物理选修3-5知识点.doc

文档介绍：该【物理选修3-5知识点 】是由【莫比乌斯】上传分享，文档一共【19】页，该文档可以免费在线阅读，需要了解更多关于【物理选修3-5知识点 】的内容，可以使用淘豆网的站内搜索功能，选择自己适合的文档，以下文字是截取该文章内的部分文字，如需要获得完整电子版，请下载此文档到您的设备，方便您编辑和打印。选修3-5知识点
Ⅱ
1、冲量冲量可以从两个侧面的定义或解释。①作用在物体上的力和力的作用时间的乘积,叫做该力对这物体的冲量。②冲量是力对时间的累积效应。力对物体的冲量,使物体的动量发生变化;而且冲量等于物体动量的变化。
冲量的表达式I=F·t。单位是牛顿·秒
冲量是矢量,其大小为力和作用时间的乘积,其方向沿力的作用方向。如果物体在时间t内受到几个恒力的作用,则合力的冲量等于各力冲量的矢量和,其合成规律遵守平行四边形法则。
2、动量可以从两个侧面对动量进行定义或解释。①物体的质量跟其速度的乘积,叫做物体的动量。②动量是物体机械运动的一种量度。动量的表达式P=mv。单位是千克米/秒。动量是矢量,其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的,所以动量也是相对的,我们啊
3、动量定理物体动量的增量,等于相应时间间隔力,物体所受合外力的冲量。表达式为。
运用动量定理要注意①动量定理是矢量式。合外力的冲量与动量变化方向一致,合外力的冲量方向与初末动量方向无直接联系。②合外力可以是恒力,也可以是变力。在合外力为变力时,F可以视为在时间间隔t内的平均作用力。③动量定理不仅适用于单个物体,而且可以推广到物体系。
4、动量守恒定律当系统不受外力作用或所受合外力为零,则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式,一般常用
等号左右分别表示系统作用前后的总动量。
运用动量守恒定律要注意以下几个问题:
①动量守恒定律一般是针对物体系的,对单个物体谈动量守恒没有意义。
②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等,系统在一个非常短的时间内,系统内部各物体相互作用力,远比它们所受到外界作用力大,就可以把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这一短暂时间内遵循动量守恒定律。
③计算动量时要涉及速度,这时一个物体系内各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的,一般取地面为参照物。
④动量是矢量,因此“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和,而不是代数和。
⑤动量守恒定律也可以应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零,但只要在某一方面上的合外力分量为零,那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。
⑥动量守恒定律有广泛的应用范围。只要系统不受外力或所受的合外力为零,那么系统内部各物体的相互作用,不论是万有引力、弹力、摩擦力,还是电力、磁力,动量守恒定律都适用。系统内部各物体相互作用时,不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起,还是分裂成碎块,动量守恒定律也都适用。
5、动量与动能、冲量与功、动量定理与动能定理、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。动量与动能的比较:
①动量是矢量,动能是标量。
②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化可以用动量守恒,若要研究碰撞过程改变成内能的机械能则要用动能为损失去计算了。所以动量和动能是从不同侧面反映和描述机械运动的物理量。
冲量与功的比较,冲量描述的是力的时间累积效应,功是力的空间累积效应。冲量是矢量,功是标量。冲量过程一般伴随着动量的变化过程,而做功过程一般伴随着动能的改变过程。至于究竟从哪一角度来研究,要根据实际需要来决定。
动量定理与动能定理的比较,两个定理是冲量与动量变化,功与动能变化之间关系的具体表述。前一个是矢量式,后一个是标量式。在一个物体系内,作用力与反作用力冲量总是等值反向,并在一条直线上,内力冲量的矢量和等于零,但内力功的代数和不一定为零,在子弹打木块的问题中一对滑动摩擦力做功的代数和等于系统内能的增量。
动量守恒定律与机械能守恒定律比较,前者是矢量式,有广泛的适用范围,而后者是标量式其适用范围则要窄得多。这些区别在使用中一定要注意。
6、碰撞两个物体相互作用时间极短,作用力又很大,其他作用相对很小,运动状态发生显著化的现象叫做碰撞。
以物体间碰撞形式区分,可以分为“对心碰撞”(正碰),而物体碰前速度沿它们质心的连线;“非对心碰撞”——中学阶段不研究。
以物体碰撞前后两物体总动能是否变化区分,可以分为:“弹性碰撞”。碰撞前后物体系总动能守恒;“非弹性碰撞”,完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例,这种碰撞,物体在相碰后粘合在一起,动能损失最大。
各类碰撞都遵守动量守恒定律和能量守恒定律,不过在非弹性碰撞中,有一部分动能转变成了其他形式能量,因此动能不守恒了。
(实验、探究)Ⅰ
【实验目的】
研究在弹性碰撞的过程中,相互作用的物体系统动量守恒.
【实验原理】
利用图-1的装置验证碰撞中的动量守恒,让一个质量较大的球从斜槽上滚下来,跟放在斜槽末端上的另一个质量较小的球发生碰撞,,从而导致飞行时间相等,,速度也可间接地知道,如满足动量守恒式m1v1=m1v1'+m2v2',则可验证动量守恒定律.
进一步分析可以知道,如果一个质量为m1,速度为v1的球与另一个质量为m2,速度为v2的球相碰撞,碰撞后两球的速度分别为v1'和v2',则由动量守恒定律有:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'
【实验器材】
两个小球(大小相等,质量不等);斜槽;重锤线;白纸;复写纸;天平;刻度尺;圆规.
【实验步骤】
;
-2安装好斜槽,注意使其末端切线水平,并在地面适当的位置放上白纸和复写纸,并在白纸上记下重锤线所指的位置O点.
,让入射小球从斜槽上同一位置从静止滚下,重复数次,便可在复写纸上打出多个点,用圆规作出尽可能小的圆,将这些点包括在圆内,则圆心就是不发生碰撞时入射小球的平均位置P点(图-40);
,使入射小球与被碰小球能发生正碰;
,重复数次,使两球相碰,按照步骤(3)的办法求出入球落地点的平均位置M和被碰小球落地点的平均位置N;
,测出OM、OP、ON的长度;
,验证公式两边数值是否相等(在实验误差允许的范围内):m1·OP=m1·OM+m2·ON
【注意事项】
1.“水平”和“正碰”是操作中应尽量予以满足的前提条件.
,是以它们做平抛运动的水平位移代表相应的速度.
,检验方法是将小球放在平轨道上任何位置,看其能否都保持静止状态.
.
,小球靠着档板后放手释放小球.
,实验桌、斜槽、记录的白纸的位置要始终保持不变.
·OP=m1·OM+m2·ON式中相同的量取相同的单位即可.
【误差分析】
误差来源于实验操作中,两个小球没有达到水平正碰,一是斜槽不够水平,二是两球球心不在同一水平面上,,两球相碰时作用力就越大,,落点取平均位置来确定,以减小偶然误差.
下列一些原因可能使实验产生误差:
,则误差较大;
,则得不到准确的平抛运动而造成误差;
、P、M、N各点定位不准确带来了误差;
;
,使得每次做实验时不是统一标准.
【典型例题】
例1(2000年全国高考)某同学用如图-3所示装置通过半径相同的A、,,落到位于水平地面的记录纸上,,得到10个落点痕迹,再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方,让A球仍从位置G由静止开始滚下,和B球碰撞后,A、--41所示,其中米尺水平放置,且平行于G、R、O所在的平面,米尺的零点与O点对齐.
(1)碰撞后B球的水平射程应取为________cm.
(2)在以下选项中,哪些是本次实验必须进行的测量?答:________(填选项号)
,测量A球落点位置到O点的距离
,测量A球落点位置到O点的距离

(或两球质量之比)

解析(1)如图-4中画出了B球的10个落点位置,实验中应取平均位置.
方法是:用最小的圆将所有点圈在里面,圆心位置即为落点平均位置,找准平均位置,()
(2)本实验的装置将教材上的实验装置作了微小变化,把放被碰小球的支座去掉,而把被碰小球放在靠近槽末端的的地方,使得被碰小球B和入射小球A都从O点开始做平抛运动,且两球平抛时间相同,以平抛时间为时间单位,,平抛水平位移为sA;A、B相碰后,A、B两球的水平位移分别为sA’、sB’,A、B质量分别为mA、mB,则碰前A的动量可写成mAsA,碰后A、B总动量为mAsA’+mBsB’,要验证动量是否守恒,即验证以上两动量是否相等,所以该实验应测量的物理量有:mA、mB、sA、sA’、sB’.该题答案是ABD.

评注本题改变实验条件,在新的情景中寻求需测量的物理量,注重发现问题的能力和创新能力的考查.
例2 实验中的小球必须使用光滑坚硬的小球,这是为什么?
,,这个影响不太大,误差约在3%以内,倘若球不够坚硬,或其表面粗糙,影响就较严重了.
评注这项注意事项是做好这个实验的一个很重要的措施.
例3某同学设计了一个用打点计时器验证动量守恒定律的实验,在小车A的前端黏有橡皮泥,设法使小车A做匀速直线运动,然后与原来静止的小车B相碰并黏在一起,继续做匀速运动,设计如图-5所示:
在小车A的后面连着纸带,电磁打点计时器的频率为50Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.
(1)若已得到打点纸带如图-6所示,并测得各计数点间的距离,在图上标出A为运动起始的点,则应选_____段来计算A碰前的速度,应选____段来计算A和B碰后的共同速度.
(2)已测得小车A的质量mA=,小车B的质量mB=,则由以上结果可得碰前总动量=____kg·m/s,碰后总动量=_____kg·m/s.
解析①因为小车A与B碰撞前、后都做匀速运动,且碰后A与B粘合在一起,,点间距小的DE段计算A和B碰后的共同速度.
②由图可知,碰前A的速度和碰后AB的共同速度分别为
故碰撞前后的总动量分别为:
P=mAvA=×·m/s=·m/s
P'=(mA+mB)vA'=(+)×·m/s=·m/s
评注本题说明了另外一种验证动量守恒定律的例子,值得注意其方法,课本上还列举了用气垫导轨做实验验证动量守恒的实例,有条件可以做一做.
Ⅰ
1、碰撞:相互运动的物体相遇,在极短的时间内,通过相互作用,运动状态发生显著变化的过程叫碰撞。
2、(1)完全弹性碰撞:在弹性力的作用下,系统内只发生机械能的转移,无机械能的损失,称完全弹性碰撞。
(2)非弹性碰撞:非弹性碰撞:在非弹性力的作用下,部分机械能转化为物体的内能,机械能有了损失,称非弹性碰撞。
(3)完全非弹性碰撞:在完全非弹性力的作用下,机械能损失最大(转化为内能等),称完全非弹性碰撞。碰撞物体粘合在一起,具有相同的速度。
例题:在光滑的水平面上,有质量分别为m1、m2的钢球沿一条直线同向运动,m1、m2的速度分别是v1、v2,(v1、>v2)m1与m2发生弹性正碰。求碰后两钢球的速度。
则由动量守恒定律和动能守恒可以列出以下方程
利用(3)式和(4)式,可讨论以下两种特殊情况:
,即m1=m2,则可得
,例如质量为m2的物体在碰撞前是静止的,即v2=0,则可得
这里又可有以下几种情况:
a.
b.
质量较大的物体向前运动。
c.
,而质量很大的物体几乎不动。例如橡皮球与墙壁的碰撞。
,而质量很小的物体获得的速度是原来运动物体速度的2倍,这是原来静止的物体通过碰撞可以获得的最大速度。
3、反冲运动:某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体,气体或彈弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动
在反冲现象中,系统所做的合外力一般不为零;
但是反冲运动中如果属于内力远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。
Ⅰ
一、量子论
:1900年普朗克在德国的《物理年刊》上发表《论正常光谱能量分布定律》的论文,标志着量子论的诞生。
:
①普朗克认为物质的辐射能量并不是无限可分的,其最小的、不可分的能量单元即“能量子”或称“量子”,也就是说组成能量的单元是量子。
②物质的辐射能量不是连续的,而是以量子的整数倍跳跃式变化的。

①1905年,爱因斯坦奖量子概念推广到光的传播中,提出了光量子论。
②1913年,英国物理学家玻尔把量子概念推广到原子内部的能量状态,提出了一种量子化的原子结构模型,丰富了量子论。
③到1925年左右,量子力学最终建立。

①与量子论等一起,引起物理学的一场重大革命,并促进了现代科学技术的突破性发展。
②量子论的革命性观念揭开了微观世界的奥秘,深刻改变了人们对整个物质世界的认识。
③量子论成功的揭示了诸多物质现象,如光量子论揭示了光电效应
④量子概念是一个重要基石,现代物理学中的许多领域都是从量子概念基础上衍生出来的。
量子论的形成标志着人类对客观规律的认识,开始从宏观世界深入到微观世界;同时,在量子论的基础上发展起来的量子论学,极大地促进了原子物理、固体物理和原子核物理等科学的发展。
二、黑体和黑体辐射

任何物体在任何温度下都要发射各种波长的电磁波,并且其辐射能量的大小及辐射能量按波长的分布都与温度有关。
这种由于物质中的分子、原子受到热激发而发射电磁波的现象称为热辐射。
①.物体在任何温度下都会辐射能量。
②.物体既会辐射能量,也会吸收能量。物体在某个频率范围内发射电磁波能力越大,则它吸收该频率范围内电磁波能力也越大。
辐射和吸收的能量恰相等时称为热平衡。此时温度恒定不变。
实验表明:物体辐射能多少决定于物体的温度(T)、辐射的波长、时间的长短和发射的面积。

物体具有向四周辐射能量的本领,又有吸收外界辐射来的能量的本领。
黑体是指在任何温度下,全部吸收任何波长的辐射的物体。
:
1)随着温度的升高,黑体的辐射强度都有增加;
2)随着温度的升高,辐射强度的极大值向波长较短方向移动。
Ⅰ
1、光电效应
(1)光电效应在光(包括不可见光)的照射下,从物体发射出电子的现象称为光电效应。
(2)光电效应的实验规律:
装置:
①任何一种金属都有一个极限频率,入射光的频率必须大于这个极限频率才能发生光电效应,低于极限频率的光不能发生光电效应。
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。
③大于极限频率的光照射金属时,光电流强度(反映单位时间发射出的光电子数的多少),与入射光强度成正比。
④金属受到光照,光电子的发射一般不超过10-9秒。
2、波动说在光电效应上遇到的困难
波动说认为:光的能量即光的强度是由光波的振幅决定的与光的频率无关。所以波动说对解释上述实验规律中的①②④条都遇到困难
3、光子说
(1)量子论:1900年德国物理学家普郎克提出:电磁波的发射和吸收是不连续的,而是一份一份的,每一份电磁波的能量E=hv
(2)光子论:1905年受因斯坦提出:空间传播的光也是不连续的,而是一份一份的,每一份称为一个光子,光子具有的能量与光的频率成正比。
即:E=hv其中h为普郎克恒量h=×10-34JS
4、光子论对光电效应的解释
金属中的自由电子,获得光子后其动能增大,当功能大于脱出功时,电子即可脱离金属表面,入射光的频率越大,光子能量越大,电子获得的能量才能越大,飞出时最大初功能也越大。

当Vm=0时,n为极限频率n0,n0=W0/h
Ⅰ
康普顿效应是光子和电子作弹性碰撞的结果,具体解释如下:
,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。
,光子将与整个原子交换能量,由于光子质量远小于原子质量,根据碰撞理论,碰撞前后光子能量几乎不变,波长不变。
,所以波长改变和散射角有关。
康普顿效应说明光具有粒子性。
Ⅰ
光既表现出波动性,又表现出粒子性
大量光子表现出的波动性强,少量光子表现出的粒子性强;频率高的光子表现出的粒子性强,频率低的光子表现出的波动性强.
实物粒子也具有波动性这种波称为德布罗意波,也叫物质波。
从光子的概念上看,光波是一种概率波
不确定性关系: