-
实用文档
人教版物理选修
3-5
导学案
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【课
题】
§
16
．
1
实验：探究碰撞中的不变量导学案
【
学
习
目
标
】<
/p>
备课人：赵炳东
（
< br>1
）明确探究碰撞中的不变量的基本思路；
（
2
）掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后
的速度的测量方法；
（
3
）掌握实验数据处理的方法。
【自
主
探
究
】
< br>
1.
光滑桌面上有
1
、
2
两个小球。
1
球的质量为
0.3Kg
，以
8m/s
的速度跟质量为
0.1kg
< br>的
静止的
2
球碰撞，碰撞后
2
球的速度变为
9m/s
< br>，
1
球的速度变为
5m/s
，方向与原来相同。
根据这些数据，以上两项猜想是否成立：
（
1
）通过计算说
明，碰撞后是否是
1
球把速度传给了
2
球？
（
2<
/p>
）通过计算说明，碰撞后是否是
1
球把动
能传给了
2
球？
（
3
）请根据实验数据猜想在这次碰撞中什么物理量不变，
通过计算加以验证。
6
．
水平光滑桌面上有
A
、
B
两个小车，
质量分别是
0
．
6k g
和
0
．
2kg
．
A
车的车尾拉着纸带，
A
车以某一速度与静止的
B
车发生一维碰撞，
碰后两车连在一起共同
向前运动．
碰撞前后打点计时器打下的纸带如图
所示．
根据这些数据，请猜想：
把两小车加在一起计算，
有一个什么物理量在碰撞前后是相
等的
?
< br>【
典
型
例
题
】
A
、
B
两滑块在同一光滑的水平直导轨上相向运动发生碰撞
(
碰撞时间极短
)
。<
/p>
用闪光照相，
闪光
4
次摄得的闪光照片如下图所示。已知闪光的时间间隔为Δ
t
，而闪光本身持续时间极
短，在这
4
次
闪光的瞬间，
A
、
B
< br>两滑块均在
0-80cm
刻度范围内，且第一次闪光时，
滑块
A
恰好通过
x=55cm
处，滑块
B
恰好通过
x
=70cm
处，问：
(1)
碰撞发生在何处
?
(2)
碰撞发生在第一次闪光后多长
时间
?
(3)
设两滑块的质量之比为
m
A
：
m
B
=2
：
3
，试分
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析碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和是否相等
?
【
问
题
思
考
】
在探究碰撞中的不变
量时，你认为在计算时怎样对待速度的方向？
【针
对
训
练
】
1
．在“探究碰撞中的不变量”的实验中，为了顺利
地完成实验，入射球质量为
m
1
，被<
/p>
碰球质量为
m
2
，二者关系应是
(
)
A
．<
/p>
m
1
>m
2
B
．
m
1
=m
2
C
．
m
1
2
D
．以上三个关系都可以
2
两球相向运动，发生正碰，碰撞后两球均静止，于是可以断定，在碰撞以
前
(
)
A
．两球的质量相等
B
．两球的速度大小相同
C
．两球的质量与速度的乘积之和的大小相等
D
．以上都不能断定，
3
．在“探究验证”的实验一中，若绳长
L
，球
1
、
2
分别由偏角α和β静止释放，则在最
低点碰撞前的速度大小分别为
________
、
_________
。若碰撞后向同一方向运动最大偏角分别
为α，和β，，则碰撞后两球
的瞬时速度大小分别为
___________
、
______________
。
4
．某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过
程中不
变量的实验：在小车
A
的前端粘有橡皮泥，
推动小车
A
使之做匀速运动．然后与原来静止在前
方的小车
B
相碰并粘合成一体，继续做匀速运动
，他设计的具体装置如图所示．在小车
A
后连着纸带，电磁打点
计时器电源频率为
50Hz
，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦
力．
(1)
若已得到打点纸带如图所
示，并将测得的各计数点间距离标在图上，
A
点是运动起始
的第一点，则应选
________
段来计
算
A
的碰前速度，应选
_______
段来计算
A
和
B
碰后的共
同速度
(
< br>以上两格填“
AB
’’或“
BC
或“
CD
或
<
/p>
”
)
．
(2)
已测得小车
A
的质量
m
1
=0
．
40kg
，
小车
< br>B
的质量
m
2
< br>=0
．
20kg
，由以上测量结
果可得：碰
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前
m
A
v
A
+m
B
v
B
=__
___kg
·
m
／
s
；
碰后
m
A
v
A
’
+
m
B
v
B
’<
/p>
=______kg
·
m
／
s
．
并比较碰撞前后两
个小车质量与速度的乘积之和是否相等．
5
．某同学用图甲所示装置通过半径相同的
A
< br>、
B
两球的碰撞来寻找碰撞中的不变量，图
中
PQ
是斜槽，
QR
为水平槽，实验时先使
A
球从斜槽上某一固定
位置
C
由静止开始滚下，
落到位于水平
地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作
10
次，得到
10
个落点痕迹，再
把
B
球放在水平槽上靠近槽末端的地方，
让
A
球仍从位
置
C
< br>由静止开始滚下，和
B
球碰撞后，
A
、
B
球分别在
记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作
10
次，
图中
O
是水平槽末端口在记录纸上的垂直投
影点，
P
，
为未放被碰小球
B
时
A
球的平均落点，<
/p>
M
为与
B
球碰后
A
球的平均落点，
N
< br>为被碰球
B
的平均落点．若
B<
/p>
球落点痕迹如图乙所示，其中米尺水平放置，且平行于
OP
，，米尺的零
点与
O
点对齐．
(
注意
M
A
>M
B
)
(1)
碰撞后
B
球的水平射程应为
_______cm
(2)
在以下选
项中，哪些是本次实验必须进行的测量
?
答：
< br>_________ (
填选项号
)
．
A
．水平槽上未放
B
球时，测量
A
球落点位
置到
O
点的距离
B
．
A
球与
B
球碰撞后，测
量
A
球落点位置到
O
点的距离
C
．测量
A
球或
B
球的直径
D
．测量
A
球和
B
球的质量
E
．测量
G
点相对于水平槽面的高度
6
．某同学利用打点计时器和气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验；气垫导轨装
< br>置如图
(a)
所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、
弹射架等组成。在空腔导轨的两个工
作面上均匀分布着一定数量的小孔，
向导轨
空腔内不断通人压缩空气，
压缩空气会从小
孔中喷出，
使滑块稳定地漂浮在导轨上，
如
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图
(b)
所示，这样就大大减小了因滑
块和导轨之间的摩擦而引起的误差。
(1)
下面是实验的主要步骤：
①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；
②向气垫导轨通人压缩
空气；③把打
点计时器固定在紧靠气垫导轨左
端弹射架的外侧，将纸带穿过打点计时器越过
弹射架并固定在滑块
1
的左端，调节打点计时器的
高度，直至滑块拖着纸带移动时，纸带
始终在水平方向；④滑块
1
挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；⑤把滑块
2
放在气垫导轨的
中间；
⑥先
_
___
，
然后
_______
，
让滑块
1
带动纸带一
起运动；
⑦取下纸带，
重复步骤④⑤⑥，
选出较理想的纸带如下图所示：⑧测得滑块
1(
包括撞针
)
的质量为
310g
，滑块
2(
包括橡皮
泥
)
的质量为
205g
；试完
善实验步骤⑥的内容。
(2)
已知打点计时器每隔
0
< br>．
02
s
打一个点，计算可知
，两滑块相互作用前质量与速度
的乘积之和为
kg<
/p>
·
m
／
s
；两滑块相互作用以后质量与速度的乘积之和为
______kg
·
m
／
s(
保留三位有效数字
)
。
(3)
试说明
(2)
问中两结果不完全相等的主要原因是
___________________________
。
【
典
型
例
题
】
.
答案：
（
1
）
60cm
（
< br>2
）Δ
t/2
（
3
）碰撞前后两滑块的质量与速度乘积之和相等
. <
/p>
【针
对
训
练
】
1.D
2.C3.
[2gl(1-cos
α
)]
1/2
[2gl(1-cos
β
)]
1/2
[2gl(1-cos
α
/
)]
1/2
、
[2g
l(1-cos
β
/
)]
1/2
4.
[
解析
]
(1)
小车
A
碰前做匀速直线运动，打在纸带上的点应该是间距均匀的，故计算小
车碰前速度应选
BC
段；
CD
段上
所打的点由稀变密；
可见在
CD
段
A
、
B
两小车相互
碰撞．
A
、
B
撞后一起做匀速运动，所打出的点又应是间距均匀的．故应选
DE
段计算碰后速度．
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(2)
碰
前
m
A
v
A<
/p>
十
m
B
V
B
==0.420kg
·
m/s
．
碰后
m<
/p>
A
v
A
/
十
m
B
v
B
’
=(m
A
十
m
B
)v=0
．
417kg
·
m
／
s
．
其中，
v
A
=BC/
Δ
t=1
．
05m
／
s
。
v
A
’
=v<
/p>
B
’
=
DE/
Δ
t = 0
．
695m
／
s
．
通过计算可以发现，
在误差允许范围内，碰撞前后两个小车的
mv
之和是相等的．<
/p>
[
答案
]
(1)BC
DE
(2)0
．
420
0
．
417
[
点评
]
此题是根据
1998
年上海高考题改编的，原题为验证碰撞过程中动量守恒，这
里结合所学内容将说
法稍作变动．此题的关键是选择纸带上的有效段，
”理解为杆么要选择
< br>这样的有效段
(
匀速运动，打点应均匀
< br>)
．
5.
[
解析
]
(1)
将
l0
个点圈在圆内的最小圆的圆心作为平均落点，可由刻度尺测得碰撞后
B
< br>球的水平射程约为
64
．
7cm
．
(2)
从
同一高度做平抛运动飞行的时间
t
相同，而水平方向为匀速运动
，故水平位移
s=vt
，所以只要测出小球飞行的水平位移，就
可以用水平位移代替平抛初速度，亦即碰撞
前后的速度，
通过计
算
m
A
·
OP
，
与
m
A
·
OM+m
B
·<
/p>
ON
是否相等，
即可以说明两个物体碰撞
前
后各自的质量与其速度的乘积之和是否相等，
故必须测量的是
两球的质量和水平射程，
即选
项
A
、
B
、
D
是必须进行的测量。
[
答案
]
(1)64
．
7cm(64
．
2-65
．
2cm
均可
)
；
(2)A
、
B
、
D
[
点评
]
本题是
2000
年全国高考题，该题中
利用平抛运动的规律，巧妙地提供了一种
测量碰撞前后的速度的方法，既方便又实用。<
/p>
6.
先
接通打点计时器的电源
，
然后
放开滑块
1
0.620
0.618
纸带与
打点计时器的限位空有摩擦
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【课
题】§
16.2
动量守恒定律（一）导学案
【学
习
目
标
】
备课人：赵炳东
（
< br>1
）理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围；<
/p>
(2)
在理解
动量守恒定律的确切含义的
基础上正确区分内力和外力；
(3)
理解动量的定义，区分动量
与
动能。
【自
主
学
习
】
一、动量：
1
、定义：物体的
______
和
__
____
的乘积。
2
、定义式：
p=______
。
3
、单位：
______
。
4
、方
向：动量是矢量，方向与
______
的方向相同，因此动量的运算服从
____________
法则。
5
、动量的
变化量：（
1
）定义：物体在某段时间内
______
与
______
的矢量
差（也是矢量）。
（
2
）公式：?
P=____________
（矢量式）。（
3
）方向：与速度变化量的方向相同，（
4
）
同一直线上动量变化的计算：
选定一个正方向，
与正方向同向的动量取正值，
与正方向反向
的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表
_____
_
，不代
表
______
。
二、系统
内力和外力
1
、系统：
____________
的两个或几个物体组成一
个系统。
2
、内力：系统
______
物体间的相
互作用力叫做内力。
3
、外力：系统
____________
物
体对系统
______
物体的作用力叫做外力。
三、动量守恒定律
1
、内容：如果一个系统
_________
，或者
__________
的矢量和为零，这个系统的总动量
保持
不变。
2
、
动量守恒的条件：
（
1
）
系统
______
外力作用；
（
2
）
系统受外力作用，
合外力
______
。
【
典
型
例
题
】
在光滑水平
面上两小车中间有一弹簧，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状
态，将两小车
及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是：（
）
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A.
两手同时放开后，系统总动量始终为零
B.
先放开左手，再放开右手
，动量不守恒
C.
先入开左手，后放
开右手，总动量向左
D.
无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但
系统的总动量不一定为零
【
问
题
思
考
】
1
、区别比较动量与速度、动量变化
量、动能。它们的区别与联系。
2
、你认为动量守恒定律可以有哪些表达式？
3
、动量守恒定律有哪些特点？
4
、总结应用动量守恒定律的解题步
骤。
【
针
对
训
练
】<
/p>
1
．关于动量的概念，以下说法中正确
的是
(
)
．
A
．速度大的物体动量一定大
B
．质量大的物体动量一定大
C
．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等<
/p>
D
．两个物体的速度相等，那么质量大
的物体动量一定大
2.
关于动量守恒
的条件
,
下列说法正确的有
(
)
A.
只要系统内存在摩擦力
,
动量不可能守恒
B.<
/p>
只要系统受外力做的功为零
,
动量守恒<
/p>
C.
只要系统所受到合外力的冲量为零
,
动量守恒
D.
系统加速度为零
,
动量不一定守恒
3
、下列说法中不正确的是（
）
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A
．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功；
B
．物体的运动状态改变，其动量一定
改变；
C
．物体的动量发生改变，其动能一定发
生改变
D
．物体的动能改变，其动量一定发生改
变。
< br>4
．木块
a
和
< br>b
用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，
a
紧靠在墙壁上，在
b
上施加
< br>向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（
）
A
．
a
尚未离开墙壁前，
a
和
b
系统的动量守恒
B
．
a
尚未离开墙壁前，
a
与
b
系统的动量不守恒
C
．
a
离开墙后，
a
、
b
系统动量守恒
D
．
a
离开墙后，
a
、
b
系统动量不守恒
5
．下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化完全
相同的是
(
)
．
A
．竖直上抛运动
(
不计空气阻力
)
B
．平抛运动
(
不计空气阻力
)
C
．匀速圆周运动
D
．简谐运动
6
．质量分别为
m
1
、
m
2
的小球在一直线上相碰
，它们在碰撞前后的位移时
间图像如图所示，若
m
1
?
1
kg
，则
m
2
等于（
）
A
．
1kg
B
．
2kg
C
．
3kg
D
．
4kg
7
．如图所示，
p
、
< br>p
’分别表示物体前、后的动量，短线表示的动量大小为
15kg
·
m/s
，长
线表示的动量大小为
30kg
·
m
／
s
，箭
头表示动量的方向．在下列所给的四
种情况下，物体动量改变量相同的是
(
)
．
A.
①②
B.
②④
C.
①③
D.
③④
8
．如图所示，一小车静止在光滑水平面上，甲、乙两人分别站在左右两侧，整个系统原来
静止，则当两人同时相向走动时
(
)
．
实用文档
A
．要使小车静止不动，甲乙速率必
相等
B
．要使小车向左运动，甲的速率必须比乙的大
C
．要使
小车向左运动，甲的动量必须比乙的大
D
．要使小车向左运动，甲的动量必
须比乙的小
9
．质量相同的三个小球
a
、
b
、
c
在光滑水平面上以相同的速率运动，它们分别与原来静止
的三个球
A
、
B
、
C
相碰
(a
与
A
碰，
b
与
B
碰，
c
与
C
碰
)
．碰后，
a
球继续沿原方向运动，
b
球静止不动，
c
球被弹回而向反
方向运动．这时，
A
、
B
、
C
三球中动量最大的是
(
)
．
A
．
A
球
B
．
B
球
C
．
C
球
D
．由于
A
、
B
、
C
三球质量未知，无法判定
10
．一质量为
m=0
．
2k
g
的皮球
10
。从高
< br>H=0
．
8m
处自由落下，与地
面相碰后反弹的
最大高度为
h=0
．<
/p>
45m
，则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少
?
【
典
型
例
题
】
A
、
C
、
D
【针
对
训
练
】
1
．
D
2
、
C
3
、
AC
4
、
BC
5
．
AB
6
、
C
7
．
C
8
．
C
9
．
C
10<
/p>
．
[
解析
]
本题考查动量的变化量，解题的关键是弄清初末状态的动量及
方向。
实用文档
[
答案
)
取向下的方向为正，则由
H
处下落，与
地面接触前瞬间的速度
v
1
=4m
／
s
，这时
的动量
p
l
=mv
1
= 0
．
8kg
·
m
／
s
。
与地面接触后离开地面前瞬间的速度
v
2
=3 m
／
s
，这时的
动量
p
2
=mv
2
=0
．
6 kg
·
m
／
s
。则Δ
p=
—
1
．
4kg
·
m
／
s
。动量的变化方向为负，说明动量
的变化方向向上
.
【学
习
目
标
】
题】§
16.3
动量守恒定律（二）导学案
备课人：赵炳东
【课
实用文档
（
1
）能运用牛顿第二定律和牛顿第三
定律分析碰撞，导出动量守恒的表达式；
(2)
了解动量
守恒定律的普遍适用性和牛顿运动定律适用范围的局限性；
(3)
加深对动量守恒定律的理解，
进一步练习用动量守恒定律解决生产、
生活中的问题。（
4
）知道求初、末动量不在一条直
线上的动量变化的方法。
【自
< br>主
学
习
】
一、动量守恒定律与牛顿运动定律
1
、动量守恒定律与牛顿运动定律在研究碰撞问题时结论相同，以水平光滑桌面上两个
小球
的碰撞为例：动量守恒定律认为：两个小球组成的系统所受合外力
< br>______
，这个系统的总动
量
______
。牛顿运动定律认为：碰撞中的每个时刻都有
F
1
=-F
2
，
所以，
m
1
a
1
=-m
2
a
2
，所以
m
1
(v
1
’
-v
1
)/
?
t=-m
2
(v
2
’
-v
2
)
?
t,
即
m
1
v
1
+m
2
v
2
=____________.2
、
动量守恒定律和牛顿运
动定律两种解题方法的对比：牛顿运动定律解决解决问题要涉及<
/p>
______
过程中的力，当力的
形式很
复杂，甚至是变化的时候，解起来很复杂，
甚至不能求解。
动量
守恒定律只涉及过程
______
两个状态，与过程中受力的细
节
______
。问题往往能大大简化。
二、动量守恒定律的普适性
1<
/p>
、动量守恒定律既适用于低速运动，也适用于
______
运动，既适用于宏观物体，也适用于
_____
。
2
、动量守恒定律是一个独立的实验规律，它适用于目前为
止物理学研究的
______
领
域。<
/p>
【
典
型
例
题
】
1
、两只小船平行逆向航行，船和船上的麻袋总质量分别为
m
甲
=500kg
，
m
乙
=1000kg
，
当它们头尾相齐时，由每只船上各投质量
m=50kg
的麻袋到另一只船上去，结果甲船停下
来，
乙船
以
v=8.5m/s
的速度沿原方向继续航行，
求交换麻袋前两只船的速率各为多少？
（水
的阻力不计
）
实用文档
2
、带有半径为
R
的
< br>1/4
光滑圆弧的小车其质量为
M
，置于光滑水平面上，一质量为
m
的
小球从圆弧的最顶端由静止释放，则球离开小车时，球和车的速度分别为多少？
【
问
题
思
考
】
1
、动量守恒定律运用的条件是什么？如果物体所受外力之和不为零，就
一定不能运用动量
守恒定律吗？如果能用应该符合什么条件？。
2
、举例说明如何动量守恒中的相互
作用？
【针
对
训
练
】
1.
某一物体从高
h
< br>处自由下落，与地面碰撞后又跳起高
h
′，不计其他星球
对地球的作用，
以地球和物体作为一个系统，下列说法正确的是
(
)
A
．在物体下落过程中，系统动量
不守恒
B
．在物体与地面碰撞过程中系统动量守恒
C
．在物体上升过程中系统动量守恒
D
．上述全过程中系统动量都守恒
<
/p>
2.
如图所示，水平地面上
O
点的正上方竖直自由下落一个物体
m
，中
途炸成
a
，
b
两块，它们同时落到地面，分别落在
A
点和
B
点，且
OA
＞<
/p>
OB
，若爆炸时间
极短，空气阻力不计，
则（
）
A
．落地时
a
的速
率大于
b
的速率
B
．落地时在数值上
a
的动量大于
b
的动量
C
．爆炸时
a
的动量增加量数值大于
b
的增加量数值
D
．爆炸过程中
a
增加的动能大于
b
增加的动能
3
．
质量为
M
的
木块在光滑的水平面上以速度
v
1
向右
运动，
质量为
m
的子弹以速度
v
2
水平
向左射入木块
（子弹留在木块内），要使木块停下来，必须发射子弹的数目为（
）
实用文档
A
．
(
M
?
m
)
v
2
Mv
1
Mv
mv
B
．
C
．
1
D
．
1
(
M
?
m
)
v
2
Mv
2
mv
2
mv
1
4
、如图所示，
小球
A
和小球
B
质量相同，球
B
置于光滑水平面上，当球
A
从
高为
h
处由静止摆下，到达最低点恰好与
B
相碰，并粘合在一起继续
摆动，它
们能上升的最大高度是（
）
A
．
h
B
．
h/2
C
．
h/4
D
．
h/8
5.
静止在水面上的船长为
L
、质量为
M
，一个质量为
m
的人站在船头，当此人由船头走到
船尾时，不计水的阻力，船移动的距离是
:
（
）
/M
/
（
M+m
）
/
（
M
—
m
）
D.
（
M
—
m
）
L/
（
M+m
）
6
、
两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水
平冰面上
.
现在，
其中一人向另一个人
抛
出一个篮球，另一人接球后再抛回
.
如此反复进行几次后，甲和乙最后的速率关系是（
）
A.<
/p>
若甲最先抛球，则一定是
v
甲
＞
v
乙
B.
若乙
最后接球，则一定是
v
甲
＞
v
乙
C.
只有甲先抛球，乙最后接球，才有
v
甲
＞
v
乙
D.
无论
怎样抛球和接球，都是
v
甲
＞
v
乙
7
、满载砂子的总质量为
M
的小车，在光滑水平面上做
匀速运动，速度为
v
0
。在行驶途中<
/p>
有质量为
m
的砂子从车上漏掉，则砂子漏
掉后小车的速度应为：（
）
A
．
v
0
B
．
Mv<
/p>
0
mv
0
(
M
?
m
)
v
0
C
．
D
．
M
?
m
M
?
m
M
8.
如图所示将一光滑的半圆槽置于光滑水平面上，
槽的左侧有一固定在水
平面上的物块。今让一小球自左侧槽口
A
的
正上方从静止开始落下，与
圆弧槽相切自
A
点进入槽内，则以下结论中正确的是
(
) <
/p>
A
．小球在半圆槽内运动的全过程中，只有重力对它做功
B
．小球在半圆槽内运动的全过程中，小球与
半圆槽在水平方向动量守恒
C
．小球
自半圆槽的最低点
B
向
C
点运动的过程中，小球与半圆槽在水平方向动量守恒
D
．小球离开
C
点以后，将做竖直上
抛运动
9.
如图所示，质量分别为<
/p>
m
A
=0.5 kg
、
m
B
=0.4 kg
的长板紧挨在一起静止在光滑的水平面
上，质量为
m
C
=0.1
kg
< br>的木块
C
以初速
v
C
0
=10
m/s
滑上
A
板左端，最后
C
木块和
B
板
相对静止时的共同速度
v
CB
=1.5
m/s.
求：
实用文档
（
1
）
A
板最
后的速度
v
A
；
（
2
）
C
木块刚离开
A
板时的速度
v
C
.
【
典
型
例
题
】
1
、
1m/s
9m/s
【针
对
训
练
】
1
、
BCD
2
、
AD
3
、
C
4
、
C
5
、
B
6
、
B
7
、
A
8.C
16.
解：
< br>C
在
A
上滑动的过程中，
A
、
B
、
C
组成系统的动量守恒，则
m
C
v
C
0
=
m
C
v<
/p>
C
+
（
m
A
+
m
B
）
v
A
C
在
B
上滑动时，
B
、
C
组成系统的动量守
恒，则
m
C
v
C
+
m
B<
/p>
v
A
=
（
m
C
+
m
B
）
v
CB
解得
v
A
=0.5 m/s
，
v
C
=5.5 m/s.
实用文档
实用文档
【课
题】§
16.4
碰撞导学案
【学
习
目
标
】
备课人：赵炳东
（
< br>1
）了解弹性碰撞
非弹性碰撞和
完全非弹性碰撞，对心碰撞和非对心碰撞
.
会应用动量、
能量的观点综合分析、解决一维碰撞问题；
(2)
了解散射和中子的发现过程，体会理论对实
践的指导作用，进一步了解动量守恒定律
的普适性；
(3)
加深对动量守恒定律和机械能守恒
定律的理解，能运用这两个定律解决一些简单的与生产、生活相关的实际问题。
【自
主
学
习
】
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
1
、弹性碰撞过程中机械能
______
的碰撞
。
2
、非弹性碰撞过程中机械能
___
___
的碰撞。
3
、
< br>在光滑水平面上，
质量为
m 1
的小球以速度
v1
与质量为
m2
的静止小球发生弹性正碰，
根
据动量守恒和机
械能守恒：
m
1
v
1
=_________,(m
1
v
1
2
)/2=_________.
碰后两个小球的速度分别
为：
v
’
1
=________v
< br>’
2
=________
。
(1)
若
m
1
>m
2
，
v
’
1
和
v
’
2
都是正值，表示
v<
/p>
’
1
和
v
’
2
都与
v
1
方向
______
。
（若
m
1
》<
/p>
m
2
，
v
’
1
=v
1
，
v
’
2
=2v
1
，表示
m
1
的速度不变，
m
2<
/p>
以
2v
1
的速度
被撞出去）
(2)
若
m
1
<
br>v
<
br>与 ______ <
br>表示
2
，
’
1
为负值，
表示
v
’
1
v
1
方向
，
m
1
被弹回。
（若
m
1
《
m
2
，
v
’
v
’
m
1
被反向以原速率弹回，
而
m
2
仍静止
）
(2)
若
m
1
=m
2
，
1
=-v
1
，
2
=0
，
则有
v
’
1
=0
，
v
’
2
=v<
/p>
1
，即碰撞后两球速度互换
二、对心碰撞和非对心碰撞
实用文档
1
、对心碰撞前后，物体的运动方向
____________
，也叫正碰。
2
、非对心碰撞前后，物
体的
运动方向
____________
，也叫斜碰。高中阶段只研究正碰的情况。
三、散射
1
、微观粒子碰撞时，微观粒子相互接近时并不发生
__________
。
2
、由于粒子与物质微粒发
生对心碰撞的概率
______
所以
_
_____
粒子碰撞后飞向四面八方。
【
典
型
例
题
】
半径相等的小球甲和乙，在光滑水
平面上沿同一直线相向运动，若甲球的质量大于乙球
的质量，碰撞前两球的动能相等，则
碰撞后两球的运动状态可能是
（
）
A
．甲球的速度为零，而乙球的速度不为零
B
．乙球的速度为零，而甲球的速度不为零
C
．两球的速度均不为零
D
．两球的速度方向均与原方向相反，两球的动能仍相等
< br>
【
问
题
思
考
】
1
、比较正碰与完全弹性碰撞的区别。
2
、在光滑水平面上的两个小球发生
碰撞，应满足哪些条件？
【针
对
训
练
】
1
、质量相等的
A<
/p>
、
B
两球在光滑水平面上沿同一直线、向
同一方向运动
,
A
球的动量为
7
kg
·
m/s,
B
球的动量为
5
kg
·
m/s,
当
< br>A
球追上
B
球发生碰撞后
, A
、
B
两球的动
量不可能为
(
)
A.
p
A
=6
kg
·
m/s
p
B
=6
kg
·
m/s
B.
p
A
=3
kg
·
m/s
p
B
=9
kg
·
m/s
C.
p
A
=
－
2
kg
·
m/s
p
B
=14
kg
·
m/s
D.
p
A
=
－
4
kg
·
m/s
p
B
=17
kg
·
m/s
实用文档
2
．一质量为
M
的平板车以速度
v
在光滑水平面上滑行，质量为
m
的烂泥团从离车
h
高处
自
由下落，恰好落到车面上，则小车的速度大小是
(
)
m<
/p>
2
gh
Mv
?<
/p>
m
2
gh
Mv<
/p>
A
．仍是
v
B
．
C
．
D
．
m
?
M
m
?
M
m
?
M
3
、如图所示，
A
、
B
两物体的质量比
m
A
∶
m
B
=3
∶
2
，它们原来静止在平板车
C
上，
A
、
B
间有一根被压缩了的弹簧，
A
< br>、
B
与平板车上表面间动摩擦因数相同，
地
面光滑
.
当弹簧突然释放后
，则有（
）
A.A
、
B
系统动量守恒
B.A
、
B
、
C
系统动量守恒
C.
小车向左运动
D.
小车向右运动
V
0
1
2
3 <
/p>
4
、如图，在光滑水平地面上有三个完全相同的小球排成一条直线
。
2
、
3
小球
静止，
并靠拢在一起，
1
球以速度
v
0
射向它们，
设
碰撞中不损失机
械能，则碰后三个小球的速度可能值是
(
)
A.v
1
=v
2
=v
3
=v
0
/3
B. v
1
=0,v
2
=v
3
=v
0
/2
C. v
1
=v
0
/2,v
2
=v
3
=0
D. v
1
=v
2
=0,v
3
=v
0
5
、质量相同的
A
、
B
两木块从同一高
度自由下落，当
A
木块落至某一位置时被水平飞来的
子弹很快的击中
（设子弹未穿出）
，
则
A
、
B
< br>两木块在空中的运动时间
t
a
、
t
b
的关系是
（
）
A.
t
a
=t
b
B.
t
a
>t
b
C.
t
a
<
br>一定的距离，开始时，后面的九个小球是静止的，第一个小球以初速度 习 <
br>（ <
br>学
b
D.
无法比较
6
、在光滑的水平面上依次有质量为
M
，
2M
………
10M
的
10
个球，排成一条线，彼此间有
v
0
向着第二个球碰
去，
结果它们先后全部粘合在一起向前运动，
由于连续地碰撞，
系统
损失的机械能为多少？
7
、质量为
m1=1000g
的鸟在空中水平飞行，离地高
h=20m
，速度
v1=6m/s,
突然被一颗
质量为
m2=20g
、沿水平方向以速度
v2=30
0m/s
同向飞行的子弹击中，假定子弹留在鸟
体内，鸟立即死
去，取
g=10m/s2,
问：
（
1
）鸟被击中后，经多少时间落地；
（
2
）鸟落地处离被击中处的水平距离是多少？
实用文档
【
典
型
例
题
】
A
、
C
【针
对
训
练
】
1
．
A
2
、
B
3
、
BC
4
、
D
5
．
B
6
、
27M
v
0
2
/55
7
．
（
1
）
2s
（
2
）
23.52m
【课
题】
§
16.5
反冲运动
火箭导学案
【学
目
标
】
备课人：赵炳东
1
）经历实验探究，认识反冲运动，能举出几个反冲运
动的实例；
(2)
结合动量守恒定律对
反冲现象做出解释；进一步提高运用动量守恒定律分析和解决实际问题的能力；
(3)<
/p>
知道火
箭的飞行原理和主要用途，了解我国的航空、航天事业的世
巨大成就。
【自
主
习
】
一、反冲
1
、
一个静止的物体在
____________
的作用下分裂为两个部分，
由动量守恒定律可知：
一部
分
向某个方向运动，而另一部
_______________
运动，我们称为反冲。此时动量守恒定律的表达
式可表示为：<
/p>
_______________
。
<
/p>
2
、反冲现象在生活中有着广泛的应用，比如灌溉喷水器、反击式
水轮机、喷气式飞机、火
箭等，但我们也要
____
反冲现象存在着弊端，用枪射击时，子弹向前飞去，由于反冲现象枪
身会<
/p>
________
，从而影响射击的
__
______
。
二、火箭
实用文档
1
、工作原理：火箭的飞行应用了
_____
的原理，火箭的燃料
点燃后燃烧生成的高温燃气以很
大的速度
______
喷出，火箭由于反冲而向前运动。
2
、影响火箭获得速度大小的因素：（
1
）
____________
；（
2
）质量比（火箭
______
的质量与
火箭
____________
质量之比）；（<
/p>
3
）
______
越大，
______
越大，火箭最终获得的速度就越大。
3
、现代火箭主要用来发射探测仪器、常
规弹头或核弹头、人造卫星或宇宙飞船，即利用火
箭作为运载工具。
【
典
型
例
题
】
一个
连同装备总质量为
M=100kg
的宇航员在距离飞船
x=45m
处相对飞船处于静止状态。
他带有一
个装有
m
0
=0.5kg
氧气的贮气筒，
贮气筒上有一个可以使氧气以
v=5
0m/s
的速度
喷出的喷嘴，
宇航员必
须向着飞船相反方向放出氧气，
才能回到飞船。
同时还要保留一
部分
氧气供途中呼吸用，
宇航员的耗氧率为
Q=2.5
×
10
-4
kg/s
。
不考虑喷出的氧气对设备及宇航
员总质量的影响，如果在开始返回时瞬时喷出
0.1kg
氧气，宇航员能否安全返回飞船？
【
问
题
思
考
】
1
、总结反冲运动的特点有哪些？
2
、反冲运动中如果给的速度是相对
速度应如何处理？
【针
对
训
练
】
实用文档
1
、一质量为
M
同学在几乎光滑的冰面上向外推出一个质量为
m
箱子（
v
为箱子
的速度），
由动量守恒定律可知，该同学后退的速度为：
v
?
?
_____
v
，显然
_____
越大，
_____
越大，
该同学
所获得的速度也就
_____
。火箭就是利用此反冲原理制造的
，但火箭的
_____
比一般都
会小于
_____
，否则火箭结构的强度就成了问题，为了解决此问题
采用了
_____
火箭的形式。
2
．一人静止于完全光滑的水平冰面上．现欲离开冰面，下列可行的
方祛是
(
)
．
A
．向后踢腿
B
．手臂向前甩
C
．在冰面上滚动
D
．脱下外衣水平抛出
3
．下列属于反冲运动的有
(
)
A
．喷气式飞机的运动
B
．火箭的远动
C
．直升机的运动
D
．反击式水轮机的运动
4
、一只青蛙，蹲在置于水平地面上的长木板一端，并沿板的方向朝另一端
跳，在下列情况
下，青蛙一定不能跳过长木板的是
（
）
A
．木板的上表面光滑而底面粗糙
B
．木板的上表面粗糙而底面光滑
C
．木板的上下表面都粗糙
D
．木板的上下表面都光滑
5
、一个质量为
M
的平
板车静止在光滑的水平面上，在平板车的车头与车尾站着甲、乙两
人，质量分别为
m
1
和
m
2
，当两人相向而行时
（
）
A.
当<
/p>
m
1
>
m
2
时，车子与甲运动方向一致
B.
当
v
1
>
v
2
时，车子与甲运动方向一致
C.
当
m
1
v
1
=m
2<
/p>
v
2
时，车子静止不动
< br>
D.
当
m
1
v
1
>m
2
v
2
时，车子运动方向与乙运动
方向一致
6
．甲、乙两个溜冰者，两人质量分别为<
/p>
48kg
和
50kg
．甲手里拿着质量为
2kg
的球，两
人均以
2m
／
s
的速率在冰面上相向滑行，冰面光滑．甲将球传给乙，乙再将球抛给甲，这
样抛接若
干次后，乙的速率为零，则甲的速率为多少？
实用文档
7
、在水平轨道上放置一门质量为
M<
/p>
的炮车，发射炮弹的质量为
m
，炮车与地
面间摩擦不
计，当炮身与水平方向成θ角发射炮弹时，炮弹相对炮身的出口速度为
v
0
，试求炮车后退的
速度多大？
8
、一质量为
m
的人站在停靠岸边的小船上、小船质量为
M
，现在：
（
1
）人以对地的水平速度
v
跳上岸；
< br>
（
2
）人以对地的速度斜向上
跳上岸，
v
和水平方向成θ角；
（
3
）人以对船的速度
u
斜向上跳上岸，
u
与水平方向成
φ角；
求上述三种情况下，人跳起后，小船后退的速度各是多
大（不计水的阻力）？
【自
主
学
习
】
1
、某种内力
分必然向相反的方向
0
?
m
1
v
1
?
m
2
(
?
v
2
)
2
、防止
向后反冲
准确性。
【
典
型
例
题
】<
/p>
能安全返回飞船
【针
对
训
练
】
实用文档
1.
m
m
越大
v
质量
10
多级
2
．
D
3
、
ABD
4
、
AD
5
、
CD
6
．
0
M
M
7
、
mv
0
cos
θ
/(M+m)
8
（
1
）
mv/M
(2)mv cos
θ
/M
(3)mucos
φ
/(M+m)
实用文档
【课
题】§
16.6
用动量概念表示牛顿第二定律导学案
【学
习
目
标
】
备课人：赵炳东
（
< br>1
）理解冲量概念。
(2)
理解
动量定理及其表达式。
(3)
能够利用动量定理解释有关现象和
解决实际问题。（
4
）理解动量与动能
、动量定理与动能定理的区别。
【自
主
学
习
】
一、用动量概念表示牛顿第二定律
表
达式：
F=_________
。物理意义：物体所受的力等于
物体动量的
_________
，这是牛顿第二
定律的另一种表达方式。
由于动量和力都是
___
量，
所以上表达式是个
______
式，
它不仅表示
实用文档
了
______
与
______
的大小关
系，也表示了它们之间的
______
关系。
< br>
二、动量定理
1
、
冲量：
定义：
____
__
与
______________
的乘积叫冲量。
公式：
I=_________
。
单位：
_________
方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向
______
。
2
、动量定理：内容：物体在一个
过程始末的
____________
等于它在这个过程中所受
力的
______
。
公式：
Ft=_________
或
< br>___________=I
【
典
型
例
题
】
如图所示，质量为
M=4kg
的木板长
L=1.4m
，静止在
光滑的水平地面
上，其上端右侧静置一个质量为
m=1kg
M
< br>
L
m
F
的小滑块，小滑块与木板间的动摩擦因数为μ
=0.4.
今用一水平力
F=28N
向右拉木板，要使
小滑块从木板上掉下来，求此力至少作用多长时间？
(
重力加速度
g
取
10m/s<
/p>
2
)
【
问
题
思
考
】
1
、比较冲量与功的区别与联系。
2
、如何计算恒力的冲量、变力的冲
量各合力的冲量。
3
、举例说明人们生活中是怎样应用动量定理减小冲力的？
【针
对
训<
/p>
练
】
1
．下列说法正确的是（
）
实用文档
A
．动量的方向一定跟物体的速度方向相同，且动量大的物体其
速度一定大
B
．冲量的方向一定跟对
应的作用力方向相同，且冲量大对应的作用力一定大
C
．物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同
D
．合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零
2
、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系，下列说
法正确的是
（
）
A
．物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快
< br>B
．物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越大
C
．物体受到的冲量越大，它受到的合外力一定越大
D
．物体受到的冲量越大，它的速度变化一定越快<
/p>
3
、下列说法正确的是
（
）
A
．根据
F=
?
P/
?
t
可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的力
B
．力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用
对单间的累积效应，是一个
标量
C<
/p>
．动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便
D
．易碎品运输时要用柔软材料包装，船舷常悬挂旧轮胎
，都是为了延长作用时间以减小作
用为
4.
下面的说法正确的是（
）
A
．物体运动的方向就是它的动量的方向
B
．如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲
量不为零
C
．如果合外力对物体的冲
量不为零，则合外力一定使物体的动能增大
D
．作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小
< br>5.
如图所示，两个质量相等的物体沿同一高度、倾角不同的两光滑斜面顶端
从静止自由下滑，
到达斜面底端，
两个物体
具有的不同物理量是
（
）
A.
下滑的过程中重力的冲量
B.
下滑的过程中弹力的冲量
C.
下滑的过程中合力的冲量
D.
刚到达底端时的动量大小
6.
古时有“守株待兔”的寓言
.
设兔子的头部受
到大小等于自身体重的打击力即可致死，并
设兔子与树桩作用时间为
0.2s
，
则被撞死的兔子其奔跑的速度可能为
（
g
取
10
m
/
s
）
< br>（
）
A.1m/s
B.1.5m/s
C.2m/s
D.2.5m/s
7.
如图所示，<
/p>
固定的光滑斜面倾角为θ．
质量为
m
的物体由静止开始从斜面
顶端滑到底端，所用时间为
t
．在这一过程中正确的是
(
)
A
．所受支持力的冲量为
O
B
．合力的冲量大小为
mg
cos
?
?
t
C
．所受重力的冲量大小
为
mgt
D
．动量
的变化量大小为
mg
sin
?
?
t
2
?
1
?
2
实用文档
<
/p>
8.
质量为
1kg
的物体从离地面
5m
高处自由下落。
与地面碰撞后。
上升的最大高度为
3.2m
，
设球与地面作用时间为
0.2s
，则小球对地面的平均冲力为
(g=10m/s
2
)
（
）
A
．
90N
B
．
80N
C
．
110N
D
．
100N
9
、如图所示
,
小球
m
用长为
L
< br>的细绳系着做匀速圆周运动
,
速度是
< br>v
。
A
、
B
是直径上的两
点。小球由
A
点摆至
B
点的过程中
,
下述结论正确的是
[ ]
A.
动量守恒
B.
动量不守恒
,
且?
mv=mv
C.
动量不守恒
,
且?
mv=0
D.
动量不守恒
,
且?
mv=2mv
10.
质量为
m
的小球，从沙
坑上方自由下落，经过时间
t
1
到达沙
坑表面，
又经过时间
t
2
停在沙坑里。求：
⑴沙对小球的平均阻力
F
；
⑵小球在沙坑里下落过程所受的总
冲量
I
。
11
、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
高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水
平网面
5.0
m
高处
.
已知运动员与网接触的时间为
1.2
s.
若把在这段时间内网对运动员的作
用力
当作恒力处理，求此力的大小
.
（
g=
10 m/s
2
）
【
典
型
例
题
】
实用文档
解：以地面为参考系，整个过程中，小滑块向右做初速为零的匀加速直线运动
.
撤去拉力
F
前，木板向
右做初速为零的匀加速直线运动；撤去拉力
F
后，木板向右做匀
减速直线运动
.
要使小滑块从木板上掉下来，
< br>拉力
F
作用的最短时间对应的过程是：
< br>小滑块滑到木板左端时
恰好与木板保持相对静止（即与木板达到共同的速度）
.
设拉力
F
作用
的最短时间为
t
，撤去拉力前木板的位移为
s
0
，小滑块滑到木板左端并恰好与
木板达到的共同速度为
v
.
整个过
程对系统由动量定理得：
Ft
?
（
M
?
m
)
v
(3
分
)
1
F
?
?
mg
2
t
(3
分
)
2
M
1
2
整个过
程对系统由功能关系得：
Fs
0
?
?
mgL
?
(
M
?
m
)
v
(4
分
)
2
撤去拉力
F
前木板的位移为：
s
0
?
联立以上各式，
代入已知数据求得：
t
=1s.
【针
对
训
练
】
1
、
C
2
、
B
3
、
ACD
4
、
ABD
5
.ABC
8.D
9.D
10.
解
：设刚开始下落的位置为
A
，刚好接触沙的位置为
B
，在沙中到达的最低点为
C
。
⑴在下落的全过程对小球用动量定理：重力作用时间为
t<
/p>
1
+
t
2
，而阻力作用时间仅为
t
2
< br>，以
竖直向下为正方向，有：
m
g
(
t
1
+
t
2
)
-
F
t
2
< br>=
0
,
解得：
F
?
mg
< br>?
t
1
?
t
2
?
t
2
⑵仍然在下落的全过程对小球用动
量定理：在
t
1
时间内只有重力的冲量
，在
t
2
时间内
只有总冲量（已包括重力冲量在内）
，以竖直向下为正方向，有：
m
g
t
1
-
I
=
0
,
∴
I
=
m
g
t
1
< br>
11
、
【解析】
由下落高度、上升高度可求运动员触网前后的速度，这正是运动员与网接触
过程的初末速度，据此可利用动量定理求解力的大小
.
将运动员看作质量为
m
的质点，
从
h
1
高处下落，
刚接触网时速度的大小
v
1
=
2
gh
1
实用文档
(
向下
)
弹跳后到达的高度为
h
2
,
刚离网时速度的大小
v
2
=
2
gh
2<
/p>
（向上）
接触过程中运动
员受到向上的弹
力
F
和向下的重力
mg
,
若选向上方向为正方向，则由动量定理，得：
（
F
-
mg
）Δ
t
=
mv
2
-(-
mv
1
)
由以上三式解得
F=mg+m
2
gh
2
?
2
gh
1
.
代入数值得，
F=1.5
×
10
3
N.
?
t
【课
题】§
17.1
、
2
能量量子化
光的粒子性导学案
【学
习
目
标
】
< br>
（
1
）了解黑体辐射，能量子的的概念及提出的科学过程。
(2)
通过观察辐射图象培养学生观
察能力，
了解宏观物体和微观粒子的能量变化特点，
体会量子论的建立深化了
人们对于物质
世界的认识。
(3)
了解
光电效应及其实验规律、康普顿效应及其意义，知道爱因斯坦光电效
应方程及其意义。<
/p>
【自
主
学
习
】
一、黑体与黑体辐射
实用文档
1
、热辐射：一切物体都在辐射
________
，这种辐射与物体的
______
有关，因此叫做热
辐射。
2
、黑体：能够完全吸收入射
的各种
________
而不发生
__
____
物体叫做黑体。
3
、黑体辐射：
(1)
黑体辐射电磁波的强度按波
长的分布只与黑体的
________
有关。
(2)
随温
度的升高，各种波长的电磁波的辐射强度都
有
______
；辐射强度的极大值向波长
____
的方向
移动。
二、普朗克的能量量子化假说
1
、能量量子化：黑体的空腔壁由大量振子（振动着的带电微粒）组成，其能量只能是某一
最小能量值ε的
______
，并以这个最
小能量值为单位
________
地辐射或吸收能量。
2
、能量子：（
1<
/p>
）定义：不可再分的最小能量值ε。（
2
）关系式：ε
=h
ν，ν是
_____
___
；
h
是
__________
常数，
h=________
。
三、光电效应现象及实验规律
1
、光电效应现象：在光的照射下物体
________
的现象，发射出来的电子叫做
__________
。
2
、
光电
效应的实验规律：
（
1
）
存在
____
电流。
在一定
的光照条件下，
随着所加电压的
____
，
光电流趋于一个饱和值，入射光越强，饱和电流
____<
/p>
，即入射光越强时，单位时间内发射的
光电子数目
______
。（
2
）存在着
______
电压和
______
频率。只有施加
______
电压且达到某
一
值时才会使光电流为零，这一电压称为
____
电压，
______
电压的存在说明光电子具有一定
的
____
。（
3
）效应具有
______
。当入射光频率超过截止频率ν<
/p>
0
时，无论光怎样微弱，产生电
流的时间
不超过
______
，光电效应几乎是瞬时的。
3
、使电子从金属中逸出所需做功的
______
叫做这种金属的逸出功，不同金属的逸出功
____
。
四、爱因斯坦的光电效应方程
1
、光子说：光不仅在发射和吸收时能量是一份一份的，而且光本身就是由一个个不可分割
的
________
组成的，这些能量子被
称为
____
，频率为ν的光的能量子为
h
ν。
实用文档
2
、光电效应方程：表达式：
________
或
________
。意义：金属中电子吸收一个光子获得的能
< br>量是
h
ν，这些能量一部分用于克服金属的
_________
，剩下的表现为逸出后电子的
_
_______
。
五、康普顿效应
1
< br>、光的散射：光在介质中与物体微粒的相互作用，使光的传播方向
_______
_
的现象。
2
、康普顿效应：在光的散射中，除了与入射波长λ
0
____
的成分外，还有波长
____
λ
0
的成分，
这个现象叫做康普顿效应。
3
、康普顿效应的意义：康普顿效应表明光
子除了具有能量之外，还具有动量，深入揭示了
光的
_____
_
性的一面。光子的动量：
p=________
。
【
典
< br>型
例
题
】
一台激光器发光功率为
p
，发出的
激光在折射率为
n
的介质中波长为
?<
/p>
，若真空中的光
速为
c
< br>，普朗克恒星为
h
，则该激光器在
t
秒内辐射的光子数是
________
．
【
问
题
思
考
】
到目前为止你认为光具有哪些特性？哪些现象可以证明。
【针
对
训
练
】
1
．下列说法正确的是
（
）
A
．光子与光电子是同一种粒子。
<
/p>
B
．光子与物质微粒发生相互作用时，不仅遵循能量守恒，还遵循
动量守恒。
C
．光具有粒子性又具有
波动性，这种波是概率波，不是电磁波。
D
< br>．宏观物体也有波动性，这种波就是机械波。
2
．一束绿光照射某金属表面发生了光电效应，对此，以下说法正确的是
（
）
A
若增加绿光的照射强度，则单位时间内逸出的光电子数目不变
B
如增加绿光的照射强度，则逸出的光电子最大初动能增加
C
若改用紫光照射，则逸出的光电子的最大初动能增加
D
若改用紫光照射，则单位时间内逸出的光电子数目一定增加
实用文档
3
．如图所示是光电管应用的原理图，电路中产生了光电流，下
列说法正
确的是
（
）
A
入射光的强度越大，光电流就越大
B
入射光的强度越大，产生光电流越快
C
光电管两端的电压越高，光电流就越大
D
如果把图中电池的正负极交换，电路中一定没有电流
4
、关于光的本性，下列说法中正确的是（
）
A
．光电效应反映光的粒子性
B
．光子的能量由光的强度所决定
C
．光子的能量与光的频率成正比
<
/p>
D
．光在空间传播时，是不连续的，是一份一份的，每一份光叫做
一个光子
5
、下列关于光电效应的说
法正确的是（
）
A
．若某材料的逸出功是
W
，它的极限频率为
h/W
B
．光电子的初速度和照射
光的频率成
正比
C
< br>．光电子的最大初动能和照射光的频率成正比
D
．光电子的最大初动能随照射光频率的增大而增大
< br>6
、一金属表面，受绿光照射时发射出电子，受黄光照射时无电子发射．下列有色
光照射到
这金属表面上时会引起光电子发射的是（
）
A
．紫光
B
．橙光
C
．蓝光
D
．红光
7
、用绿光照射一光电管能产生光电效应，欲使光电子从阴极逸出时的最大初动能增大应<
/p>
（
）
A
．改用红光照射
B
．增大绿光的强度
C
．增大光电管上的加速电压
D
．改用紫光
照射
实用文档
8
、
用一束绿光照射某金属，
能产生光
电效应，
现在把人射光的条件改变，
再照射这种金属．
下
列说法正确的是（
）
A
．把这束绿光遮住一半，则可能不产生光电效应
< br>
B
．把这束绿光遮住一半，则逸出的光电子数将减少<
/p>
C
．若改用一束红光照射，则可能不产
生光电效应
D
．若改用一束蓝光照射
，则逸出光电子的最大初动能将增大
9
、用光照射某种金属，有光电子从金属表面逸出，如果光的频率变，而减弱光的强度，则
（
）
A
．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能不变
B
．逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小
C
．逸出的光电子数木变，光电子的最大初动能减小
D
．光的强度减弱到某一数值，就没有光电子选
出了
10
、某金属受到频率为
?
1
=7.0
×
10
14
Hz<
/p>
的紫光照射时，释放出来的光电子最大初动能是
0.69 eV<
/p>
，
当受到频率为
?
2
=11.8
×
10
14
Hz
的紫外线照射时，
释放出来的光电子最大初动能
是
2.69 eV.
求：（
1
）普朗克常量；
（
2
）该金属的逸出功和极限频率
.
【
典
型
例
题
】
ptn
?
/ch
实用文档
【针
对
训
练<
/p>
】
1
、
B
2
、
C
3
、
A
7.D
9.A
10. 6.67
×
10
-19
J.S,
3.6
×
10
-19
J,
.37
×
10
14
HZ
实用文档
【课
题】
§
17.3
、
4
、
5
粒子的波动性
概率波
不确定性关系导学案
【学
习
目
标
】
（
1
）通过实验分析，了解光的波粒二象性的内容。
< br>(2)
知道实物粒子具有波动性，领会对称
性的研究方法
。（
3
）通过对物质波的实验验证内容的学习，感受实验研究这
一重要的研究
方法。
（
4
）初步了解不确定性关系的内容，感受数学工具在物理学发展中的作用。（
5
）了解经
典粒子和波的模型，
了解概率波的内容，
通过分析实验，
体会微观
粒子波粒二象性模型的建
立过程。
【
自
主
学
习
】<
/p>
一、光的波粒二象性
1
、光的本性：光既具有
________
性，又具有
______
性，即光具有
____________
。
< br>2
、光子的能量和动量：光子能量ε
=________
，光子动量：
p=h/
λ
,
能量ε和动量
p
是描述物
质的
______
性的重要物理量；波
长λ和频率ν是描述物质的
______
性的典型物理量。因此
ε
=h
实用文档
ν和
p=h/
λ揭示了光的
______
性和
______
性之间的密切关系。
二、粒子的波动性：德布罗意假说：实物粒子也具有
_____
_
性，。任何一个
______
的物体
，
都有一种波与它相对应，这种波叫做
______
波，也称为德布罗意波。物质波的波长和频率：
λ
=______
，ν
=______
三、
物质波的实验验证：
1927
年戴
维孙和汤姆孙分别利用晶体做了
____________
的实
验，
得
到了电子的
_________
___
，证实了电子的波动性。
四、经典的粒子和经典的波
1
、经典的粒子：粒子有一定的
____________
，有一定的
______
，有的还具有电荷，运动的
基
本特征是在任意时刻有确定的
______
< br>和
______
，在时空中有确定的
______
。。
2
、经典的波：经典的波在空间中是弥散开来的，基本特征是具有
_____
_
和
______
，即具有时
空的
____________
。
五、概率波
1
、光波是一种概率波：光的波动性不是光子之间相互作用的结果而是光子
________
的性质，
光子在空间出现的概率可以通过
____________
确定，所以，光波是一种概率波。
2
、物质波也是概率波：对于电子和其他微
观粒子，单个粒子的位置是
______
，但在某点出
现的概率的大小可以由
____________
确定，而且，对于大量粒子，这种概率分布导致确定的
宏观结果，所以物质波也是
______
波。
六、不确定性关系：微观粒子运动的基本特征：不再遵守
_______
定律，不可能同时准确地
知道粒子的
______<
/p>
和
______
，不可能用“
______
”来描述粒子的运动，微观粒子的运动状态
< br>只能通过
______
做统计性的描述。以?
x
表示粒子位置的不确定量，以?
p
表示粒子在
x
方向
上的动量
的不确定量，那么。?
x
?
p
≥
h/4
π，式中
h<
/p>
是
______
常量。
< br>
【
典
型
例
题
】
实用文档
在验证光的波粒二象性的实验中，下列说法正确的是
（
）
A
．使光
子一个一个地通过单缝，如果时间足够长，底片上会出现衍射图样
B
．单个光子通过单缝后，底片上会出现完整的衍射图样
C
．光子通过单缝的运动路线像水波一样起伏
< br>
D
．单个光子通过单缝后打在底片的情况呈现出随机性
，大量光子通过单缝后打在底片上的
情况呈现出规律性
【
问
题
思
考
】
1
、你认为普朗克常量在粒子性与波动性之间起到什么作用。
2
、怎样理解光的波粒二象性？
【针
对
训<
/p>
练
】
1
、关于光的波粒二象性的理解正确的是
（
）
A<
/p>
．大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性
< br>
B
．光在传播时是波，而与物质相互作用时就转变成粒
子
C
．高频光是粒子，低频光是波
D
．波粒二象性是光的根本属性，有时它的波动性显著，有时它的粒
子性显著
2
、关于光的波粒二象性，
下列说法中不正确的是
（
）
A
．波粒
二象性指光有时表现为波动性，有时表现为粒子性。
B
．光波频率越高，粒子性越明显。
C
．能量较大的光子其波动性越显著。
D
．个别光子易表现出粒子性，大量光子易表现出显示波动性。
E
．光的波粒二象性应理解为，在某
种场合下光的粒子性表现明显，在另外某种场合下，光
的波动性表现明显。
实用文档
3
、关于物质波的认识，下列说法中正确的是（
）
A
．电子
的衍射实验证实了物质波的假设是正确的。
B
．物质波也是一种概率波。
C
．任一运动的物体都有一种波和它对应，这就是物质波。
D
．宏观物体尽管可以看作物质波，但他们不具
有干涉、衍射等现象。
4
．在中子衍
射技术中，常利用热中子研究晶体的结构，因为热中子的德布罗意波长与晶体
中原子间距
相近．已知中子质量
m=1
．
67x1
0
—
27
kg
，普朗克常量
h=6
．
63x10
—
34
J
·
s
，可
以估算德布罗意波长λ
=1
．
82x10
-10
m
的热中子动能的数量级为
(
) <
/p>
A
．
10
—
17
J
B
．
10<
/p>
—
19
J
C
．
10<
/p>
—
21
J
D
．
10<
/p>
—
24
J
5
．
1924
年法国物理学家德布罗意提
出物质波的概念，任何一个运动着的物体，小到电子，
大到行星、恒星都有一种波与之对
应，波长为λ
=h/p
，
p
为物体运动的动量，
h
是普朗克常
数。同样光也具有粒子性，光子的动量为：
p=h/
λ。根据上述观点可以证明一个静止的自
由电子如果完全吸收一
个γ光子，会发生下列情况：设光子频率为ν，则
E
＝
h
ν
，
p
＝
h/
λ
=h
ν
/c
，被电子吸收后有
h
< br>ν＝
m
e
v
2
/2
，
h
ν
/c
＝
m
e
v
。由以上两式可解得：
v
＝
2c
，
电子
的速度为两倍光速，
显然这是不可能的。
关于上述过程以下说法正确的是
（
）
A
．因为
在微观世界动量守恒定律不适用，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光
子
B
．因为在微观世界能量守恒定律不适用
，上述论证错误，所以电子可能完全吸收一个γ光
子
C
．动量守恒定律、能量守恒定律是自然界中普遍适用规律，所以唯一结
论是电子不可能完
全吸收一个γ光子
D
．若γ光子与一个静止的自由电子发生作用，则γ光子被电子散射后频率不变
6
．下列各种说法中正确的有
（
）
A
．普朗克在研究黑体的热辐射问题中提出了能量子假说
B
．一束光照射到某
种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的波长太短
C
．在光的单缝衍射实验中，狭缝越窄，光子动量的不确定量变大<
/p>
实用文档
D
．每种原子都有自己的特征光谱，可以利用它来鉴别物质和确定物质的组成
E
．用质子流工作的显微镜比用相同
速度的电子流工作的显微镜分辨率低
【
典
型
例
题
】
AD
【针
对
训
练
】
2.C
4
、
C
5
、
C
6
、
ACD
实用文档
实用文档
【课
题】
§
18
．
1
电子的发现导学案
【学
习
目
标
】
< br>
（
1
）知道阴极射线是由电子组成的，电子是原子的组成部分。
（
2
）知道电荷是
量子化的，即任何电荷只能是
e
的整数倍。
（
3
）领会电子的发现对揭示原
子结构的重大意义。
【自
主
学
习
】
一、阴极射线
1
、电离：
（
1
）条件：在
_______
中，气体能够被电离而导电。
（
2
）实质：气体分子中的正、
负电荷被
_______
，气体中出现了
___
____
电荷。
2
< br>、气体放电：（
1
）通常大气中分子的
< br>_____
很大，电离后的自由电荷运动时会与空气分子
碰撞，正负电荷重新
______
，所以难以形成稳定的气体<
/p>
_____
电流。（
2
< br>）阴极射线：稀薄气
体导电可以看到
______
放电现象。将玻璃管内的气体压强降到约
0.1Pa
< br>以下，也就是管内成
为通常所说的
_______
，这时虽看不到辉光，但在阳极上钻一个小孔后，在孔外的玻璃管壁
上
可看到
______
，
其实质是由于玻
璃受到
_______
发出的某种射线的撞击而引起，
这种射线叫
做
_______
二、电子的发现
1
< br>、汤姆孙的探究方法：（
1
）让阴极射线分别通过电场或
磁场，根据
_______
现象，证明它
是
_______
的粒子流并求现了其比荷。
（
2
）换用不同材料的阴极和不同的
< br>_______
做实验，所
得粒子的
_______
相同。（
3
）粒子
带负电，比荷是氢离子比荷的近两千倍，说明阴极射线粒
实用文档
子的质量远小于氢离子的质
量。（
4
）组成阴极射线的粒子称为
_
______
。
2
< br>、结论：（
1
）研究的新现象：光电效应、
_______
、β射线。它们都包含电子。（
2<
/p>
）结论：
强电场电离、正离子轰击、紫外光照射、金属受灼热、入
射性物质的自发辐射，都能发射
_______
的带电粒子—电
子。电子是原子的
_______
，是比原子更
_______
的物质单元。
3
、
电子电荷的量子化：
（
1
）
电子电荷可根据密立根油滴实验测定，
数值为：
e=______________
（
2
）带电体所带电荷量具有
__
_____
的特点，即任何带电体所带电荷只能是电子电荷的
_
_____
。
【
典
型
例
题
】
如图所示，一只阴极射线管，左侧不断有电子射出，若在管
的正下
方，放一通电直导线
AB
时，发
现射线径迹向下偏，则（
）
A
．导线中的电流由
A
流向
B
B
．导线中的电流由
B
流向
A
C
．电子束的径迹与
AB
中的电流方向无关<
/p>
D
．若要使电子束的径迹往上偏，可以
通过改变
AB
中的电流方向来实现
<
/p>
【
问
题
思
考
】
1
、你认为我们平时在空气中看到的放电火花是什么原因？
2
、你认为电子的发现，对人类探索
物质微观世界有什么重大意义？
A
A
B
B
【针
对
训
练
】
1.
密立根利用油滴实验测得了电子的
__
_______
和
____________
< br>。
2.
电荷是
_________
的，即任何带电体的电荷只能是
e
的
________
。
3.
电子质量的数量级为
_________kg
。
4.
阴极射线管的阴极发出的高速运动的粒子流，
这些微观粒子是
。
若在如图所示的
< br>阴极射线管中都加上垂直于纸面向里的磁场，阴极射线将
（填“向下”“向上”
实用文档
“向外”）偏转。
5.
（
2007
广东）带电粒子的荷质比
+
电极板
—
—
荧屏
M
1
M
2
/
q/
m
是一个重要的物理量。某中学
物理兴趣小组设计了一个实验，
探究
电场和磁场对电子运动轨迹的影响，
电子束
+
以求得电子的荷质比，实验装置如图所示。
①他们的主要实验步骤如下：
A
．
首先在两极板
M
1
M
2
之间不加任何电场、磁场，开启
阴极射线管电源，
发射的电子从两
极板中央通过，在荧幕的正中
心处观察到一个亮点；
B
．在
M
1
M
2
两极板间加合适的电场：加极性如图所示的电压，并逐步调节增大，使荧幕上
的亮点逐渐向荧幕下方偏移，直到荧幕上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为
U
。
请问本步骤目的是什么？
C
．保持
步骤
B
中的电压
U
不变，对
M
1
M
< br>2
区域加一个大小、方向合适的磁场
B
< br>，使荧幕
正中心重现亮点，试问外加磁场的方向如何？
②根据上述实验步骤，同学们正确
推算处电子的荷质比与外加电场、磁场及其他相关量的
关系为
q
?
U
。一位同学说，这表明电子的荷质
比将由外加电压决定，外加电压越大则
m
B
2
d
2
实用文档
电子的荷质比越大，你认为他的说法正确吗？为什么？
6.
如图
18-1-5
所示，有一电子（电荷量为
e
）经电压为
U0
的电场
加速后，进入两块间距为
d
，电压为
U
的平行金属板间，若电子从
两板正中间垂直电场方
向射入，
且正好能穿过电场，
求：
金属
板
AB
的长度。
【
典
型
例
题
】
U
0
A
－
v
0
+
+
+
+
－
B
－
－
BD
实用文档
【针
对
训
练
】
1.
电量
质量
2.
量子化
整数倍
3.
10
-31
4.
电子
向下
5.
①
B.
使电子刚好落在
正极板的近荧光屏端边缘，并利用已知量表
达荷质比（
q/m
）
。
C.
垂直电场方向向外
(
垂直
纸
面向外
)
②说法不正确
,
电子的荷质比是电子的固有参数，是其本身的性质。
6.
答案：
设电子经过加速电场
后的速度为
v
0
，
由动能定理
eU
0
?
2
eU
0
1
2
得
v
0
?
。
mv
0
，
m
2
电子进入垂直电场后，做类平抛运动，设金属板
AB
的长度为
L
，则水平方向
L
?
v
0
t
，
由于恰好穿
过电场，故电子在竖直上的距离为
故解得
L
?
d
d
1
2
Ee
eU
d
，则
?
at
，
a
?
。
?
2
2
m
md
2
2
U
0
U
实用文档
【课
<
/p>
题】§
18
．
2
原子的核式结构模型导学案
【学
习
目
标
】
（
1
）了解α粒子散射实验原理和实验现象，知道卢瑟福的原子核式结
构的主要内容。
（
2
）知道原子和原子核的大小数量级，原子核的电荷数，领会原子核式结构提出的思维过
< br>程。
【自
主
< br>学
习
】
一、α粒子散射实验
1
、实验方法：用从放射源发射的α粒子束轰击
_______
，利用荧光接收，探测通过金箔后的
实用文档
α粒子
_______
情况。
2
、实验目的：α粒子通过金箔时，由于金原子中的带电粒子对α粒子有
_______
作用，一些α
粒子的
_
______
改变，也就是发生了α粒子散射，统计散射到各个方向的α粒子
_______
，即可
推知原子中
_______
的分布情况
3
、实验结果：实验发现，α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有
_______
α
粒子（约占八千分之一）发
生了大角度偏转，偏转的角度甚至
_______90
0
，也就是说它们几
乎被
__________
____
。
二、原子核的电荷与尺度
1
、原子内的电荷关系：各种元素的原子核的电荷数与含有的
______
_
相等，非常接近于它们
的
_____
__
。
2
、
原子核的组成：
原子核是由
_____
_
和
______
组成的，
原子核的电荷数就是核中的
______
数。
3
、原子核的大小：实验确定的原子核半
径
R
的数量级为
______m
，而整个原子半径的数量
级是
10
-10
m
，可见原子内部是十分“空旷”的。
【
典
型
例
题
】
例
1
在卢瑟福的α粒子散射实验中，
有少数α粒子发生大角度偏转，其原因是（
）
A.<
/p>
原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
B.<
/p>
正电荷在原子中是均匀分布
的
C.
原子中存在着带负电的电子
D.
原子
只能处于一系列不连续的能量状态中
例
2
卢瑟福原子核式结构理论的主要
内容有
（
）
A
．原子的中心有个核，叫原子核
B
．原子的正电荷均匀分布在整个原子中
C
．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D
．带负电的电子在核外绕着核旋转
【
问
题
思
考
】
1
、比较两种原子结构模型。它们各在什么背景下提出的。
2
、你认为卢瑟福为什么选用α粒子
和金箔作为散射实验的“炮弹”和“靶子”？
-
-
-
-
-
-
-
-
-
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