高中物理 模塊整合課件 新人教版選修3-5

物理：新人教版選修3-5模塊整合模塊整合一、動(dòng)量守恒定律解題應(yīng)注意的問題1．知識(shí)特點(diǎn)(1)矢量性：動(dòng)量、動(dòng)量守恒定律均具有矢量性．(2)廣泛性：動(dòng)量守恒定律，不僅適用于低速、宏觀的物體，還適用于高速、微觀的粒子．(3)綜合性：動(dòng)量守恒定律與能量問題一起組成力學(xué)綜合題，和電場(chǎng)、磁場(chǎng)、核反應(yīng)結(jié)合成力電綜合題．2．由于動(dòng)量守恒定律的研究對(duì)象是相互作用的物體構(gòu)成的系統(tǒng)，題目所描述的物理過程往往較多且較為復(fù)雜，因此首先必須明確選哪些物體為一系統(tǒng)，在哪個(gè)過程中應(yīng)用動(dòng)量守恒，是否滿足動(dòng)量守恒的條件，然后再用簡(jiǎn)潔的語(yǔ)言或數(shù)學(xué)公式把物理過程、物理?xiàng)l件表達(dá)出來．在解決實(shí)際問題時(shí)，要注意選用合適的模型，如人船模型、碰撞模型、子彈打擊木塊及物塊在木板上滑行的模型，提高綜合分析問題的能力和對(duì)實(shí)際問題抽象簡(jiǎn)化的能力．3．碰撞問題是應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的重頭戲，既有定量計(jì)算的難題，也有定性分析判斷的活題．要牢固掌握兩球碰撞后可能狀態(tài)判斷的依據(jù)，即：(1)碰撞前后應(yīng)符合系統(tǒng)動(dòng)量守恒．(2)碰撞后的總動(dòng)能應(yīng)不大于碰撞前的總動(dòng)能．(3)所給碰撞后兩球的位置和狀態(tài)應(yīng)符合實(shí)際．如：后球不應(yīng)超越前球；兩球動(dòng)量的變化(含方向)應(yīng)符合作用規(guī)律等．對(duì)導(dǎo)出式Ek＝ 要能夠熟練地應(yīng)用．[例1]如圖所示，一質(zhì)量為m1的小物塊A從距水平面高為h的光滑彎曲坡道頂端由靜止滑下，然后進(jìn)入水平面上的滑道(它與彎曲坡道相切)．為使A制動(dòng)，將輕質(zhì)彈簧的一端固定在水平滑道左端的墻壁上M處，另一端與質(zhì)量為m2的擋板B相連，整個(gè)彈簧處于水平，當(dāng)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)，B恰好位于滑道上的O點(diǎn)，已知A與B碰撞時(shí)間極短，碰后一起共同壓縮彈簧(但不粘連)，最大壓縮量為d，在水平面的OM段A、B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ，ON段光滑，重力加速度為g，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零．求：(1)物塊A在與擋板B碰撞前的瞬時(shí)速率v；(2)彈簧最大壓縮量為d時(shí)的彈性勢(shì)能Ep；(3)若物體A能反彈回坡道上，求反彈的最大高度H.[解析]

(1)A下降過程中只有重力做功，機(jī)械能守恒(2)A、B碰撞過程中，動(dòng)量守恒，設(shè)碰后速度為v1m1v＝(m1＋m2)v1③A、B壓縮彈簧過程中，由功能關(guān)系μ(m1＋m2)gd＋Ep＝(m1＋m2)

④解③④可得：Ep＝ －μ(m1＋m2)gd.⑤A離開B沿斜面上升，機(jī)械能守恒二、近代物理學(xué)問題的處理1．實(shí)驗(yàn)法：研究物理學(xué)的重要手段，近代物理中的很多物理規(guī)律都是通過實(shí)驗(yàn)獲取的．2．假設(shè)法：通過對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和研究提出假說解釋現(xiàn)象，這是物理研究的重要思維方法，如光子說、原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說、軌道量子化假設(shè)等．假說必須有一定的實(shí)驗(yàn)和理論依據(jù)，并能成功地解釋一些物理現(xiàn)象．3．辯證思想：在宏觀世界中波是波，粒是粒，而在微觀世界中，光既具有粒子性又具有波動(dòng)性，是辯證統(tǒng)一的而不是一對(duì)矛盾．玻爾模型成功的解釋了氫原子線狀光譜的形成；而原子吸收高能量光子后又可電離(光電效應(yīng))；物體的質(zhì)量和能量之間存在著簡(jiǎn)單的正比關(guān)系——要用辨證的觀點(diǎn)看問題．4．模型法、類比法：光子、物質(zhì)波、原子核式結(jié)構(gòu)、玻爾模型、原子核(質(zhì)子、中子)等物理微觀模型不能直接看到，需要在頭腦中構(gòu)建一個(gè)模型來替代，同時(shí)，也要注意與宏觀模型的類比，如玻爾模型與人造衛(wèi)星的圓周運(yùn)動(dòng)模型相類比，有很多類似規(guī)律，但要注意宏觀世界與微觀世界的區(qū)別．5．守恒思想：核反應(yīng)過程中質(zhì)量數(shù)、電荷數(shù)守恒；動(dòng)量守恒定律對(duì)宏觀世界和微觀世界都是成立的；核反應(yīng)前后的總能量(含核能)也是守恒的．[例2]一個(gè)靜止的氮核N俘獲一個(gè)速度為2.3×107m/s的中子生成一個(gè)復(fù)核A，A又衰變成B、C兩個(gè)新核．設(shè)B、C的速度方向與中子速度方向相同，B的質(zhì)量是中子的11倍，速度是106m/s，B、C在同一勻強(qiáng)磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑比為RBRC＝1130.求：(1)C核的速度大??；(2)根據(jù)計(jì)算判斷C核是什么核；(3)寫出核反應(yīng)方程．[解析]

(1)設(shè)中子的質(zhì)量為m，則氮核的質(zhì)量為14m，B核的質(zhì)量為11m，C核的質(zhì)量為4m，根據(jù)動(dòng)量守恒可得mv0＝11mvB＋4mvC，代入數(shù)據(jù)解得vC＝3×106m/s.(2)根據(jù)帶電粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑