选修3-5 6分题

第十六章动量守恒定律1、实验目的（1）明确探究碰撞中的不变量的基本思路。

（2）探究一维情况下的碰撞中的不变量。

2、实验原理（1）碰撞中的特殊情况—一维碰撞：两个物体碰撞前后均在一条直线上。

（2）追寻不变量：碰撞前后哪个物理量是不变的呢？质量不变，但质量不是描述运动状态的物理量。

速度在碰撞前后是变化的，但速度跟质量的乘积是不是我们要寻找的不变量呢？猜测与假想一下通过实验研究下列表哪个关系成立？①碰撞前后的不变量可能是速度和质量的乘积：__________________________________②可能是质量与速度平方的乘积:______________________________________________③也许是物体的速度与自己质量的比值:_______________________________________(3)需要考虑的问题质量可以用天平测量，速度怎样来测量呢?不同的方案有不同的测量方法。

(4)实验方案设计方案一:用气垫导轨完成两个滑块的一维碰撞实验装置如下图所示。

不同的质量可以通过在滑块上加重物的办法实现。

应用气垫导轨很容易控制滑块碰撞前的速度或使它在碰撞前静止。

因此，这个方案是本实验的首选。

气蛰并机①速度的测量:ʋ=___________，式中的Δx为滑块上挡板的硕宽度，为数字计时显示器显示的滑块挡板经过光电门时间。

②各种碰撞情景:滑块上装弹性片、贴胶布或橡皮泥等，达到碰撞后弹开或粘在一起的效果。

方案二:利用等长悬绳挂等大球实现一维碰撞实验装置如右图所示。

把两个小球用线悬起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放开后它们相碰。

①速度的测量:可以测量小球被拉起的高度，计算出碰撞前小球的速度，测量被撞小球摆起的高度, 计算碰撞后的速度。

②可采用在小球上贴胶布的方式来改变碰撞中的能量损失。

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补维碰撞情况。

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。

将以上三个实验过程中测得的数据填入下表中，然后探究不变量。

碰撞前碰撞后质量速度结论：通过以上实验，你找到的碰撞前后的“不变量”可能是速度和质量的垂积。

第二节动量和动量定理一、动量及动量的变化1、动量定义：物体的质量和速度的乘积动量—公式：P=mv单位：千克·米、/秒，符号：kg·m/s矢量性：方向与速度的方向相同。

运算遵守平行四边形定则2、动量的变化量（1）定义:物体在某段时间内未动量与初动量的矢量差（也是矢量），△P=P-P（矢量式）（2）动量始终保持在一条直线上时的运动量运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小)。

定义：力与力的作用时间的乘积动量—公式：_____________________单位：N·S，符号S矢量性：方向与合外力的方向相同2.动量定理______________________(1)内容:物体在一个运动过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。

(2)公式:________________________________3.动量定理的应用碰撞时可产生冲击力，要利用这种冲击力就要设法减少，作用力的作用时间。

要防止冲击力带来的危害，就要增大。

作用力的作用时间。

第三节动量守恒定律一、系统、内力和外力1、系统：相互作用的两个或几个物体组成一个系统。

2、内力：系统内物体间的相互作用力。

3、外力：系统外的物体对系统内的物体的作用力。

二、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零，这个系统的总动量保持不变。

2、对两个物体组成的系统，常写成：___________________或_____________________。

3、适用条件：系统不受外力，或者所受外的矢量之和为零。

三、动量守恒定律的普适性动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域。

第四节碰撞一、常见的碰撞类型1.从能量上分类弹性碰撞:碰撞过程电机械能守恒。

非弹性碰撞：碰撞过程中机械能不守恒。

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.从动量方向上分类正碰:（对心碰撞)两个球发生碰撞，如果碰撞之前球的运动速度与两球心的连缘在同一条直线上，碰撞之后两个球的速度仍会沿着这条直线的碰撞。

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与、两球/S的连线不在同一条直线上，碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球合的连线的碰撞。

二、弹性碰撞特例1、两质量分别为_________，的小球发生弹性正碰，__________________,则碰后两球速度分别为_____________________________________。

2、若_________，的两球发生弹性正碰，___________________,则____________，____________,即二者碰后交换后速度。

3、若__________________________________，则二者弹性正碰后，_________________。

表明___,被反向以原速率弹回，而____仍静止。

4、若___________________，则二者弹性正碰后，___________________,______________。

表明____，的速度不变，____以____的速度被撞出去。

第五节反冲运动一、反冲运动1、定义:一个静止的物体在内力，的作用下分裂为两部分，一部分向某:一个方向运动另一部分必然向方向相反的运动的现象。

2、特点（1）物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动。

（2）反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用动置尔恒定律来处理。

3、反冲现象的应用及防止（1）应用:农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边旋转。

（2）防止:用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准的性，所以用步枪射击时要把枪身抵在高部，以减少反冲的影响，二、火箭1、工作原理火箭的工作原理是反冲，其反冲过程动量守恒。

当火箭推进剂燃烧时，从尾部喷出的气体具有很大的动量，根据动量守恒定律火箭获得大小相等、方向相反的动量，田而发生连续的反冲现象。

随着燃料的消耗，火箭的质量逐渐减小，加速不断增大，当推进剂燃尽时，火箭即以获得的速度沿着预定的空间轨道飞行。

2、影响火箭获得速度大小的因素（1）喷气的速度；现代液体燃料火箭的喷气速度约为200m/s~4000m/s。

（2）火箭的质量比指火箭起飞时的质量与火箭除燃料外的箭体质量之比。

现代火箭能达到的质量比不超过10。

喷气速度越大，质量比越大，火箭获得的速度越大。

第十七章波粒二象性一、黑体与黑体辐射1、热辐射：我们周围的一切物体堵在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关2、黑体：指能够完全吸收人射的各种波长的电磁波而不发生反射的物体。

3、一般材料物体的辐射规律辐射电磁波的情况除与温度有关外，还与材料的种类及表面状况有关。

4、黑体辐射的实验规律黑体辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，如图所示（1）随着温度的升高，各种波长的辐射强度杜增加；（2）随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较弱的方向移动。

二、能量子1、定义：普郎克认为，带电微粒的能量只能是某一最小能量值ε的整数倍，当带电微粒辐射或吸收能量时，也是以这个最小能量值为单位一份一份地辐射或吸收的，这个不可再分的最小能量值ε叫做能量子。

2、能量子大小：ε=hv，其中v是电磁波的频率，h称为普朗克，常量__________________ ________________________。

3、能量的量子化在微观世界中能量是量子化的，或者说微观粒子的能量是分立的。

三、光电效应1、光电效应:照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面逸出的现象。

2、光电子:光电效应中发射出来的电子。

3、光电效应的实验规律（1）存在着饱和光电流:在光的颜色不变的情况下，入射光越强，饱和电流越大。

这表明对于一定颜色的光，入射光越强，单位时间内发射的光电子数越多。

（2）存在着遏止电压和截止频率:光电子的最大初动能与人射光的频率有关，而与人射光的强弱无关，当人射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应。

（3）光电效应具有瞬时性光电效应几乎是瞬时发生的，从光照射到产生光电流的时间不超过10¯9s。

4、逸出功:使电子脱离某种金属所做功的最小值叫做这种金属的逸出功。

第三节粒子的波动性一、光的波粒二象性光的干涉、衍射，偏振现象表明光具有波动性，光电效应和康普顿效应表明光具有粒子性。

即光具有波粒二象性。

2、光子的能量和动量（1）能量：ε=hv和p=___________揭示了光的粒子性和波动性之间的密切关系。

（2）物质波的波长、频率关系式波长：λ=_________________频率：υ=_________________2、物质波的实验证（1）实验探究思路干涉、衍射是波特有的现象，如果实物粒子具有波动性，则在一定条件下，也应该发生干涉或衍射现象。

（2）实验验证1929年戴维孙和汤姆孙分别利用晶体做了电子束衍射实验，得到了电子的衍射图样，证实了电子的波动性。

（3）说明①人们陆续证实了质子、中子以及原子、分子的波动性，对于这些粒子，德布罗意给出的+对于这些粒子，德布罗意给出的_________和___________关系同样正确。

②宏观物体的质量比微观粒子的质量大得多，运动时的动量很大，对应的德布罗意波的波长很小，根本无法观察到它的波动性。

一、经典粒子和经典波1、经典粒子：粒子有一定的空间，有一定的质量，有的还具有电荷。

运动的基本特征是：任何时刻的确定的位置和速度，以及时空的确定轨函。

2、经典波：经典的波在空间是弥散开来的们基本特征是：具有频率和波长，；即具有时空的周期性。

3、在经典物理学中，波和粒子是两种不同的研究对象，具有非得表现。

二、概率波光的波动性不是光子之间相互作用引起的，而是光子自身固有的性质，光子在空间出现的概率可以通过波动的规律确定，所以，光波是一种概率波。

2、物质波也是概率波对于电子和其他微光粒子，单个粒子的位置是不确定的，但在某点附近出现的大小可以由波动的规律确定。

对于大量粒子，这种概率分布导致确定的宏观结果，所以物质波也是概率波。

3、不确定性关系1、定义:在经典力学中，一个质点的位置和动量是可以同时测定的，在量子力学中，要同时测出微观粒子的位置和动量是不太可能的，这种关系叫不确定性关系。

2、表达式：_______________________。