人教版物理選修3-5全冊導(dǎo)學(xué)案(共62頁).doc
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_人教版物理選修3-5導(dǎo)學(xué)案【課 題】161 實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的不變量導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 備課人:趙炳東(1)明確探究碰撞中的不變量的基本思路;(2)掌握同一條直線上運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)物體碰撞前后的速度的測量方法;(3)掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的方法?!咀灾魈骄俊?.光滑桌面上有1、2兩個(gè)小球。1球的質(zhì)量為0.3Kg,以8m/s的速度跟質(zhì)量為0.1kg的靜止的2球碰撞,碰撞后2球的速度變?yōu)?m/s,1球的速度變?yōu)?m/s,方向與原來相同。根據(jù)這些數(shù)據(jù),以上兩項(xiàng)猜想是否成立:(1)通過計(jì)算說明,碰撞后是否是1球把速度傳給了2球?(2)通過計(jì)算說明,碰撞后是否是1球把動(dòng)能傳給了2球?(3)請根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)猜想在這次碰撞中什么物理量不變,通過計(jì)算加以驗(yàn)證。6水平光滑桌面上有A、B兩個(gè)小車,質(zhì)量分別是06k g和02kgA車的車尾拉著紙帶,A車以某一速度與靜止的B車發(fā)生一維碰撞,碰后兩車連在一起共同向前運(yùn)動(dòng)碰撞前后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖所示根據(jù)這些數(shù)據(jù),請猜想:把兩小車加在一起計(jì)算,有一個(gè)什么物理量在碰撞前后是相等的?【典型例題】A、B兩滑塊在同一光滑的水平直導(dǎo)軌上相向運(yùn)動(dòng)發(fā)生碰撞(碰撞時(shí)間極短)。用閃光照相,閃光4次攝得的閃光照片如下圖所示。已知閃光的時(shí)間間隔為t,而閃光本身持續(xù)時(shí)間極短,在這4次閃光的瞬間,A、B兩滑塊均在0-80cm刻度范圍內(nèi),且第一次閃光時(shí),滑塊A恰好通過x=55cm處,滑塊B恰好通過x=70cm處,問:(1)碰撞發(fā)生在何處? (2)碰撞發(fā)生在第一次閃光后多長時(shí)間? (3)設(shè)兩滑塊的質(zhì)量之比為mA:mB=2:3,試分析碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和是否相等?【問題思考】在探究碰撞中的不變量時(shí),你認(rèn)為在計(jì)算時(shí)怎樣對待速度的方向?【針對訓(xùn)練】1在“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)中,為了順利地完成實(shí)驗(yàn),入射球質(zhì)量為m1,被碰球質(zhì)量為m2,二者關(guān)系應(yīng)是( )Am1m2 Bm1=m2 C m1MB)(1)碰撞后B球的水平射程應(yīng)為_cm(2)在以下選項(xiàng)中,哪些是本次實(shí)驗(yàn)必須進(jìn)行的測量?答:_ (填選項(xiàng)號(hào))A水平槽上未放B球時(shí),測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 BA球與B球碰撞后,測量A球落點(diǎn)位置到O點(diǎn)的距離 C測量A球或B球的直徑 D測量A球和B球的質(zhì)量 E測量G點(diǎn)相對于水平槽面的高度 6某同學(xué)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和氣墊導(dǎo)軌做“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn);氣墊導(dǎo)軌裝置如圖(a)所示,所用的氣墊導(dǎo)軌裝置由導(dǎo)軌、滑塊、彈射架等組成。在空腔導(dǎo)軌的兩個(gè)工作面上均勻分布著一定數(shù)量的小孔,向?qū)к壙涨粌?nèi)不斷通人壓縮空氣,壓縮空氣會(huì)從小孔中噴出,使滑塊穩(wěn)定地漂浮在導(dǎo)軌上,如圖(b)所示,這樣就大大減小了因滑塊和導(dǎo)軌之間的摩擦而引起的誤差。(1)下面是實(shí)驗(yàn)的主要步驟: 安裝好氣墊導(dǎo)軌,調(diào)節(jié)氣墊導(dǎo)軌的調(diào)節(jié)旋鈕,使導(dǎo)軌水平; 向氣墊導(dǎo)軌通人壓縮空氣;把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在緊靠氣墊導(dǎo)軌左端彈射架的外側(cè),將紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器越過彈射架并固定在滑塊1的左端,調(diào)節(jié)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的高度,直至滑塊拖著紙帶移動(dòng)時(shí),紙帶始終在水平方向;滑塊1擠壓導(dǎo)軌左端彈射架上的橡皮繩;把滑塊2放在氣墊導(dǎo)軌的中間;先_,然后_,讓滑塊1帶動(dòng)紙帶一起運(yùn)動(dòng);取下紙帶,重復(fù)步驟,選出較理想的紙帶如下圖所示:測得滑塊1(包括撞針)的質(zhì)量為310g,滑塊2(包括橡皮泥)的質(zhì)量為205g;試完善實(shí)驗(yàn)步驟的內(nèi)容。 (2)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔002 s打一個(gè)點(diǎn),計(jì)算可知,兩滑塊相互作用前質(zhì)量與速度的乘積之和為 kgms;兩滑塊相互作用以后質(zhì)量與速度的乘積之和為_kgms(保留三位有效數(shù)字)。 (3)試說明(2)問中兩結(jié)果不完全相等的主要原因是_。 【典型例題】.答案:(1)60cm(2)t/2(3)碰撞前后兩滑塊的質(zhì)量與速度乘積之和相等.【針對訓(xùn)練】1.D 2.C3. 2gl(1-cos)1/2 2gl(1-cos)1/2 2gl(1-cos/)1/2 、 2gl(1-cos/)1/2 4. 解析 (1)小車A碰前做勻速直線運(yùn)動(dòng),打在紙帶上的點(diǎn)應(yīng)該是間距均勻的,故計(jì)算小車碰前速度應(yīng)選BC段;CD段上所打的點(diǎn)由稀變密;可見在CD段A、B兩小車相互碰撞A、B撞后一起做勻速運(yùn)動(dòng),所打出的點(diǎn)又應(yīng)是間距均勻的故應(yīng)選DE段計(jì)算碰后速度 (2)碰前mAvA十mBVB=0.420kgm/s 碰后 mAvA/十mBvB=(mA十mB)v=0417kgms 其中,vA=BC/t=105ms。 vA=vB= DE/t = 0695ms 通過計(jì)算可以發(fā)現(xiàn),在誤差允許范圍內(nèi),碰撞前后兩個(gè)小車的mv之和是相等的 答案 (1)BC DE (2)0420 0417 點(diǎn)評 此題是根據(jù)1998年上海高考題改編的,原題為驗(yàn)證碰撞過程中動(dòng)量守恒,這里結(jié)合所學(xué)內(nèi)容將說法稍作變動(dòng)此題的關(guān)鍵是選擇紙帶上的有效段,”理解為桿么要選擇這樣的有效段(勻速運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)應(yīng)均勻)5. 解析 (1)將l0個(gè)點(diǎn)圈在圓內(nèi)的最小圓的圓心作為平均落點(diǎn),可由刻度尺測得碰撞后B球的水平射程約為647cm (2)從同一高度做平拋運(yùn)動(dòng)飛行的時(shí)間t相同,而水平方向?yàn)閯蛩龠\(yùn)動(dòng),故水平位移s=vt,所以只要測出小球飛行的水平位移,就可以用水平位移代替平拋初速度,亦即碰撞前后的速度,通過計(jì)算mAOP,與mAOM+mBON是否相等,即可以說明兩個(gè)物體碰撞前后各自的質(zhì)量與其速度的乘積之和是否相等,故必須測量的是兩球的質(zhì)量和水平射程,即選項(xiàng)A、B、D是必須進(jìn)行的測量。 答案 (1)647cm(642-652cm均可);(2)A、B、D 點(diǎn)評 本題是2000年全國高考題,該題中利用平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,巧妙地提供了一種測量碰撞前后的速度的方法,既方便又實(shí)用。6. 先 接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源 ,然后 放開滑塊1 0.620 0.618 紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位空有摩擦 【課 題】16.2 動(dòng)量守恒定律(一)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 備課人:趙炳東(1)理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)式,知道定律的適用條件和適用范圍;(2)在理解動(dòng)量守恒定律的確切含義的基礎(chǔ)上正確區(qū)分內(nèi)力和外力;(3)理解動(dòng)量的定義,區(qū)分動(dòng)量與動(dòng)能。【自主學(xué)習(xí)】一、動(dòng)量:1、定義:物體的_和_的乘積。2、定義式:p=_。3、單位:_。4、方向:動(dòng)量是矢量,方向與_的方向相同,因此動(dòng)量的運(yùn)算服從_法則。5、動(dòng)量的變化量:(1)定義:物體在某段時(shí)間內(nèi)_與_的矢量差(也是矢量)。(2)公式:P=_(矢量式)。(3)方向:與速度變化量的方向相同,(4)同一直線上動(dòng)量變化的計(jì)算:選定一個(gè)正方向,與正方向同向的動(dòng)量取正值,與正方向反向的動(dòng)量取負(fù)值,從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。計(jì)算結(jié)果中的正負(fù)號(hào)僅代表_,不代表_。二、系統(tǒng) 內(nèi)力和外力1、系統(tǒng):_的兩個(gè)或幾個(gè)物體組成一個(gè)系統(tǒng)。2、內(nèi)力:系統(tǒng)_物體間的相互作用力叫做內(nèi)力。3、外力:系統(tǒng)_物體對系統(tǒng)_物體的作用力叫做外力。三、動(dòng)量守恒定律1、內(nèi)容:如果一個(gè)系統(tǒng)_,或者_(dá)的矢量和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。2、動(dòng)量守恒的條件:(1)系統(tǒng)_外力作用;(2)系統(tǒng)受外力作用,合外力_?!镜湫屠}】在光滑水平面上兩小車中間有一彈簧,用手抓住小車并將彈簧壓縮后使小車處于靜止?fàn)顟B(tài),將兩小車及彈簧看做一個(gè)系統(tǒng),下面說法正確的是:( )A.兩手同時(shí)放開后,系統(tǒng)總動(dòng)量始終為零 B.先放開左手,再放開右手,動(dòng)量不守恒C.先入開左手,后放開右手,總動(dòng)量向左 D.無論何時(shí)放手,兩手放開后,在彈簧恢復(fù)原長的過程中,系統(tǒng)總動(dòng)量都保持不變,但系統(tǒng)的總動(dòng)量不一定為零【問題思考】1、區(qū)別比較動(dòng)量與速度、動(dòng)量變化量、動(dòng)能。它們的區(qū)別與聯(lián)系。2、你認(rèn)為動(dòng)量守恒定律可以有哪些表達(dá)式?3、動(dòng)量守恒定律有哪些特點(diǎn)?4、總結(jié)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟?!踞槍τ?xùn)練】1關(guān)于動(dòng)量的概念,以下說法中正確的是( )A速度大的物體動(dòng)量一定大 B質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大C兩個(gè)物體的質(zhì)量相等,速度大小也相等,則它們的動(dòng)量一定相等D兩個(gè)物體的速度相等,那么質(zhì)量大的物體動(dòng)量一定大2.關(guān)于動(dòng)量守恒的條件,下列說法正確的有( )A.只要系統(tǒng)內(nèi)存在摩擦力,動(dòng)量不可能守恒 B.只要系統(tǒng)受外力做的功為零,動(dòng)量守恒C.只要系統(tǒng)所受到合外力的沖量為零,動(dòng)量守恒 D.系統(tǒng)加速度為零,動(dòng)量不一定守恒3、下列說法中不正確的是( )A物體的動(dòng)量改變,則合外力一定對物體做了功;B物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變,其動(dòng)量一定改變;C物體的動(dòng)量發(fā)生改變,其動(dòng)能一定發(fā)生改變 D物體的動(dòng)能改變,其動(dòng)量一定發(fā)生改變。4木塊a和b用一根輕彈簧連接起來,放在光滑水平面上,a緊靠在墻壁上,在b上施加向左的水平力使彈簧壓縮,如圖所示,當(dāng)撤去外力后,下列說法中正確的是( ) Aa尚未離開墻壁前,a和b系統(tǒng)的動(dòng)量守恒Ba尚未離開墻壁前,a與b系統(tǒng)的動(dòng)量不守恒Ca離開墻后,a、b系統(tǒng)動(dòng)量守恒 Da離開墻后,a、b系統(tǒng)動(dòng)量不守恒5下列運(yùn)動(dòng)中,在任何相等的時(shí)間內(nèi)物體的動(dòng)量變化完全相同的是( )A豎直上拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力) B平拋運(yùn)動(dòng)(不計(jì)空氣阻力)C勻速圓周運(yùn)動(dòng) D簡諧運(yùn)動(dòng)6質(zhì)量分別為、的小球在一直線上相碰,它們在碰撞前后的位移時(shí)間圖像如圖所示,若kg,則等于( )A1kg B2kg C3kg D4kg7如圖所示,p、p分別表示物體前、后的動(dòng)量,短線表示的動(dòng)量大小為15kgm/s,長線表示的動(dòng)量大小為30kgms,箭頭表示動(dòng)量的方向在下列所給的四種情況下,物體動(dòng)量改變量相同的是( )A. B. C. D.8如圖所示,一小車靜止在光滑水平面上,甲、乙兩人分別站在左右兩側(cè),整個(gè)系統(tǒng)原來靜止,則當(dāng)兩人同時(shí)相向走動(dòng)時(shí)( ) A要使小車靜止不動(dòng),甲乙速率必相等 B要使小車向左運(yùn)動(dòng),甲的速率必須比乙的大 C要使小車向左運(yùn)動(dòng),甲的動(dòng)量必須比乙的大 D要使小車向左運(yùn)動(dòng),甲的動(dòng)量必須比乙的小9質(zhì)量相同的三個(gè)小球a、b、c在光滑水平面上以相同的速率運(yùn)動(dòng),它們分別與原來靜止的三個(gè)球A、B、C相碰(a與A碰,b與B碰,c與C碰)碰后,a球繼續(xù)沿原方向運(yùn)動(dòng),b球靜止不動(dòng),c球被彈回而向反方向運(yùn)動(dòng)這時(shí),A、B、C三球中動(dòng)量最大的是( )AA球 BB球 CC球 D由于A、B、C三球質(zhì)量未知,無法判定10一質(zhì)量為m=02kg的皮球10。從高H=08m處自由落下,與地面相碰后反彈的最大高度為h=045m,則球與地面接觸這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化為多少?【典型例題】A、C、D【針對訓(xùn)練】1D 2、C 3、AC 4、BC 5AB 6、C 7C 8C 9C 10解析 本題考查動(dòng)量的變化量,解題的關(guān)鍵是弄清初末狀態(tài)的動(dòng)量及方向。 答案) 取向下的方向?yàn)檎瑒t由H處下落,與地面接觸前瞬間的速度v1=4ms,這時(shí)的動(dòng)量pl=mv1= 08kgms。與地面接觸后離開地面前瞬間的速度v2=3 ms,這時(shí)的動(dòng)量p2=mv2=06 kgms。則p= 14kgms。動(dòng)量的變化方向?yàn)樨?fù),說明動(dòng)量的變化方向向上.【課 題】16.3 動(dòng)量守恒定律(二)導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 備課人:趙炳東(1)能運(yùn)用牛頓第二定律和牛頓第三定律分析碰撞,導(dǎo)出動(dòng)量守恒的表達(dá)式;(2)了解動(dòng)量守恒定律的普遍適用性和牛頓運(yùn)動(dòng)定律適用范圍的局限性;(3)加深對動(dòng)量守恒定律的理解,進(jìn)一步練習(xí)用動(dòng)量守恒定律解決生產(chǎn)、生活中的問題。(4)知道求初、末動(dòng)量不在一條直線上的動(dòng)量變化的方法?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、動(dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律1、動(dòng)量守恒定律與牛頓運(yùn)動(dòng)定律在研究碰撞問題時(shí)結(jié)論相同,以水平光滑桌面上兩個(gè)小球的碰撞為例:動(dòng)量守恒定律認(rèn)為:兩個(gè)小球組成的系統(tǒng)所受合外力_,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量_。牛頓運(yùn)動(dòng)定律認(rèn)為:碰撞中的每個(gè)時(shí)刻都有F1=-F2,所以,m1a1=-m2a2,所以m1(v1-v1)/t=-m2(v2-v2) t,即m1v1+m2v2=_.2、動(dòng)量守恒定律和牛頓運(yùn)動(dòng)定律兩種解題方法的對比:牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決解決問題要涉及_過程中的力,當(dāng)力的形式很復(fù)雜,甚至是變化的時(shí)候,解起來很復(fù)雜,甚至不能求解。動(dòng)量守恒定律只涉及過程_兩個(gè)狀態(tài),與過程中受力的細(xì)節(jié)_。問題往往能大大簡化。二、動(dòng)量守恒定律的普適性1、動(dòng)量守恒定律既適用于低速運(yùn)動(dòng),也適用于_運(yùn)動(dòng),既適用于宏觀物體,也適用于_。2、動(dòng)量守恒定律是一個(gè)獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)規(guī)律,它適用于目前為止物理學(xué)研究的_領(lǐng)域?!镜湫屠}】1、兩只小船平行逆向航行,船和船上的麻袋總質(zhì)量分別為m甲=500kg,m乙=1000kg,當(dāng)它們頭尾相齊時(shí),由每只船上各投質(zhì)量m=50kg的麻袋到另一只船上去,結(jié)果甲船停下來,乙船以v=8.5m/s的速度沿原方向繼續(xù)航行,求交換麻袋前兩只船的速率各為多少?(水的阻力不計(jì))2、帶有半徑為R的1/4光滑圓弧的小車其質(zhì)量為M,置于光滑水平面上,一質(zhì)量為m的小球從圓弧的最頂端由靜止釋放,則球離開小車時(shí),球和車的速度分別為多少?【問題思考】1、動(dòng)量守恒定律運(yùn)用的條件是什么?如果物體所受外力之和不為零,就一定不能運(yùn)用動(dòng)量守恒定律嗎?如果能用應(yīng)該符合什么條件?。2、舉例說明如何動(dòng)量守恒中的相互作用?【針對訓(xùn)練】1.某一物體從高h(yuǎn)處自由下落,與地面碰撞后又跳起高h(yuǎn),不計(jì)其他星球?qū)Φ厍虻淖饔?,以地球和物體作為一個(gè)系統(tǒng),下列說法正確的是( )A在物體下落過程中,系統(tǒng)動(dòng)量不守恒 B在物體與地面碰撞過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒C在物體上升過程中系統(tǒng)動(dòng)量守恒 D上述全過程中系統(tǒng)動(dòng)量都守恒2.如圖所示,水平地面上O點(diǎn)的正上方豎直自由下落一個(gè)物體m,中途炸成a,b兩塊,它們同時(shí)落到地面,分別落在A點(diǎn)和B點(diǎn),且OAOB,若爆炸時(shí)間極短,空氣阻力不計(jì),則( )A落地時(shí)a的速率大于b的速率B落地時(shí)在數(shù)值上a的動(dòng)量大于b的動(dòng)量C爆炸時(shí)a的動(dòng)量增加量數(shù)值大于b的增加量數(shù)值D爆炸過程中a增加的動(dòng)能大于b增加的動(dòng)能3質(zhì)量為M的木塊在光滑的水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m的子彈以速度v2水平向左射入木塊(子彈留在木塊內(nèi)),要使木塊停下來,必須發(fā)射子彈的數(shù)目為( )A B C D 4、如圖所示,小球A和小球B質(zhì)量相同,球B置于光滑水平面上,當(dāng)球A從高為h處由靜止擺下,到達(dá)最低點(diǎn)恰好與B相碰,并粘合在一起繼續(xù)擺動(dòng),它們能上升的最大高度是( )Ah Bh/2 Ch/4 Dh/85.靜止在水面上的船長為L、質(zhì)量為M,一個(gè)質(zhì)量為m的人站在船頭,當(dāng)此人由船頭走到船尾時(shí),不計(jì)水的阻力,船移動(dòng)的距離是: ( )A.mL/M B.mL/(M+m) C.mL/(Mm) D.(Mm)L/(M+m)6、兩名質(zhì)量相等的滑冰人甲和乙都靜止在光滑的水平冰面上.現(xiàn)在,其中一人向另一個(gè)人拋出一個(gè)籃球,另一人接球后再拋回.如此反復(fù)進(jìn)行幾次后,甲和乙最后的速率關(guān)系是( )A.若甲最先拋球,則一定是v甲v乙 B.若乙最后接球,則一定是v甲v乙C.只有甲先拋球,乙最后接球,才有v甲v乙 D.無論怎樣拋球和接球,都是v甲v乙7、滿載砂子的總質(zhì)量為M的小車,在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng),速度為。在行駛途中有質(zhì)量為的砂子從車上漏掉,則砂子漏掉后小車的速度應(yīng)為:( )A B C D8.如圖所示將一光滑的半圓槽置于光滑水平面上,槽的左側(cè)有一固定在水平面上的物塊。今讓一小球自左側(cè)槽口A的正上方從靜止開始落下,與圓弧槽相切自A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi),則以下結(jié)論中正確的是( )A小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,只有重力對它做功B小球在半圓槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過程中,小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒C小球自半圓槽的最低點(diǎn)B向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中,小球與半圓槽在水平方向動(dòng)量守恒D小球離開C點(diǎn)以后,將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)9.如圖所示,質(zhì)量分別為mA=0.5 kg、mB=0.4 kg的長板緊挨在一起靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為mC=0.1 kg的木塊C以初速vC0=10 m/s滑上A板左端,最后C木塊和B板相對靜止時(shí)的共同速度vCB=1.5 m/s.求:(1)A板最后的速度vA;(2)C木塊剛離開A板時(shí)的速度vC.【典型例題】1、1m/s 9m/s【針對訓(xùn)練】1、BCD 2、AD 3、C 4、C 5、B 6、B 7、A 8.C16.解:C在A上滑動(dòng)的過程中,A、B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則mCvC0=mCvC+(mA+mB)vAC在B上滑動(dòng)時(shí),B、C組成系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,則mCvC+mBvA=(mC+mB)vCB解得vA=0.5 m/s,vC=5.5 m/s.【課 題】16.4 碰撞導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 備課人:趙炳東(1)了解彈性碰撞非彈性碰撞和完全非彈性碰撞,對心碰撞和非對心碰撞.會(huì)應(yīng)用動(dòng)量、能量的觀點(diǎn)綜合分析、解決一維碰撞問題;(2)了解散射和中子的發(fā)現(xiàn)過程,體會(huì)理論對實(shí)踐的指導(dǎo)作用,進(jìn)一步了解動(dòng)量守恒定律的普適性;(3)加深對動(dòng)量守恒定律和機(jī)械能守恒定律的理解,能運(yùn)用這兩個(gè)定律解決一些簡單的與生產(chǎn)、生活相關(guān)的實(shí)際問題。【自主學(xué)習(xí)】一、彈性碰撞和非彈性碰撞1、彈性碰撞過程中機(jī)械能_的碰撞。2、非彈性碰撞過程中機(jī)械能_的碰撞。3、在光滑水平面上,質(zhì)量為m 1的小球以速度v1與質(zhì)量為m2的靜止小球發(fā)生彈性正碰,根據(jù)動(dòng)量守恒和機(jī)械能守恒:m1v1=_,(m1v12)/2=_.碰后兩個(gè)小球的速度分別為:v1=_v2=_。(1)若m1m2,v1和v2都是正值,表示v1和v2都與v1方向_。(若m1m2,v1=v1,v2=2v1,表示m1的速度不變,m2以2v1的速度被撞出去)(2)若m1tb C. ta m2時(shí),車子與甲運(yùn)動(dòng)方向一致 B. 當(dāng)v1 v2時(shí),車子與甲運(yùn)動(dòng)方向一致C. 當(dāng)m1v1=m2v2時(shí),車子靜止不動(dòng) D. 當(dāng)m1v1m2v2時(shí),車子運(yùn)動(dòng)方向與乙運(yùn)動(dòng)方向一致6甲、乙兩個(gè)溜冰者,兩人質(zhì)量分別為48kg和50kg甲手里拿著質(zhì)量為2kg的球,兩人均以2ms的速率在冰面上相向滑行,冰面光滑甲將球傳給乙,乙再將球拋給甲,這樣拋接若干次后,乙的速率為零,則甲的速率為多少?7、在水平軌道上放置一門質(zhì)量為M的炮車,發(fā)射炮彈的質(zhì)量為m,炮車與地面間摩擦不計(jì),當(dāng)炮身與水平方向成角發(fā)射炮彈時(shí),炮彈相對炮身的出口速度為v0,試求炮車后退的速度多大?8、一質(zhì)量為m的人站在??堪哆叺男〈稀⑿〈|(zhì)量為M,現(xiàn)在:(1)人以對地的水平速度v跳上岸;(2)人以對地的速度斜向上跳上岸,v和水平方向成角;(3)人以對船的速度u斜向上跳上岸,u與水平方向成角;求上述三種情況下,人跳起后,小船后退的速度各是多大(不計(jì)水的阻力)?【自主學(xué)習(xí)】1、某種內(nèi)力 分必然向相反的方向 2、防止 向后反沖 準(zhǔn)確性?!镜湫屠}】能安全返回飛船【針對訓(xùn)練】1. 越大 質(zhì)量 10 多級 2D 3、ABD 4、AD 5、CD 60 7、mv0cos/(M+m) 8(1)mv/M (2)mv cos/M (3)mucos/(M+m) 【課 題】16.6 用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 備課人:趙炳東(1)理解沖量概念。(2)理解動(dòng)量定理及其表達(dá)式。(3)能夠利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問題。(4)理解動(dòng)量與動(dòng)能、動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律表達(dá)式:F=_。物理意義:物體所受的力等于物體動(dòng)量的_,這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)方式。由于動(dòng)量和力都是_量,所以上表達(dá)式是個(gè)_式,它不僅表示了_與_的大小關(guān)系,也表示了它們之間的_關(guān)系。二、動(dòng)量定理1、沖量:定義:_與_的乘積叫沖量。公式:I=_。單位:_方向:沖量是矢量,恒力沖量的方向與力的方向_。2、動(dòng)量定理:內(nèi)容:物體在一個(gè)過程始末的_等于它在這個(gè)過程中所受力的_。公式:Ft=_或_=I【典型例題】mMFL如圖所示,質(zhì)量為M=4kg的木板長L=1.4m,靜止在光滑的水平地面上,其上端右側(cè)靜置一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小滑塊,小滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.4.今用一水平力F=28N向右拉木板,要使小滑塊從木板上掉下來,求此力至少作用多長時(shí)間?(重力加速度g取10m/s2)【問題思考】1、比較沖量與功的區(qū)別與聯(lián)系。2、如何計(jì)算恒力的沖量、變力的沖量各合力的沖量。3、舉例說明人們生活中是怎樣應(yīng)用動(dòng)量定理減小沖力的?【針對訓(xùn)練】1下列說法正確的是( )A動(dòng)量的方向一定跟物體的速度方向相同,且動(dòng)量大的物體其速度一定大B沖量的方向一定跟對應(yīng)的作用力方向相同,且沖量大對應(yīng)的作用力一定大C物體受到的沖量方向與物體末動(dòng)量的方向不一定相同D合外力的沖量為零,則物體所受各力的沖量均為零2、關(guān)于物體所受沖量跟其受力情況和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系,下列說法正確的是 ( )A物體受到的沖量越大,它的動(dòng)量變化一定越快B物體受到的沖量越大,它的動(dòng)量變化一定越大C物體受到的沖量越大,它受到的合外力一定越大D物體受到的沖量越大,它的速度變化一定越快3、下列說法正確的是 ( )A根據(jù)F=P/t 可把牛頓第二定律表述為:物體動(dòng)量的變化率等于它所受的力B力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量,它反映了力的作用對單間的累積效應(yīng),是一個(gè)標(biāo)量C動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的,但有時(shí)用起來更方便D易碎品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝,船舷常懸掛舊輪胎,都是為了延長作用時(shí)間以減小作用為4.下面的說法正確的是( )A物體運(yùn)動(dòng)的方向就是它的動(dòng)量的方向B如果物體的速度發(fā)生變化,則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零C如果合外力對物體的沖量不為零,則合外力一定使物體的動(dòng)能增大D作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小5.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物體沿同一高度、傾角不同的兩光滑斜面頂端從靜止自由下滑,到達(dá)斜面底端,兩個(gè)物體具有的不同物理量是( )A. 下滑的過程中重力的沖量 B. 下滑的過程中彈力的沖量C. 下滑的過程中合力的沖量 D. 剛到達(dá)底端時(shí)的動(dòng)量大小6.古時(shí)有“守株待兔”的寓言.設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身體重的打擊力即可致死,并設(shè)兔子與樹樁作用時(shí)間為0.2s,則被撞死的兔子其奔跑的速度可能為(g?。?)A.1m/s B.1.5m/s C.2m/s D.2.5m/s7.如圖所示,固定的光滑斜面傾角為質(zhì)量為m的物體由靜止開始從斜面頂端滑到底端,所用時(shí)間為t在這一過程中正確的是( )A所受支持力的沖量為O B合力的沖量大小為 C所受重力的沖量大小為 D動(dòng)量的變化量大小為8.質(zhì)量為1kg的物體從離地面5m高處自由下落。與地面碰撞后。上升的最大高度為3.2m,設(shè)球與地面作用時(shí)間為0.2s,則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_力為(g=10m/s2)( )A90N B80N C110N D100N9、如圖所示,小球m用長為L的細(xì)繩系著做勻速圓周運(yùn)動(dòng),速度是v。A、B是直徑上的兩點(diǎn)。小球由A點(diǎn)擺至B點(diǎn)的過程中,下述結(jié)論正確的是 A.動(dòng)量守恒 B.動(dòng)量不守恒,且mv=mv C.動(dòng)量不守恒,且mv=0 D.動(dòng)量不守恒,且mv=2mv 10.質(zhì)量為m的小球,從沙坑上方自由下落,經(jīng)過時(shí)間t1到達(dá)沙坑表面,又經(jīng)過時(shí)間t2停在沙坑里。求:沙對小球的平均阻力F;小球在沙坑里下落過程所受的總沖量I。11、蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.一個(gè)質(zhì)量為60 kg的運(yùn)動(dòng)員,從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由下落,著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0 m高處.已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2 s.若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理,求此力的大小.(g=10 m/s2)【典型例題】解:以地面為參考系,整個(gè)過程中,小滑塊向右做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng).撤去拉力F前,木板向右做初速為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng);撤去拉力F后,木板向右做勻減速直線運(yùn)動(dòng).要使小滑塊從木板上掉下來,拉力F作用的最短時(shí)間對應(yīng)的過程是:小滑塊滑到木板左端時(shí)恰好與木板保持相對靜止(即與木板達(dá)到共同的速度).設(shè)拉力F作用的最短時(shí)間為t,撤去拉力前木板的位移為s0,小滑塊滑到木板左端并恰好與木板達(dá)到的共同速度為v.整個(gè)過程對系統(tǒng)由動(dòng)量定理得: (3分)撤去拉力F前木板的位移為: (3分)整個(gè)過程對系統(tǒng)由功能關(guān)系得: (4分)聯(lián)立以上各式,代入已知數(shù)據(jù)求得:t=1s. 【針對訓(xùn)練】1、C 2、B 3、ACD 4、ABD 5.ABC 6.CD 7.CD 8.D 9.D 10.解:設(shè)剛開始下落的位置為A,剛好接觸沙的位置為B,在沙中到達(dá)的最低點(diǎn)為C。在下落的全過程對小球用動(dòng)量定理:重力作用時(shí)間為t1+t2,而阻力作用時(shí)間僅為t2,以豎直向下為正方向,有: mg(t1+t2)-Ft2=0, 解得: 仍然在下落的全過程對小球用動(dòng)量定理:在t1時(shí)間內(nèi)只有重力的沖量,在t2時(shí)間內(nèi)只有總沖量(已包括重力沖量在內(nèi)),以豎直向下為正方向,有: mgt1-I=0,I=mgt111、【解析】 由下落高度、上升高度可求運(yùn)動(dòng)員觸網(wǎng)前后的速度,這正是運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸過程的初末速度,據(jù)此可利用動(dòng)量定理求解力的大小.將運(yùn)動(dòng)員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),從h1高處下落,剛接觸網(wǎng)時(shí)速度的大小v1= (向下)彈跳后到達(dá)的高度為h2,剛離網(wǎng)時(shí)速度的大小v2=(向上)接觸過程中運(yùn)動(dòng)員受到向上的彈力F和向下的重力mg,若選向上方向?yàn)檎较?,則由動(dòng)量定理,得:(F-mg)t=mv2-(-mv1)由以上三式解得F=mg+m.代入數(shù)值得,F(xiàn)=1.5103 N. 【課 題】17.1、2 能量量子化 光的粒子性導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 (1)了解黑體輻射,能量子的的概念及提出的科學(xué)過程。(2)通過觀察輻射圖象培養(yǎng)學(xué)生觀察能力,了解宏觀物體和微觀粒子的能量變化特點(diǎn),體會(huì)量子論的建立深化了人們對于物質(zhì)世界的認(rèn)識(shí)。(3)了解光電效應(yīng)及其實(shí)驗(yàn)規(guī)律、康普頓效應(yīng)及其意義,知道愛因斯坦光電效應(yīng)方程及其意義?!咀灾鲗W(xué)習(xí)】一、黑體與黑體輻射1、熱輻射:一切物體都在輻射_,這種輻射與物體的_有關(guān),因此叫做熱輻射。2、黑體:能夠完全吸收入射的各種_而不發(fā)生_物體叫做黑體。3、黑體輻射:(1)黑體輻射電磁波的強(qiáng)度按波長的分布只與黑體的_ 有關(guān)。(2)隨溫度的升高,各種波長的電磁波的輻射強(qiáng)度都有_;輻射強(qiáng)度的極大值向波長_的方向移動(dòng)。二、普朗克的能量量子化假說1、能量量子化:黑體的空腔壁由大量振子(振動(dòng)著的帶電微粒)組成,其能量只能是某一最小能量值的_,并以這個(gè)最小能量值為單位_地輻射或吸收能量。2、能量子:(1)定義:不可再分的最小能量值。(2)關(guān)系式:=h,是_;h是_常數(shù),h=_。三、光電效應(yīng)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)規(guī)律1、光電效應(yīng)現(xiàn)象:在光的照射下物體_的現(xiàn)象,發(fā)射出來的電子叫做_。2、光電效應(yīng)的實(shí)驗(yàn)規(guī)律:(1)存在_電流。在一定的光照條件下,隨著所加電壓的_,光電流趨于一個(gè)飽和值,入射光越強(qiáng),飽和電流_,即入射光越強(qiáng)時(shí),單位時(shí)間內(nèi)發(fā)射的光電子數(shù)目_。(2)存在著_電壓和_頻率。只有施加_電壓且達(dá)到某一值時(shí)才會(huì)使光電流為零,這一電壓稱為_電壓,_電壓的存在說明光電子具有一定的_。(3)效應(yīng)具有_。當(dāng)入射光頻率超過截止頻率0時(shí),無論光怎樣微弱,產(chǎn)生電流的時(shí)間不超過_,光電效應(yīng)幾乎是瞬時(shí)的。3、使電子從金屬中逸出所需做功的_叫做這種金屬的逸出功,不同金屬的逸出功_。四、愛因斯坦的光電效應(yīng)方程1、光子說:光不僅在發(fā)射和吸收時(shí)能量是一份一份的,而且光本身就是由一個(gè)個(gè)不可分割的_組成的,這些能量子被稱為_,頻率為的光的能量子為h。2、光電效應(yīng)方程:表達(dá)式:_或_。意義:金屬中電子吸收一個(gè)光子獲得的能量是h,這些能量一部分用于克服金屬的_,剩下的表現(xiàn)為逸出后電子的_。五、康普頓效應(yīng)1、光的散射:光在介質(zhì)中與物體微粒的相互作用,使光的傳播方向_的現(xiàn)象。2、康普頓效應(yīng):在光的散射中,除了與入射波長0_的成分外,還有波長_0的成分,這個(gè)現(xiàn)象叫做康普頓效應(yīng)。3、康普頓效應(yīng)的意義:康普頓效應(yīng)表明光子除了具有能量之外,還具有動(dòng)量,深入揭示了光的_性的一面。光子的動(dòng)量:p=_。【典型例題】一臺(tái)激光器發(fā)光功率為,發(fā)出的激光在折射率為的介質(zhì)中波長為,若真空中的光速為,普朗克恒星為,則該激光器在秒內(nèi)輻射的光子數(shù)是_【問題思考】到目前為止你認(rèn)為光具有哪些特性?哪些現(xiàn)象可以證明?!踞槍τ?xùn)練】1下列說法正確的是 ( )A光子與光電子是同一種粒子。B光子與物質(zhì)微粒發(fā)生相互作用時(shí),不僅遵循能量守恒,還遵循動(dòng)量守恒。C光具有粒子性又具有波動(dòng)性,這種波是概率波,不是電磁波。D宏觀物體也有波動(dòng)性,這種波就是機(jī)械波。2一束綠光照射某金屬表面發(fā)生了光電效應(yīng),對此,以下說法正確的是 ( )A 若增加綠光的照射強(qiáng)度,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目不變B 如增加綠光的照射強(qiáng)度,則逸出的光電子最大初動(dòng)能增加C 若改用紫光照射,則逸出的光電子的最大初動(dòng)能增加D 若改用紫光照射,則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)目一定增加3如圖所示是光電管應(yīng)用的原理圖,電路中產(chǎn)生了光電流,下列說法正確的是 ( )A 入射光的強(qiáng)度越大,光電流就越大B 入射光的強(qiáng)度越大,產(chǎn)生光電流越快C 光電管兩端的電壓越高,光電流就越大D 如果把圖中電池的正負(fù)極交換,電路中一定沒有電流4、關(guān)于光的本性,下列說法中正確的是( )A光電效應(yīng)反映光的粒子性 B光子的能量由光的強(qiáng)度所決定C光子的能量與光的頻率成正比D光在空間傳播時(shí),是不連續(xù)的,是一份一份的,每一份光叫做一個(gè)光子5、下列關(guān)于光電效應(yīng)的說法正確的是( )A若某材料的逸出功是W,它的極限頻率為h/W B光電子的初速度和照射光的頻率成正比C光電子的最大初動(dòng)能和照射光的頻率成正比D光電子的最大初動(dòng)能隨照射光頻率的增大而增大6、一金屬表面,受綠光照射時(shí)發(fā)射出電子,受黃光照射時(shí)無電子發(fā)射下列有色光照射到這金屬表面上時(shí)會(huì)引起光電子發(fā)射的是( )A紫光 B橙光 C藍(lán)光 D紅光7、用綠光照射一光電管能產(chǎn)生光電效應(yīng),欲使光電子從陰極逸出時(shí)的最大初動(dòng)能增大應(yīng)( )A改用紅光照射 B增大綠光的強(qiáng)度 C增大光電管上的加速電壓 D改用紫光照射8、用一束綠光照射某金屬,能產(chǎn)生光電效應(yīng),現(xiàn)在把人射光的條件改變,再照射這種金屬下列說法正確的是( )A把這束綠光遮住一半,則可能不產(chǎn)生光電效應(yīng)B把這束綠光遮住一半,則逸出的光電子數(shù)將減少C若改用一束紅光照射,則可能不產(chǎn)生光電效應(yīng)D若改用一束藍(lán)光照射,則逸出光電子的最大初動(dòng)能將增大9、用光照射某種金屬,有光電子從金屬表面逸出,如果光的頻率變,而減弱光的強(qiáng)度,則( )A逸出的光電子數(shù)減少,光電子的最大初動(dòng)能不變B逸出的光電子數(shù)減少,光電子的最大初動(dòng)能減小C逸出的光電子數(shù)木變,光電子的最大初動(dòng)能減小D光的強(qiáng)度減弱到某一數(shù)值,就沒有光電子選出了10、某金屬受到頻率為1=7.01014 Hz的紫光照射時(shí),釋放出來的光電子最大初動(dòng)能是0.69 eV,當(dāng)受到頻率為2=11.81014 Hz的紫外線照射時(shí),釋放出來的光電子最大初動(dòng)能是2.69 eV.求:(1)普朗克常量; (2)該金屬的逸出功和極限頻率.【典型例題】ptn/ch【針對訓(xùn)練】1、B 2、C 3、A 4.ACD 5.AD 6.AC 7.D 8.BCD 9.A10. 6.6710-19J.S, 3.610-19 J, .371014 HZ【課 題】17.3、4、5 粒子的波動(dòng)性 概率波 不確定性關(guān)系導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 (1)通過實(shí)驗(yàn)分析,了解光的波粒二象性的內(nèi)容。(2)知道實(shí)物粒子具有波動(dòng)性,領(lǐng)會(huì)對稱性的研究方法。(3)通過對物質(zhì)波的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證內(nèi)容的學(xué)習(xí),感受實(shí)驗(yàn)研究這一重要的研究- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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