 m1、m2。 安装： 把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。 实验： 一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。 测速度： 可以测量小球被拉起的角度， 从而算出碰撞前对应小球的速度， 测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。 改变条件： 改变碰撞条件，重复实验。 验证： 一维碰撞中的动量守恒。 方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验 (如图 3 所示) 图 3 1．测质量： 用天平测出两小车的质量。 安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端， 把纸带穿过打点计时器， 连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。 实验： 接通电源，让小车 A 运动，小车 B 静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。 Δx 测速度： 通过纸带上两计数点间的距离及时间由 v＝ Δt 算出速度。 改变条件： 改变碰撞条件，重复实验。 验证： 一维碰撞中的动量守恒。 方案四：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 (如图 4 所示) 图 4 测质量： 用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 安装： 按照图 4 所示安装实验装置。调整固定斜槽使斜槽底端水平。 铺纸：白纸在下， 复写纸在上且在适当位置铺放好。 记下重垂线所指的位置 O。 放球找点： 不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下， 重复 10 次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心 P 就是小球落点的平均位置。 碰撞找点： 把被撞小球放在斜槽末端， 每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞， 重复实验 10 次。用步骤 4 的方法， 标出碰后入射小球落点的平均位置 M 和被撞小球落点的平均位置 N。如图 5 所示。 图