2024年高中物理选修3-5知识点整理.doc

高中物理选修3-5知识點梳理

一、動量動量守恒定律

1、動量：可以從两個侧面對動量進行定义或解释：①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的動量。②動量是物体机械运動的一种量度。

動量的体現式P=mv。單位是.動量是矢量，其方向就是瞬時速度的方向。由于速度是相對的，因此動量也是相對的。

2、動量守恒定律：當系统不受外力作用或所受合外力為零，则系统的總動量守恒。動量守恒定律根据实际状况有多种体現式，一般常用等号左右分别表达系统作用前後的總動量。

运用動量守恒定律要注意如下几种問題：

①動量守恒定律一般是针對物体系的，對單個物体談動量守恒没故意义。

②對于某些特定的問題,例如碰撞、爆炸等，系统在一种非常短的時间内，系统内部各物体互相作用力，遠比它們所受到外界作用力大，就可以把這些物体看作一种所受合外力為零的系统处理,在這一短临時间内遵照動量守恒定律。

③计算動量時要波及速度，這時一种物体系内各物体的速度必须是相對于同一惯性参照系的，一般取地面為参照物。

④動量是矢量，因此“系统總動量”是指系统中所有物体動量的矢量和，而不是代数和。

⑤動量守恒定律也可以应用于分動量守恒的状况。有時虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某首先上的合外力分量為零，那么在這個方向上系统總動量的分量是守恒的。

⑥動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為零，那么系统内部各物体的互相作用，不管是萬有引力、弹力、摩擦力，還是電力、磁力，動量守恒定律都合用。系统内部各物体互相作用時，不管具有相似或相反的运動方向；在互相作用時不管与否直接接触；在互相作用後不管是粘在一起，還是分裂成碎块，動量守恒定律也都合用。

3、動量与動能、動量守恒定律与机械能守恒定律的比较。

動量与動能的比较：

①動量是矢量,動能是標量。

②動量是用来描述机械运動互相转移的物理量而動能往往用来描述机械运動与其他运動(例如热、光、電等)互相转化的物理量。例如完全非弹性碰撞過程研究机械运動转移——速度的变化可以用動量守恒，若要研究碰撞過程变化成内能的机械能则要用動能為损失去计算了。因此動量和動能是從不一样侧面反应和描述机械运動的物理量。

動量守恒定律与机械能守恒定律比较：前者是矢量式，有广泛的合用范围，而後者是標量式其合用范围则要窄得多。這些区别在使用中一定要注意。

4、碰撞：两個物体互相作用時间极短，作用力又很大，其他作用相對很小，运動状态发生明显化的現象叫做碰撞。

以物体间碰撞形式辨别，可以分為“對心碰撞”(正碰),而物体碰前速度沿它們质心的连线；“非對心碰撞”——中學阶段不研究。

以物体碰撞前後两物体總動能与否变化辨别，可以分為：“弹性碰撞”。碰撞前後物体系總動能守恒；“非弹性碰撞”，完全非弹性碰撞是非弹性碰撞的特例，這种碰撞，物体在相碰後粘合在一起，動能损失最大。

各类碰撞都遵守動量守恒定律和能量守恒定律，不過在非弹性碰撞中，有一部分動能转变成了其他形式能量，因此動能不守恒了。

二、验证動量守恒定律（试验、探究）Ⅰ

图2-1【试验目的】研究在弹性碰撞的過程中，互相作用的物体系统動量守恒．

图2-1

【试验原理】运用图2-1的装置验证碰撞中的動量守恒，让一种质量较大的球從斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端上的另一种质量较小的球发生碰撞，两球均做平抛运動．由于下落高度相似，從而导致飞行時间相等，我們用它們平抛射程的大小替代其速度．小球的质量可以测出，速度也可间接地懂得，如满足動量守恒式m1v1=m1v1＇+m2v2＇，则可验证動量守恒定律．

深入分析可以懂得，假如一种质量為m1，速度為v1的球与另一种质量為m2，速度為v2的球相碰撞，碰撞後两球的速度分别為v1＇和v2＇，则由動量守恒定律有：m1v1=m1v1＇+m2v2＇.

图2-2

图2-2

P

【试验环节】

1.用天平分别称出两個小球的质量m1和m2；

2.按图2-1安装好斜槽，注意使其末端切线水平，并在地面合适的位置放上白紙和复写紙，并在白紙上记下重锤线所指的位置O點.

3.首先在不放被碰小球的前提下，让入射小球從斜槽上同一位置從静止滚下，反复多次，便可在复写紙上打出多种點，用圆规作出尽量小的圆，将這些點包括在圆内，则圆心就是不发生碰撞時入射小球的平均位置P點如图2-2。

4.将被碰小球放在斜槽末端上，使入射小球与被碰小球能发生正碰；

5.让入射小球由某一定高度從静止開始滚下，反复多次，使两球相碰，按照环节(3)的措施求出入球落地點的平均位置M和被碰小球落地點的平均位置N；

6.過ON在紙上做一条直线，测出OM、OP、ON的長度；

7.将数据代入下列公式，验证公式两边数值与否相等（在试验误差容許的范围内）：m1·OP=m1·OM+m2·ON

【注意事项】

1．“水平”和“正碰”是