动量守恒定律的总结.docx

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动量守恒定律的总结

动量守恒定律的总结

1.动量守恒定律总结

假如一个系统不受外力或所受外力的矢量和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个试验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来。

动量守恒定律的适用条件：

（1）系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。

（2）系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。

（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的重量为零，则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。

2.【哪有物理3

物理选修3-5学问点总结一、动量守恒定律1、动量守恒定律的条件：

系统所受的总冲量为零（不受力、所受外力的矢量和为零或外力的作用远小于系统内物体间的相互作用力），即系统所受外力的矢量和为零.（碰撞、爆炸、反冲）留意：

内力的冲量对系统动量能否守恒没有影响，但可转变系统内物体的动量.内力的冲量是系统内物体间动量传递的缘由，而外力的冲量是转变系统总动量的缘由.2、动量守恒定律的表达式m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/（规定正方向）△p1=—△p2/3、某一方向动量守恒的条件：

系统所受外力矢量和不为零，但在某一方向上的力为零，则系统在这个方向上的动量守恒.必需留意区分总动量守恒与某一方向动量守恒.4、碰撞

（1）完全非弹性碰撞：

获得共同速度，动能损失最多动量守恒，；

（2）弹性碰撞：

动量守恒，碰撞前后动能相等；动量守恒，；动能守恒，；特例1:

A、B两物体发生弹性碰撞，设碰前A初速度为v0,B静止，则碰后速度，vB=.特例2：

对于一维弹性碰撞，若两个物体质量相等，则碰撞后两个物体互换速度（即碰后A的速度等于碰前B的速度，碰后B的速度等于碰前A的速度）（3）一般碰撞：

有完整的压缩阶段，只要部分恢复阶段，动量守恒，动能减小.5、人船模型——两个原来静止的物体（人和船）发生相互作用时，不受其它外力，对这两个物体组成的系统来说，动量守恒，且任一时辰的总动量均为零，由动量守恒定律，有mv=MV（留意：

几何关系）二、量子理论的建立黑体和黑体辐射1、量子理论的建立：

1900年德国物理学家普朗克提出振动着的带电微粒的能量只能是某个最小能量值ε的整数倍，这个不行再分的能量值ε叫做能量子ε=hν.h为普朗克常数（6.63*10-34J.S）2、黑体：

假如某种物体能够完全汲取入射的各种波长电磁波而不发生反射，这种物体就是肯定黑体，简称黑体.3、黑体辐射：

黑体辐射的规律为：

温度越高各种波长的辐射强度都添加，同时，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动.（普朗克的能量子理论很好的解释了这一现象）三、光电效应光子说光电效应方程1、光电效应（表明光子具有能量）

（1）光的电磁说使光的波动理论进展到相当完善的地步，但是它并不能解释光电效应的现象.在光（包括不行见光）的照耀下从物体放射出电子的现象叫做光电效应，放射出来的电子叫光电子.（试验图在课本）

（2）光电效应的讨论结果：

新教材：

①存在饱和电流，这表明入射光越强，单位时间内放射的光电子数越多；②存在遏止电压：

；③截止频率：

光电子的能量与入射光的频率有关，而与入射光的强弱无关，当入射光的频率低于截止频率时不能发生光电效应；④效应具有瞬时性：

光电子的放射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s.老教材：

①任何一种金属，都有一个极限频率，入射光的频率必需大于这个极限频率，才能产生光电效应；低于这个频率的光不能产生光电效应；②光电子的最大初动能与入射光的强度无关，只随着入射光频率的增大而增大；③入射光照到金属上时，光电子的放射几乎是瞬时的，一般不超过10-9s；④当入射光的频率大于极限频率时，光电流的强度与入射光的强度成反比.（3）光电管的玻璃泡的内半壁涂有碱金属作为阴极K（与电源负极相连），是由于碱金属有较小的逸出功.2、光子说：

光本身就是由一个个不行分割的能量子组成的，频率为ν的光的能量子为hν.这些能量子被成为光子.3、光电效应方程：

EK=h-WO（把握Ek/Uc—ν图象的物理意义）同时，h截止=WO（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.）四、康普顿效应（表明光子具有动量）1、1918-1922年康普顿（美）在讨论石墨对X射线的散射时发觉：

光子在介质中和物质微粒相互作用，可以使光的传播方向发生转变，这种现象叫光的散射.2、在光的散射过程中，有些散射光的波长比入射光的波长略大，这种现象叫康普顿效应.3、光子的动量：

p=h/λ五、光的波粒二象性物质波概率波不确定关系1、光的波粒二象性：

干涉、衍射和偏振以无可辩驳的现实表明光是一种波；光电效应和康普顿效应又用无可辩驳的现实表明光是一种粒子，由于光既有波动性，又有粒子性，只能认为光具有波粒二象性.但不行把光当成宏观观念中的波，也不行把光当成宏观观念中的粒子.少量的光子表现出粒子性，大量光子运动表现为波动性；光在传播时显示波动性，与物质发生作用时，往往显示粒子性；频率小波长大的波动性显著，频率大波长小的粒子性显著.（P41电子干涉条纹对概率波的验证）2、光子的能量E=hν，光子的动量p=h/λ表示式也可以看出，光的波动性和粒子性并不冲突：

表示粒子性的粒子能量和动量的计算式中都含有表示波的特征的物理量——频率ν和波长λ.由以上两式和波速公式c=λν还可以得出：

E=pc.3、物质波：

1924年德布罗意（法）提出，实物粒子和光子一样具有波动性，任何一个运动着的物体都有一种与之对应的波，波长λ=h/p，这种波叫物质波，也叫德布罗意波.（P38电子的衍射图样；电子显微镜的辨别率为何远远高于光学显微镜）4、概率波：

从光子的概念。

3.【机械能守恒定律总结】

1、追随守恒量2、功3、功率4、重力势能5、探究弹性势能的表达式6、试验：

探究功与速度变化的关系7、动能和动能定理8、机械能守恒定律9、试验：

验证机械能守恒定律10、能量守恒定律与能源一、夯实基础学问1.深刻理解功的概念A.功是力的空间积累效应.它和位移相对应（也和时间相对应）.计算功的方法有三种：

⑴根据定义求功.即：

W=Fscosθ.在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功.恒力做功大小只与F、S、θ这三个量有关，与物体能否还受其它力，物体的运动形态、运动形式等因素无关.这种方法也可以说成是：

功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积.⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功.当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功.这种方法的依据是：

做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度.假如晓得某一过程中能量转化的数值，那么也就晓得了该过程中对应的功的数值.⑶利用功率求功：

此方法次要用于在发动机功率保持恒定的条件下，求牵引力做的功.若机车保持发动机输出功率恒定不变，机车在加速过程中，速度v不断增大，由P=Fv，可知发动机牵引力渐渐减小.因而求机车发动机牵引力做的功实际上是求变力的功，一般不能用定义式求解，而可用功率定义式求解即：

W=Pt.B.有关功的正负及推断方法⑴功有正负，但其正负既不表示方向（亦即功是标量）也不表示大小，而仅表示做功的效果.如人在推车前进过程中，人对车的推力是一个动力，对车做正功；而地面对车的摩擦力起障碍运动的作用效果，对车做负功.由于功是标量，只要大小没有方向，因而合力的功等于其各分力分别做功的代数和.⑵如何推断力F做功的正负.①利用功的定义式②利用力F与物体速度v之间的夹角的状况来推断，设其夹角为θ，则：

当时F做正功，当时F不做功，当时F做负功.③依据物体的能量变化来推断，例如，物体的动能添加，则合外力必定对其做正功；物体重力势能添加，则说明重力对它做负功.C.变力的功：

一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力等，它们的功与路径无关，只与始末位置有关，这类力对物体做正功，物体势能削减；物体克服这类力做功，物体势能添加.因而，可以依据势能的变化求对应变力做的功.另一类如滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往复运动时，这类力的功等于力和路程的乘积.也可以应用动能定理求变力做的功.D.了解常见力做功的特点：

①重力做功和路径无关，只与物体始末位置的高度差h有关：

W=mgh，当末位置低于初位置时，W>0，即重力做正功；反之则重力做负功.②滑动摩擦力做功与路径有关.当某物体在一固定平面上运动时，滑动摩擦力做功的肯定值等于摩擦力与路程的乘积.③在弹性范围内，弹簧做功与始末形态弹簧的形变量有关系.E.一对作用力和反作用力做功的特点：

【1.作用力和反作用力可以都不做功.如卫星绕地球做匀速圆周运动，相互间的引力都不做功.【2.作用力和反作用力可以都做正功.如光滑水平面上放上两块磁铁，由于它们间的相互引力（或斥力）使它们运动而具有动能，相互作用力都做正功.【3.作用力和反作用力可以都做负功.【4.一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零；一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不行能为正.2.深刻理解功率的概念

（1）功率的物理意义：

功率是描述做功快慢的物理量.

（2）功率的定义式：

，所求出的功率是时间t内的平均功率.（3）功率的计算式：

P=Fvcosθ，其中θ是力与速度间的夹角.该公式有两种用法：

①求某一时辰的瞬时功率.这时F是该时辰的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时辰的瞬时功率；②当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必需为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率.（4）重力的功率可表示为PG=mgvy，即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时辰的竖直分速度之积.3.重力势能与重力做功：

⑴由相互作用的物体的相对位置打算的能量叫做势能.其中由地球和地面上物体的相对位置打算的势能称为重力势能，此外还有弹性势能.⑵举高的物体所具有的势能跟其遭到的重力有关，所以称之为重力势能.一个质量为m的物体，被举高到离地高度为h处，则物体相对于地面所具有的重力势能为EP=mgh.⑶重力势能EP=mgh是相对的，式中的h是物体的重心到参考平面（零重力势能面）的高度.若物体在参考平面以上，则重力势能为正值；若物体在参考平面以下，则重力势能为负值.。

4.机械能守恒定律总结

首先要说明的是，机械能守恒是一个局部的守恒。

是有条件的。

更广义的讲应当是能量守恒，信任你晓得的。

条件：

教材上写系统只在重力或者系统内弹力的作用下，机械能守恒。

作如下理解：

e68a847a686964616f31333330346661

1、这个系统仅受重力和系统内弹力机械能守恒。

2、这个系统除了受重力和系统内弹力以外，还受有其它力，但“其它力”不做功，机械能也守恒。

3、这个系统除了受重力和系统内弹力以外，还受有其它力，但“其它力”合力为0，机械能也守恒。

4、这个系统除了受重力和系统内弹力以外，还受有其它力，但“其它力”做的正功和负功相等，机械能也守恒。

解释一下：

留意既然叫“系统”那说明在机械能守恒中至多含有两个物体，我们一般说的如小球自在下落，机械能守恒。

这里看似只要小球，但实际上还包括地球，由于小球下落的缘由就是受了重力。

系统内和系统外，实际上就是你所选择的讨论对象的问题，老师确定举过这样的例子，小球正下方一个弹簧，小球从某一高度自在下落，与弹簧正碰，在不考虑空气阻力的状况下，小球会弹起再掉下，如此反复。

在这个过程中假如把小球、弹簧、地球做为一个系统（一般地球我们没写出来）那么小球机械能是守恒的，由于这个时候弹簧是你的讨论对象，弹簧的力就是内力。

假如你只是选择小球和地球做为系统，那么机械能是不守恒的，由于这个时候弹簧上有力，并且做功了，而且这个力是系统外的“其它力”。

机械能守恒的常见式子：

1、初壮太（动能+势能）=末壮太（动能+势能）要选择参考平面——常用

2、添加量=削减量不需要选择参考平面——最常用

3、系统内A物体削减量（动能+势能）=系统内B物体添加量（动能+势能）

5.动量守恒定律的次要内容,重点及要点

一、动量守恒定律的内容：

系统不受外力或所受合外力为零时，系统的动量守恒。

在详细应用时，还可有系统总动量近似守恒和某一方向的分动量守恒的情形。

1、当系统所受合外力不为零时，若系统遭到的内力远大于外力，则系统的总动量近似守恒。

（解题时当作守恒来处理，如：

爆炸、两个球碰撞等）

2、当系统所受合外力不为零，且不满意内力远大于外力的条件，但在某一方向（将外力、速度均同时分解到两个方向）不受外力或合外力为零时，该方向的分动量守恒。

二、应用动量守恒定律时，重点及要点：

1、选择好系统（由哪些物体组成）以及分析系统遭到的外力。

（区格外力和内力）

2、推断系统动量能否守恒。

3、若满意动量守恒条件，正确列出动量守恒的方程式。

动量是矢量，列式时留意它的方向性。

（有时列矢量式，有时也可列标量式--正负号表示方向时）

6.动量守恒定律理解

1.定律内容：

假如一个系统不受外力或所受外力之和为零，那么这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律[1].إ说明：

（1）动量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既适用于宏观物体，也适用于微观粒子；既适用于低速运动物体，也适用于高速运动物体，它是一个试验规律，也可用牛顿第三定律和动量定理推导出来；

（2）动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。

最后它们是牛顿定律的推论，但后来发觉它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律，是时空性质的反映。

其中，动量守恒定律由空间平移不变性推出，能量守恒定律由时间平移不变性推出，而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出；（3）相互间有作用力的物体系称为系统，系统内的物体可以是两个、三个或者更多，处理实际问题时要依据需要和求解问题的便利程度，合理地选择系统.2.动量守恒定律的适用条件：

（1）系统不受外力或系统所受的外力的合力为零。

（2）系统所受外力的合力虽不为零，但比系统内力小得多。

（3）系统所受外力的合力虽不为零，但在某个方向上的重量为零，则在该方向上系统的总动量保持不变——分动量守恒。

留意：

（1）区分内力和外力碰撞时两个物体之间肯定有相互作用力，由于这两个物体是属于同一个系统的，它们之间的力叫做内力；系统以外的物体施加的，叫做外力。

（2）在总动量肯定的状况下，每个物体的动量可以发生很大变化3.动量守恒的数学表述形式：

إ

（1）p=p′.即系统相互作用开头时的总动量等于相互作用结束时（或某一两头形态时）的总动量；إ

（2）Δp=0.即系统的总动量的变化为零.若所讨论的系统由两个物体组成，则可表述为：

m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′（等式两边均为矢量和）；（3）Δp1=-Δp2.إ即若系统由两个物体组成，则两个物体的动量变化大小相等，方向相反，此处要留意动量变化的矢量性.在两物体相互作用的过程中，也可能两物体的动量都增大，也可能都减小，但其矢量和不变.إ3.动量定理与动能定理的区分：

动量定理Ft=mv2-mv1反映了力对时间的累积效应，是力在时间上的积累。

为标量，只要大小没有方向。

动能定理Fs=1/2mv^2-1/2mv0^2反映了力对空间的累积效应，是力在空间上的积累。

为矢量，既有大小又有方向。

[编辑本段]碰撞إ1.碰撞是指物体间相互作用时间极短，而相互作用力很大的现象.إ在碰撞过程中，系统内物体相互作用的内力一般远大于外力，故碰撞中的动量守恒，按碰撞前后物体的动量能否在一条直线区分，有正碰和斜碰.إ中学物理一般只讨论正碰.2.按碰撞过程中动能的损失状况区分，碰撞可分为二种：

إa.完全弹性碰撞：

碰撞前后系统的总动能不变，对两个物体组成的系统的正碰状况满意：

إm1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′إ1/2m1v12+1/2m2v22=1/2m1v1′2+1/2m2v2′2（动能守恒）两式联立可得：

إv1′=[（m1-m2）v1+2m2v2]/（m1+m2）当V2=0时，v1′=（m1-m2）v1/（m1+m2）v2′=[（m2-m1）v2+2m1v1]/（m1+m2）当V2=0时，v2′=2m1v1/（m1+m2）·若m1>>m2，即第一个物体的质量比其次个物体大得多这时m1-m2≈m1,m1+m2≈m1.则有v1'=v1v2'=2v1·若m1<

m1v1+m2v2=（m1+m2）vإ（即两个物体合为一体连续运动）c.非弹性碰撞，碰撞后动能有肯定的损失，损失比介于前二者之间。

إ[编辑本段]反冲现象إ系统在内力作用下，当一部分向某一方向的动量发生变化时，剩余部分沿相反方向的动量发生同样大小变化的现象.喷气式飞机、火箭等都是利用反冲运动的实例.若系统由两部分组成，且相互作用前总动量为零，则m1v1+m2v2=（m1+m2）v方向相反.إ一般为物体分别则有0=mv+（M-m）v`[编辑本段]动量守恒定律的本质系统内力只转变系统内各物体的运动形态，不能转变整个系统的运动形态，只要外力才能转变整个系统的运动形态，所以，系统不受或所受外力为0时，系统总动量保持不变.爆炸与碰撞的比较

（1）爆炸，碰撞类问题的共同特点是物体的相互作用突然发生，相互作用的力为变力，作用时间很短，作用力很大，且远大于系统所受的外力，故可用动量守恒定律处理。

（2）在爆炸过程中，有其他形式的能转化为动能，系统的动能在爆炸后可能添加；在碰撞过程中，系统总动能不行能添加，一般有所削减转化为内能。

（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，一般可忽视不计，可以把作用过程作为一个抱负化过程简化处理，即作用后还从作用前的霎时的位置以新的动量开头运动。