《2022年高三物理第二轮复习教案第四讲动量和能量2.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年高三物理第二轮复习教案第四讲动量和能量2.docx（10页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -第四讲动量和能量一、特殊提示动量和能量的学问贯穿整个物理学,涉及到“力学、热学、电磁学、光学、原子物理学”等,从动量和能量的角度分析处理问题是讨论物理问题的一条重要的途径,也是解决物理问题最重要的思维方法之一.1、动量关系动量关系包括动量定理和动量守恒定律.（ 1）动量定理凡涉及到速度和时间的物理问题都可利用动量定理加以解决,特殊对于处理位移变化不明显的打击、碰撞类问题,更具有其他方法无可替代的作用.（ 2）动量守恒定律动量守恒定律是自然界中一般适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用
2、,无不遵守动量守恒定律,它是解决爆炸、碰撞、反冲及较复杂的相互作用的物体系统类问题的基本规律.动量守恒条件为：系统不受外力或所受合外力为零在某一方向上,系统不受外力或所受合外力为零,该方向上动量守恒.系统内力远大于外力,动量近似守恒.在某一方向上,系统内力远大于外力,该方向上动量近似守恒.应用动量守恒定律解题的一般步骤：确定讨论对象,选取讨论过程.分析内力和外力的情形,判定是否符合守恒条件.选定正方向,确定初、末状态的动量,最终依据动量守恒定律列议程求解.应用时,无需分析过程的细节,这是它的优点所在,定律的表述式是一个矢量式,应用时要特殊留意方向.2、能的转化和守恒定律（ 1）能量守恒定律的详
3、细表现形式高中物理学问包括“力学、热学、电学、原子物理”五大部分内容,它们具有各自的独立性,但又有相互的联系性,其中能量守恒定律是贯穿于这五大部分的主线,只不过在不同的过程中,表现形式不同而已,如：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在力学中的机械能守恒定律：E k1E p1E k 2E p 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在热学中的热力学第肯定律：UWQ可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在电学中的闭合电路欧姆定律：律.1在光学中的光电效应方程：2Imnw
4、2E,法拉第电磁感应定律RrhvWEn,以及楞次定t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在原子物理中爱因斯坦的质能方程：Emc 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）利用能量守恒定律求解的物理问题具有的特点：题目所述的物理问题中,有能量由某种形式转化为另一种形式.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - -
5、- - - - - - - - -题中参加转化的各种形式的能,每种形式的能如何转化或转移,依据能量守恒列出方程即总能量不变或削减的能等于增加的能.二、典题例题例题 1某商场安装了一台倾角为30的自动扶梯,该扶梯在电压为380V 的电动机带动下以 0.4m/s 的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为4.9kkw .不载人时测得电动机中的电流为5A ,如载人时传颂梯的移动速度和不载人时相同,设人的平均质量为60kg ,就这台自动扶梯可同时乘载的最多人数为多少？（g=10m/s2）.分析与解电动机的电压恒为380V ,扶梯不载人时,电动机中的电流为5A ,忽视掉电动机内阻的消耗,认为电动机的
6、输入功率和输出功率相等,即可得到维护扶梯运转的功率为P0380V5 A1900W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电动机的最大输出功率为Pm4.9kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可用于输送顾客的功率为PPmP03kW可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于扶梯以恒定速率向斜上方移动,每一位顾客所受的力为重力mg 和支持力F N ,且可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_FN=mg电动机通过扶梯的支持力FN 对顾客做功,对每一位顾客做功的功率为P
7、1=Fnvcosa=mgvcos90 -30=120W可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_就,同时乘载的最多人数人nP3000P112025 人可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评实际中的问题都是复杂的,受多方面的因素制约,解决这种问题,第一要突出实际问题的主要因素,忽视次要因素,把复杂的实际问题抽象成简洁的物理模型,建立合适的物理模型是解决实际问题的重点,也是难点.解决物理问题的一个基本思想是过能量守恒运算.许多看似难以解决的问题,都可以通过能量这条纽带联系起来的,这是一种常用且特别重要的物理思想方法,运用这种方法不仅使解题过程得以简化,而且可以特别深刻的揭示问题
8、的物理意义.运用机械功率公式P=Fv 要特殊留意力的方向和速度方向之间的角度,v 指的是力方向上的 速度.此题在运算扶梯对每个顾客做功功率P 时,P1=Fnvcosa=mgvcos90 -30 ,不能忽视 cosa,a 角为支持力Fn 与顾客速度的夹角.例题 2 如图 4-1 所示：摆球的质量为 m,从偏离水平方向 30 的位置由静止释放, 设绳子为抱负轻绳, 求小球运动到最低点 A 时绳子受到的拉力是多少？分析与解设悬线长为l,下球被释放后,先做自由落体运动,直到下落高度为h=2lsin,处于松驰状态的细绳被拉直为止.这时,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_小球的速度竖直向下,
9、大小为v2 gl .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_当绳被拉直时,在绳的冲力作用下,速度v 的法向重量vn 减为零（由于绳为抱负绳子,能可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_在瞬时产生的极大拉力使球的法向速度减小为零,相应的动能转化为绳的内能）.小球以切向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_重量 v1v sin 30开头作变速圆周运动到最低点,在绳子拉直后的过程中机械能守恒,有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - -
10、 - - - - -第 2 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -A1 mv sin30 2mg1cos60 1 mv222在最低点 A ,依据牛顿其次定律,有2Fmgm v lv2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以,绳的拉力Fmgml3.5mg可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评绳子拉直瞬时,物体将缺失机械能转化为绳的内能（类似碰撞）,此题中许多同学会想当然的认为球初态机械能
11、等于末态机械能,缘由是没有分析绳拉直的短暂过程及发生的物理现象.力学问题中的“过程”、“状态”分析是特别重要的,不行马虎忽视.例题 3如图 4-2 所示,两端足够长的敞口容器中,有两个 可以自由移动的光滑活塞A 和 B,中间封有肯定量的空气,现有 一块粘泥C,以 EK 的动能沿水平方向飞撞到A 并粘在一起,由于活塞的压缩,使密封气体的内能增加,高A 、B 、C 质量相等,就密闭空气在绝热状态变化过程中,内能增加的最大值是多少？ 分析与解此题涉及碰撞、动量、能量三个主要物理学问点,是一道综合性较强的问题,但假如总是的几个主要环节,问题将迎刃而解.粘泥 C 飞撞到 A 并粘在一起的瞬时,可以认为二
12、者组成的系统动量守恒,初速度为v 0 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_末速度为v1 ,就有可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mv02mv1在 A 、C 一起向右运动的过程中,A 、B 间的气体被压缩,压强增大,所以活塞A 将减速运动,而活塞B 将从静止开头做加速运动.在两活塞的速度相等之前,A 、B 之间的气体体积可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_越来越小,内能越来越大.A 、B 速度相等时内能最大,设此时速度为v2 ,此过程对A 、B 、C可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_组成的系统,
13、由动量守恒定律得（气体的质量不计）：mv03mv2由能的转化和守恒定律可得：在气体压缩过程中,系统动能的削减量等于气体内能的增加量.所以有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1E1 mv221 3mv222可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_解得：E11 mv210EK626可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评如将此题的物理模型进行等效的代换：A 和 B 换成光滑水平面上的两个物块,A 、B之间的气体变成一轻弹簧,求内能的最大增量变成求弹性势能的最大增量.对代换后的模型我们已很熟识, 其实二者是同一类型的题目.因此解题不要就题论题,要有一个归纳总结的过
14、程,这样才能够举一反三.例 4如图 4-3 所示,是用直流电动机提升重物的装置,重可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_物质量m50kg,电源电动势E110V ,内电阻 r11,电动机的内电阻r24.阻力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_
15、不计.当匀速提升重物时,电路中电流强度I5 A .取 g10m /s2 ,试求：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）电源的总功率和输出功率.（ 2）重物上升的速度.分析与解电源输出的总能量,一部分消耗于自身内阻,其余全部输出传给电动机.电动机获得的电能,一部分转化为电动机的内能,其余的全部转化为机械能.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1）电源的总功率为：P总EI1105550W 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电源的输出功率为：PUII EIr1 511051525W 可编辑资料 - - -
16、 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2）电动机的输入功率为：P入525W 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电动机的热功率：P热I 2 r2524100W 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_电动机的输出功率等于它对重物做功的功率,即P入P热mgv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以, vP入P热5251000.85m / s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资
17、料_mg500点评此题中电源的总功率550W ,就是每秒钟电源把其它形式的能转化为550J 电能.电源的输出功率为525W ,就是每秒钟输出电能525J,对整个电路来说,遵循能的转化和守恒定 律.因此要学会从能量角度来处理电路中的问题.例题 5如图 4-4 所示,金属杆a 在离的 h 高处从静止开头沿弧形轨道下滑,导轨平行的水平部分有竖直向上的匀 强磁场 B,水平部分导轨上原先放有一根金属杆b,已知杆可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a 的质量为 m ,b 杆的质量为擦,求：3 m 水平导轨足够长,不计摩4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 1） a 和 b 的最
18、终速度分别是多大？（ 2）整个过程中回路释放的电能是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）如已知 a 、b 杆的电阻之比Ra : Rb3 : 4 ,其余电阻不计,整个过程中,a 、b 上可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_产生的热量分别是多少？可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_分析与解（ 1） a 下滑 h 过程中机械能守恒：mgh1 mv 202可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_a 进入磁场后,回路中产生感应电流,a 、b 都受安培力作用,a 作减速运动, b 作加速运动,经一段时间,a 、b 速度达到相同,之后回路的磁通量不发
19、生变化,感应电流为零,安培力为零,二者匀速运动,匀速运动的速度即为a 、b 的最终速度,设为v ,由过程中a 、b 系统可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所受合外力为零,动量守恒得：mv0 m3 mv 4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由解得最终速度v42gh 7可编辑资料 -
20、- - 欢迎下载精品_精品资料_（ 2 ） 由 能 量 守 恒 知 , 回 路 中 产 生 的 电 能 等 于 a 、 b系 统 机 械 能 的 损 失 , 所 以 ,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_Emgh1 m23 mv 243 mgh7可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）回路中产生的热量QaQbE ,在回路中产生电能的过程中,虽然电流不恒定,可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_但 由 于R a 、Q aRb 串 联 , 通 过 a 、 b的 电
21、流 总 是 相 等 的 , 所 以 有Qb3, 所 以 ,4可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_39Q aE749mgh , Qb4 E12749mgh .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_点评此题以分析两杆的受力及运动为主要线索求解,关键留意：明确“最终速度”的意义及条件.分析电路中的电流,安培力和金属棒的运动之间相互影响、相互制约的关系.金属棒所受安培力是系统的外力,但系统合外力为零,动量守恒.运用能的转化和守恒定律及焦耳定律分析求解.例题 6云室处在磁感应强度为B 的匀强磁场中, 一静止的质量为M 的原于核在云室中
22、发 生一次衰变,粒子的质量为m ,电量为 q,其运动轨迹在与磁场垂直的平面内,现测得粒子运动的轨道半径R,试求在衰变过程中的质量亏损.分析与解该衰变放出的粒子在匀强磁场中做匀速圆周运动,其轨道半径R 与运动速度v 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_v 的关系,由洛仑兹力和牛顿定律可得qvBmR可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由衰变过程动量守恒得（衰变过程亏损质量很小,可忽视不计）：0mvMmv又衰变过程中,能量守恒,就粒子和剩余核的动能都来自于亏损质量即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_mc21 mv221 M2mv 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_联立解得：mM qBR 22可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_2mMmc点评动量守恒和能量守恒是自然界普遍适用的基本规律,无论是宏观领域仍是微观领域,我们都可以用上述观点来解决详细的问题.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 5 页,共 5 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载