专题10(选修3-5) 碰撞与动量守恒 近代物理初步(新课标)1..doc

PAGE 1 - 专题十（选修3-5） 碰撞与动量守恒 近代物理初步 【核心要点突破】 知识链接 动量、冲量、动量守恒定律 1、动量 P=mv方向与速度方向相同 2、冲量 I= F·t．方向与恒力方向一致 3、动量守恒定律的三种表达方式 （1）P＝P′ （2）Δp1=－Δp2 （3）m1vl＋m2v2＝m1v/l＋m2v/2 二、波尔理论 1、 氢原子能级与轨道半径 （1）能级公式： （2）半径公式： （3）跃迁定则： 三、光电效应及其方程 1、光电效应规律 (1)任何一种金属都有一个极限频率，入射光必须大于这个极限频率才能产生光电效应． (2)光电子的最大初动能与入射光的强度(数目)无关，只随着入射光的频率增大而增大． (3)当入射光的频率大于极限频率时，保持频率不变，则光电流的强度与入射光的强度成正比． (4)从光照射到产生光电流的时间不超过10—9s，几乎是瞬时的． 2、光电效应方程 （1）爱因斯坦光电效应方程：Ek=hγ－W (Ek是光电子的最大初动能；W是逸出功：即从金属表面直接飞出的光电子克服正电荷引力所做的功，也称电离能 ) （2）极限频率： 深化整合 一、动量守恒的条件及守恒定律的理解 1、动量守恒定律的适用条件 （1）标准条件：系统不受外力或系统所受外力之和为零． （2）近似条件：系统所受外力之和虽不为零，但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多)，可以忽略不计． （3）分量条件：系统所受外力之和虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统总动． 2、对守恒定律的理解 (1)矢量性：对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应选取统一的正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正，相反为负． (2)瞬时性：动量是一个瞬时量，动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定，列方程m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′时，等号左侧是作用前(或某一时刻)各物体的动量和，等号右侧是作用后(或另一时刻)各物体的动量和，不同时刻的动量不能相加． (3)相对性：由于动量的大小与参考系的选取有关，因此应用动量守恒定律时，应注意各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度．一般以地面为参考系． (4)普适性：它不仅适用于两个物体所组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统． 【典例训练1】（2009·全国高考Ⅰ）质量为M的物块以速度v运动，与质量为m的静止物块发生正碰，碰撞后两者的动量正好相等，两者质量之比M/m可能为（ ） A.2 B.3 C.4 D.5 【解析】选A、B.根据动量守恒和能量守恒，设碰撞后两者的动量都为p，则总动量为2p，根据p2=2mEk，以及能量的关系得，所以A、B正确 二、碰撞的分类及解决办法 1碰撞的分类 分类标准 种类 特点 能量是否守恒 弹性碰撞 动量守恒，机械能守恒 非完全弹性碰撞 动量守恒，机械能有损失 完全非弹性碰撞 动量守恒，机械能损失最大 碰撞前后动量是否　共线 对心碰撞(正碰) 碰撞前后速度共线 非对心碰撞(斜碰) 碰撞前后速度不共线 2、碰撞过程的三个基本原则 （1）动量守恒。 （2）动能不增加。 （3）碰撞后各物体运动状态的合理性。 【典例训练2】（2010·福建理综·T29）（2）如图所示，一个木箱原来静止在光滑水平面上，木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。木箱和小木块都具有一定的质量。现使木箱获得一个向右的初速度，则 。（填选项前的字母） A． 小木块和木箱最终都将静止 B． 小木块最终将相对木箱静止，二者一起向右运动 C． 小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞，而木箱一直向右运动 D． 如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止，则二者将一起向左运动 【命题立意】本题以木箱与小木块相互作用为背景，考查动量守恒定律 【思路点拨】明确木箱与小木块之间的相互作用，小木块最终将相对木箱静止。 【规范解答】选B。因系统受合外力为零，根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运动，故B正确。 三、对氢原子能级图的理解 1、 能级图,如图1所示. 2、理解 （1）原子从低能级向高能级跃迁:吸收一定能量的光子,当一个光子的能量满足hν=E末-E初时,才能被某一个原子吸收,使原子从低能级E初向高能级 E末跃迁,而当光子能量hν大于或小于E末-E初时都不能被原子吸收. （2）原子从高能级向低能级跃迁,以光子的形式向外辐射能量,所辐射的光子能量恰等于发生跃迁时的两能级间的能量差. （3）原子吸收能量的原则是吸收的能量恰好等于某两个能级之差,或者是吸收能量大于或等于其电离能,使电子成为自由电子;所