动量知识点总结 物理动量学习知识点

动量是物理学中一个重要的概念,描述了物体运动的特性。在本文中,我们将动量知识点总结,包括定义、计算公式、守恒定律等内容。通过本文的学习,读者将能够更好地理解动量的概念和应用,为进一步学习物理学奠定坚实的基础。

动量知识点总结 物理动量学习知识点

动量知识点总结1

一、电源和电流

  1、电流产生的条件:

  (1)导体内有大量自由电荷(金属导体——自由电子;电解质溶液——正负离子;导电气体——正负离子和电子)

  (2)导体两端存在电势差(电压)

  (3)导体中存在持续电流的条件:是保持导体两端的电势差。

  2电流的方向

  电流可以由正电荷的定向移动形成,也可以是负电荷的定向移动形成,也可以是由正负电荷同时定向移动形成。习惯上规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向。

  说明:(1)负电荷沿某一方向运动和等量的正电荷沿相反方向运动产生的效果相同。金属导体中电流的方向与自由电子定向移动方向相反。

  (2)电流有方向但电流强度不是矢量。

  (3)方向不随时间而改变的电流叫直流;方向和强度都不随时间改变的电流叫做恒定电流。通常所说的直流常常指的是恒定电流。

  二、电动势

  1.电源

  (1)电源是通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置。

  (2)非静电力在电源中所起的作用:是把正电荷由负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,将其他形式的能转化为电势能。

  【注意】在不同的电源中,是不同形式的能量转化为电能。

  2.电动势

  (1)定义:在电源内部,非静电力所做的功W与被移送的电荷q的比值叫电源的电动势。

  (2)定义式:E=W/q

  (3)物理意义:表示电源把其它形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小。电动势越大,电路中每通过1C电量时,电源将其它形式的能转化成电能的数值就越多。

  【注意】:①电动势的大小由电源中非静电力的特性(电源本身)决定,跟电源的体积、外电路无关。

  ②电动势在数值上等于电源没有接入电路时,电源两极间的电压。

  ③电动势在数值上等于非静电力把1C电量的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功。

  3.电源(池)的几个重要参数

  ①电动势:它取决于电池的正负极材料及电解液的化学性质,与电池的大小无关。

  ②内阻(r):电源内部的电阻。

  ③容量:电池放电时能输出的总电荷量。其单位是:A·h,mA·h.

  【注意】:对同一种电池来说,体积越大,容量越大,内阻越小。

动量知识点总结2

1、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。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。

2、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。

3、动量与动能、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。

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。

4、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。

动量知识点总结3

1. 动量守恒定律:

研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。

2. 动量守恒定律的条件:

(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。

(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。

(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。

3. 动量守恒定律应用中需注意:

(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。

(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。

(3)同时性:等式两边分别对应两个确定状态,每一状态下各物体的动量是同时的。

(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).

4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。

按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。

(1)弹性碰撞——碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。例如:钢球、玻璃球、微观粒子间的碰撞。

(2)一般碰撞——碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失.例如:木制品、橡皮泥球的碰撞。

(3)完全非弹性碰撞——碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。上述三种情况均不含其它形式的能转化为机械能的情况。

对心碰撞和非对心碰撞

对心碰撞(正碰):碰撞以前的运动速度与两球心的连线在同一条直线,碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。

非对心碰撞:碰撞之前球的运动速度与两球心得连线不再同一条直线上,碰撞之后两球的速度都会偏离原来两球心的连线。

反冲现象

指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。显然在反冲运动过程中,系统不受外力作用或外力远远小于系统内物体间的相互作用力,所以在反冲现象里系统的动量是守恒的。

动量知识点总结4

1.动量和冲量

  (1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv。是矢量,方向与v的方向相同。两个动量相同必须是大小相等,方向一致。

  (2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft。冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定。

  2.★★动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。表达式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

  (1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向。高三物理一轮复习中也需要特别注意。

  (2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。

  (3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统。对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力。系统内力的作用不改变整个系统的总动量。

  (4)动量定理不仅适用于恒定的.力,也适用于随时间变化的力。对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值。

  3.动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

  表达式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

  (1)动量守恒定律成立的条件

  ①系统不受外力或系统所受外力的合力为零。

  ②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计。

  ③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变。

  (2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性。

  4.爆炸与碰撞

  (1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理。

  (2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能。

  (3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理。即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。

  5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象。喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例。显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的。

动量知识点总结5

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。

⑴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。

⑵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。

⑶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。

动量知识点总结6

1. 动量守恒定律:研究的对象是两个或两个以上物体组成的系统,而满足动量守恒的物理过程常常是物体间相互作用的短暂时间内发生的。

2. 动量守恒定律的条件:

(1)理想守恒:系统不受外力或所受外力合力为零(不管物体间是否相互作用),此时合外力冲量为零,故系统动量守恒。当系统存在相互作用的内力时,由牛顿第三定律得知,相互作用的内力产生的冲量,大小相等,方向相反,使得系统内相互作用的物体动量改变量大小相等,方向相反,系统总动量保持不变。即内力只能改变系统内各物体的动量,而不能改变整个系统的总动量。

(2)近似守恒:当外力为有限量,且作用时间极短,外力的冲量近似为零,或者说外力的冲量比内力冲量小得多,可以近似认为动量守恒。

(3)单方向守恒:如果系统所受外力的矢量和不为零,而外力在某方向上分力的和为零,则系统在该方向上动量守恒。

3. 动量守恒定律应用中需注意:

(1)矢量性:表达式m1v1+m2v2=中守恒式两边不仅大小相等,且方向相同,等式两边的总动量是系统内所有物体动量的矢量和。在一维情况下,先规定正方向,再确定各已知量的正负,代入公式求解。

(2)系统性:即动量守恒是某系统内各物体的总动量保持不变。

(3)同时性:等式两边分别对应两个_状态,每一状态下各物体的动量是同时的。

(4)相对性:表达式中的动量必须相对同一参照物(通常取地球为参照物).

4. 碰撞过程是指物体间发生相互作用的时间很短,相互作用过程中的相互作用力很大,所以通常可认为发生碰撞的物体系统动量守恒。按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上,有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况;碰撞问题按性质分为三类。

(1)弹性碰撞——碰撞结束后,形变全部消失,碰撞前后系统的总动量相等,总动能不变。例如:钢球、玻璃球、微观粒子间的碰撞。

(2)一般碰撞——碰撞结束后,形变部分消失,碰撞前后系统的总动量相等,动能有部分损失.例如:木制品、橡皮泥球的碰撞。

(3)完全非弹性碰撞——碰撞结束后,形变完全保留,通常表现为碰后两物体合二为一,以同一速度运动,碰撞前后系统的总动量相等,动能损失最多。上述三种情况均不含其它形式的能转化为机械能的情况。

动量知识点总结7

动量定理是力对时间的积累效应,使物体的动量发生改变,适用的范围很广,它的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系;它不仅适用于恒力情形,而且也适用于变力情形,尤其在解决作用时间短、作用力大小随时间变化的打击、碰撞等问题时,动量定理要比牛顿定律方便得多,本文试从几个角度谈动量定理的应用。

  [一、 用动量定理解释生活中的现象]

  [例 1] 竖立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出,又要保证粉笔不倒,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速将纸条抽出?说明理由。

  [解析] 纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用,方向沿着纸条抽出的方向.不论纸条是快速抽出,还是缓缓抽出,粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中,粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示,粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示.根据动量定理有:μmgt=mv。

  如果缓慢抽出纸条,纸条对粉笔的作用时间比较长,粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大,粉笔动量的改变也比较大,粉笔的底端就获得了一定的速度.由于惯性,粉笔上端还没有来得及运动,粉笔就倒了。

  如果在极短的时间内把纸条抽出,纸条对粉笔的摩擦力冲量极小,粉笔的动量几乎不变.粉笔的动量改变得极小,粉笔几乎不动,粉笔也不会倒下。

  [二、 用动量定理解曲线运动问题]

  [例 2] 以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体,若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰,求它在5 s内的动量的变化.(g=10 m/s2)。

  [解析] 此题若求出末动量,再求它与初动量的矢量差,则极为繁琐.由于平抛出去的物体只受重力且为恒力,故所求动量的变化等于重力的冲量.则

  Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。

  [点评] ① 运用Δp=mv-mv0求Δp时,初、末速度必须在同一直线上,若不在同一直线,需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量,F必须是恒力,若F是变力,需用动量定理I=Δp求解I。

  [三、 用动量定理解决打击、碰撞问题]

  打击、碰撞过程中的相互作用力,一般不是恒力,用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量,不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。

  [例 3] 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员,从离水平网面3.2 m高处自由落下,触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2)

  [解析] 将运动员看成质量为m的质点,从高h1处下落,刚接触网时速度方向向下,大小 。

  弹跳后到达的高度为h2,刚离网时速度方向向上,大小,

  接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向,由动量定理得: 。

  由以上三式解得:,

  代入数值得: F=1.2×103 N。

  [四、 用动量定理解决连续流体的作用问题]

  在日常生活和生产中,常涉及流体的连续相互作用问题,用常规的分析方法很难奏效.若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解,则曲径通幽,“柳暗花明又一村”。

  [[例 4]] 有一宇宙飞船以v=10 km/s在太空中飞行,突然进入一密度为ρ=1×10-7 kg/m3的微陨石尘区,假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变,试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2)

  [解析] 选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象,其质量应等于底面积为S,高为vΔt的直柱体内微陨石尘的质量,即m=ρSvΔt,初动量为0,末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F,由动量定理得,

  则 根据牛顿第三定律可知,微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此,飞船要保持原速度匀速飞行,助推器的推力应增大20 N。

  [五、 动量定理的应用可扩展到全过程]

  物体在不同阶段受力情况不同,各力可以先后产生冲量,运用动量定理,就不用考虑运动的细节,可“一网打尽”,干净利索。

  [[例 5]] 质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上,物体与桌面的动摩擦因数为μ,有一水平恒力F作用在物体上,使之加速前进,经t1 s撤去力F后,物体减速前进直至静止,问:物体运动的总时间有多长?

  [[解析]] 本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐,运用动量定理则可一气呵成,一目了然.由于全过程初、末状态动量为零,对全过程运用动量定理,有

  故。

  [点评] 本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解,以求掌握一题多解的方法,同时比较不同方法各自的特点,这对今后的学习会有较大的帮助。

  [六、 动量定理的应用可扩展到物体系]

  尽管系统内各物体的运动情况不同,但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的变化量。

  [[例 6]] 质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起,从静止开始以加速度a在水中下沉,经时间t1,细线断裂,金属块和木块分离,再经过时间t2木块停止下沉,此时金属块的速度多大?(已知此时金属块还没有碰到底面.)

  [[解析]] 金属块和木块作为一个系统,整个过程系统受到重力和浮力的冲量作用,设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m,木块停止时金属块的速度为vM,取竖直向下的方向为正方向,对全过程运用动量定理得

  ①

  细线断裂前对系统分析受力有

   ②

  联立①②得 。

  综上,动量定量的应用非常广泛.仔细地理解动量定理的物理意义,潜心地探究它的典型应用,对于我们深入理解有关的知识、感悟方法,提高运用所学知识和方法分析解决实际问题的能力很有帮助.

动量知识点总结8

一、量子论

1.创立标志: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。

2.量子论的主要内容

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。

3.量子论的发展

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。

二、黑体和黑体辐射

1.热辐射现象

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。

2.黑体

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。

3.实验规律:

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。

三、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:装置如下图

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。

3.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。

4.光子说

⑴量子论:1900年德国物理学家普朗克提出: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。

⑵光子论:1905年爱因斯坦提出: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:。 

其中v是电磁波的频率,h为普朗克恒量:

5.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。

四、光的波粒二象性;物质波  

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。满足下列关系:

从光子的概念上看,光波是一种概率波.

动量知识点总结9

 1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kg·m/s;

2、动量和动能的区别和联系

动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。

因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。

动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mEk

3、动量的变化及其计算方法

动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:

(1)ΔP=Pt一P0,主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。

(2)利用动量定理 ΔP=F·t,通常用来解决P0、Pt;不在一条直线上或F为恒力的情况。

高中物理动量守恒定律例题

例1. 如图1所示的装置中,木块B与水平面间接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧合在一起做为研究对象(系统),则此系统在从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中(   )

A.动量守恒,机械能守恒

B.动量不守恒,机械能不守恒

C.动量守恒,机械能不守恒

D.动量不守恒,机械能守恒

分析:合理选取研究对象和运动过程,利用机械能守恒和动量守恒的条件分析。

如果只研究子弹A射入木块B的短暂过程,并且只选A、B为研究对象,则由于时间极短,则只需考虑在A、B之间的相互作用,A、B组成的系统动量守恒,但此过程中存在着动能和内能之间的转化,所以A、B系统机械能不守恒。本题研究的是从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程,而且将子弹、木块和弹簧合在一起为研究对象,在这个过程中有竖直墙壁对系统的弹力作用,(此力对系统来讲是外力)故动量不守恒。

解答:由上面的分析可知,正确选项为B

例2. 质量为m1=10g的小球在光滑的水平面上以v1=750px/s的速率向右运动,恰遇上质量m2=50g的小球以v2=250px/s的速率向左运动,碰撞后,小球m2恰好停止,那么碰撞后小球m1的速度是多大?方向如何?

分析:由于两小球在光滑水平面上,以两小球组成的系统为研究对象,该系统沿水平方向不受外力,因此系统动量守恒。

解答:碰撞过程两小球组成的系统动量守恒。

设v1的方向,即向右为正方向,则各速度的正负及大小为:

v1=750px/s,v2=-250px/s,=0

据:m1v1+m2v2=

代入数值得:=-500px/s

则小球m1的速度大小为500px/s,方向与v1方向相反,即向左。

说明: 应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

(1)分析题意,明确研究对象

在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析

弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态

即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。

注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。

(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

例3. 如图2所示,甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏,甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和他的冰车的质量也是30kg,游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2.0m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力,求:甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞?

分析:甲、乙不相碰的条件是相互作用后三者反。而要使甲与乙及箱子的运动方向相反,则需要甲以更大的速度推出箱子。因本题所求为“甲至少要以多大速度”推出木箱,所以要求相互作用后,三者的速度相同。以甲、乙和箱子组成的系统为研究对象,因不计冰面的摩擦,所以甲、乙和箱子相互作用过程中动量守恒。

解答:设甲推出箱子后的速度为v甲,乙抓住箱子后的速度为v乙,则由动量守恒定律,得:

甲推箱子过程:

(M+m)v0=Mv甲+mv ①

乙抓住箱子的过程:

mv-Mv0=(M+m)v乙②

甲、乙恰不相碰的条件:

v甲= v乙 ③

代入数据可解得:v=5.2m/s

说明:仔细分析物理过程,恰当选取研究对象,是解决问题的关键。对于同一个问题,选择不同的物体对象和过程对象,往往可以有相应的方法,同样可以解决问题。本例中的解答过程,先是以甲与箱子为研究对象,以甲和箱子共同前进到甲推出箱子为过程;再以乙和箱子为研究对象,以抓住箱子的前后为过程来处理的。本题也可以先以甲、乙、箱子三者为研究对象,先求出最后的共同速度v=0.4m/s,再单独研究甲推箱子过程或乙抓住箱子的过程求得结果,而且更为简捷。

动量知识点总结10

1.同一直线上力的合成同向:F=F1+F2, 反向:F=F1-F2 (F1>F2)

  2.互成角度力的合成:

  F=(F12+F22+2F1F2cosα)1/2(余弦定理) F1⊥F2时:F=(F12+F22)1/2

  3.合力大小范围:|F1-F2|≤F≤|F1+F2|

  4.力的正交分解:Fx=Fcosβ,Fy=Fsinβ(β为合力与x轴之间的夹角tgβ=Fy/Fx)

  注:(1)力(矢量)的合成与分解遵循平行四边形定则;

  (2)合力与分力的关系是等效替代关系,可用合力替代分力的共同作用,反之也成立;

  (3)除公式法外,也可用作图法求解,此时要选择标度,严格作图;

  (4)F1与F2的值一定时,F1与F2的夹角(α角)越大,合力越小;

  (5)同一直线上力的合成,可沿直线取正方向,用正负号表示力的方向,化简为代数运算。

动量知识点总结11

一、原子核式结构模型

1、电子的发现和汤姆生的原子模型:

⑴电子的发现:1897年英国物理学家汤姆生,对阴极射线进行了一系列研究,从而发现了电子。

电子的发现表明:原子存在精细结构,从而打破了原子不可再分的观念。

⑵汤姆生的原子模型:1903年汤姆生设想原子是一个带电小球,它的正电荷均匀分布在整个球体内,而带负电的电子镶嵌在正电荷中。

2、粒子散射实验和原子核结构模型

⑴粒子散射实验:1909年,卢瑟福及助手盖革和马斯顿完成的。

①装置:如下图

②现象:

a.绝大多数粒子穿过金箔后,仍沿原来方向运动,不发生偏转。

b.有少数粒子发生较大角度的偏转。

c.有极少数粒子的偏转角超过了90°,有的几乎达到180°,即被反向弹回。

⑵原子的核式结构模型:

由于粒子的质量是电子质量的七千多倍,所以电子不会使粒子运动方向发生明显的改变,只有原子中的正电荷才有可能对粒子的运动产生明显的影响。

如果正电荷在原子中的分布,像汤姆生模型那模均匀分布,穿过金箔的粒了所受正电荷的作用力在各方向平衡,粒了运动将不发生明显改变。散射实验现象证明,原子中正电荷不是均匀分布在原子中的。

1911年,卢瑟福通过对粒子散射实验的分析计算提出原子核式结构模型:在原子中心存在一个很小的核,称为原子核,原子核集中了原子所有正电荷和几乎全部的质量,带负电荷的电子在核外空间绕核旋转。原子核半径约为10-15m,原子轨道半径约为10-10m。

 ⑶光谱

①观察光谱的仪器,分光镜特征

②光谱的分类,产生和特征发射光谱 连续光谱 产生,由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的,由连续分布的,一切波长的光组成,明线光谱,由稀薄气体发光产生的,由不连续的一些亮线组成,吸收光谱 高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的  在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱

③ 光谱分析:

一种元素,在高温下发出一些特点波长的光,在低温下,也吸收这些波长的光,所以把明线光波中的亮线和吸收光谱中的暗线都称为该种元素的特征谱线,用来进行光谱分析。

二、氢原子光谱 

氢原子是最简单的原子,其光谱也最简单。 1885年,巴耳末对当时已知的,在可见光区的14条谱线作了分析,发现这些谱线的波长可以用一个公式表示:

式中R叫做里德伯常量,这个公式成为巴尔末公式。

除了巴耳末系,后来发现的氢光谱在红外和紫个光区的其它谱线也都满足与巴耳末公式类似的关系式。

氢原子光谱是线状谱,具有分立特征,用经典的电磁理论无法解释。

三、原子的能级 

玻尔的原子模型:

1.原子核式结构模型与经典电磁理论的矛盾(两方面)

a.电子绕核作圆周运动是加速运动,按照经典理论,加速运动的电荷,要不断地向周围发射电磁波,电子的能量就要不断减少,最后电子要落到原子核上,这与原子通常是稳定的事实相矛盾。

b.电子绕核旋转时辐射电磁波的频率应等于电子绕核旋转的频率,随着旋转轨道的连续变小,电子辐射的电磁波的频率也应是连续变化,因此按照这种推理原子光谱应是连续光谱,这种原子光谱是线状光谱事实相矛盾。

2.玻尔理论

上述两个矛盾说明,经典电磁理论已不适用原子系统,玻尔从光谱学成就得到启发,利用普朗克的能量量了化的概念,提了三个假设:

①定态假设:原子只能处于一系列不连续的能量状态中,在这些状态中原子是稳定的,电子虽然做加速运动,但并不向外在辐射能量,这些状态叫定态。

②跃迁假设:原子从一个定态(设能量为Em)跃迁到另一定态(设能量为En)时,它辐射成吸收一定频率的光子,光子的能量由这两个定态的能量差决定,即hv=Em-En

③轨道量子化假设,原子的不同能量状态,跟电子不同的运行轨道相对应。原子的能量不连续因而电子可能轨道的分布也是不连续的。

3.玻尔的氢子模型:

①氢原子的能级公式和轨道半径公式:玻尔在三条假设基础上,利用经典电磁理论和牛顿力学,计算出氢原子核外电子的各条可能轨道的半径,以及电子在各条轨道上运行时原子的能量,(包括电子的动能和原子的热能。)

②氢原子的能级图:氢原子的各个定态的能量值,叫氢原子的能级。按能量的大小用图开像的表示出来即能级图。

其中n=1的定态称为基态。n=2以上的定态,称为激发态。 

动量知识点总结12

1.动量和冲量

(1)动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量,即p=mv.是矢量,方向与v的方向相同.两个动量相同必须是大小相等,方向一致.

(2)冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量,即I=Ft.冲量也是矢量,它的方向由力的方向决定.

2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化.表达式:Ft=p′-p 或 Ft=mv′-mv

(1)上述公式是一矢量式,运用它分析问题时要特别注意冲量、动量及动量变化量的方向.

(2)公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力.

(3)动量定理的研究对象可以是单个物体,也可以是物体系统.对物体系统,只需分析系统受的外力,不必考虑系统内力.系统内力的作用不改变整个系统的总动量.

(4)动量定理不仅适用于恒定的力,也适用于随时间变化的力.对于变力,动量定理中的力F应当理解为变力在作用时间内的平均值.

动量知识点总结13

一、原子核的组成

1、天然放射现象

⑴天然放射现象的发现:1896年法国物理学,贝克勒耳发现铀或铀矿石能放射出某种人眼看不见的射线。这种射线可穿透黑纸而使照相底片感光。

放射性:物质能发射出上述射线的性质称放射性。

放射性元素:具有放射性的元素称放射性元素。

天然放射现象:某种元素自发地放射射线的现象,叫天然放射现象。这表明原子核存在精细结构,是可以再分的。

⑵放射线的成份和性质:用电场和磁场来研究放射性元素射出的射线,在电场中轨迹,如下图

射线种类 射线组成 性   质

电离作用 贯穿能力

射线 氦核组成的粒子流 很强 很弱

射线 高速电子流 较强 较强

射线 高频光子 很弱 很强

2、原子核的组成

原子核的组成:原子核是由质子和中子组成,质子和中子统称为核子。

在原子核中有:质子数等于电荷数、核子数等于质量数、中子数等于质量数减电荷数。

二、原子核的衰变;半衰期 

⑴衰变:原子核由于放出某种粒子而转变成新核的变化称为衰变在原子核的衰变过程中,电荷数和质量数守恒

⑵半衰期:放射性元素的原子核的半数发生衰变所需要的时间,称该元素的半衰期。

放射性元素衰变的快慢是由核内部自身因素决定的,跟原子所处的化学状态和外部条件没有关系。 三、放射性的应用与防护;放射性同位素

放射性同位素:有些同位素具有放射性,叫做放射性同位素。

同位素:具有相同的质子和不同中子数的原子互称同位素,放射性同位素:具有放射性的同位素叫放射性同位素。

正电子的发现:用粒子轰击铝时,发生核反应。

1934年,约里奥—居里夫妇发现经过α粒子轰击的铝片中含有放射性磷,即:。

反应生成物P是磷的一种同位素,自然界没有天然的,它是通过核反应生成的人工放射性同位素。

与天然的放射性物质相比,人造放射性同位素:

①放射强度容易控制

②可以制成各种需要的形状

③半衰期更短

④放射性废料容易处理

放射性同位素的应用:

①利用它的射线

A.由于γ射线贯穿本领强,可以用来γ射线检查金属内部有没有砂眼或裂纹,所用的设备叫γ射线探伤仪。

B.利用射线的穿透本领与物质厚度密度的关系,来检查各种产品的厚度和密封容器中液体的高度等,从而实现自动控制。

C.利用射线使空气电离而把空气变成导电气体,以消除化纤、纺织品上的静电。

D.利用射线照射植物,引起植物变异而培育良种,也可以利用它杀菌、治病等

②作为示踪原子:用于工业、农业及生物研究等。

棉花在结桃、开花的时候需要较多的磷肥,把磷肥喷在棉花叶子上,磷肥也能被吸收。但是,什么时候的吸收率最高、磷在作物体内能存留多长时间、磷在作物体内的分布情况等,用通常的方法很难研究。

如果用磷的放射性同位素制成肥料喷在棉花叶面上,然后每隔一定时间用探测器测量棉株各部位的放射性强度,上面的问题就很容易解决。

放射性的防护:

①在核电站的核反应堆外层用厚厚的水泥来防止放射线的外泄

②用过的核废料要放在很厚很厚的重金属箱内,并埋在深海里

③在生活中要有防范意识,尽可能远离放射源

 四、核反应方程

1.熟记一些实验事实的核反应方程式。

⑴卢瑟福用α粒子轰击氮核打出质子:

⑵贝克勒耳和居里夫人发现天然放射现象:

⑶查德威克用α粒子轰击铍核打出中子:    

⑷居里夫人发现正电子:

⑸轻核聚变:

⑹重核裂变:

2.熟记一些粒子的符号

3.注意在核反应方程式中,质量数和电荷数是守恒的。

处理有关核反应方程式的相关题目时,只要做到了以上几点,即可顺利解决问题。

 五、重核裂变;核聚变 

释放核能的途径——裂变和聚变

1.裂变反应:

①裂变:重核在一定条件下转变成两个中等质量的核的反应,叫做原子核的裂变反应。

②链式反应:在裂变反应用产生的中子,再被其他铀核浮获使反应继续下去。

链式反应的条件:临界体积,极高的温度。

2.聚变反应:

①聚变反应:轻的原子核聚合成较重的原子核的反应,称为聚变反应。例如:

②一个氘核与一个氚核结合成一个氦核时(同时放出一个中子),释放出17.6MeV的能量,平均每个核子放出的能量3MeV以上。比列变反应中平均每个核子放出的能量大3-4倍。

③聚变反应的条件;几百万摄氏度的高温。

动量知识点总结14

动量守恒定律:一个系统不受外力或者所受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变.

表达式:m 1 v 1 +m 2 v 2 =m 1 v 1′+m 2 v 2′

(1)动量守恒定律成立的条件

①系统不受外力或系统所受外力的合力为零.

②系统所受的外力的合力虽不为零,但系统外力比内力小得多,如碰撞问题中的摩擦力,爆炸过程中的重力等外力比起相互作用的内力来小得多,可以忽略不计.

③系统所受外力的合力虽不为零,但在某个方向上的分量为零,则在该方向上系统的总动量的分量保持不变.

(2)动量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬时性;③相对性;④普适性.

动量知识点总结15

爆炸与碰撞

(1)爆炸、碰撞类问题的共同特点是物体间的相互作用突然发生,作用时间很短,作用力很大,且远大于系统受的外力,故可用动量守恒定律来处理。

(2)在爆炸过程中,有其他形式的能转化为动能,系统的动能爆炸后会增加,在碰撞过程中,系统的总动能不可能增加,一般有所减少而转化为内能。

(3)由于爆炸、碰撞类问题作用时间很短,作用过程中物体的位移很小,一般可忽略不计,可以把作用过程作为一个理想化过程简化处理.即作用后还从作用前瞬间的位置以新的动量开始运动。

5.反冲现象:反冲现象是指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某方向发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.显然,在反冲现象里,系统的动量是守恒的。

总之,动量是描述物体运动特性的一个重要概念。通过本文动量知识点总结的学习,我们已经了解到了动量的定义、计算公式和守恒定律等相关知识点。希望这篇文章能为读者打下坚实的物理学基础,同时也能够激发大家对物理学的兴趣,进一步探索自然界的奥秘。

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