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    高考物理動量知識點

    時間:2021-08-20 16:28:00 高考備考 我要投稿

    高考物理動量知識點

    高考物理動量知識點1

      一、電源和電流

    高考物理動量知識點

      1、電流產生的條件:

      (1)導體內有大量自由電荷(金屬導體——自由電子;電解質溶液——正負離子;導電氣體——正負離子和電子)

      (2)導體兩端存在電勢差(電壓)

      (3)導體中存在持續電流的條件:是保持導體兩端的電勢差。

      2電流的方向

      電流可以由正電荷的定向移動形成,也可以是負電荷的定向移動形成,也可以是由正負電荷同時定向移動形成。習慣上規定:正電荷定向移動的方向為電流的方向。

      說明:(1)負電荷沿某一方向運動和等量的正電荷沿相反方向運動產生的效果相同。金屬導體中電流的方向與自由電子定向移動方向相反。

      (2)電流有方向但電流強度不是矢量。

      (3)方向不隨時間而改變的電流叫直流;方向和強度都不隨時間改變的電流叫做恒定電流。通常所說的直流常常指的是恒定電流。

      二、電動勢

      1.電源

      (1)電源是通過非靜電力做功把其他形式的能轉化為電勢能的裝置。

      (2)非靜電力在電源中所起的作用:是把正電荷由負極搬運到正極,同時在該過程中非靜電力做功,將其他形式的能轉化為電勢能。

      【注意】在不同的電源中,是不同形式的能量轉化為電能。

      2.電動勢

      (1)定義:在電源內部,非靜電力所做的功W與被移送的電荷q的比值叫電源的電動勢。

      (2)定義式:E=W/q

      (3)物理意義:表示電源把其它形式的能(非靜電力做功)轉化為電能的本領大小。電動勢越大,電路中每通過1C電量時,電源將其它形式的能轉化成電能的數值就越多。

      【注意】:①電動勢的大小由電源中非靜電力的特性(電源本身)決定,跟電源的體積、外電路無關。

     、陔妱觿菰跀抵瞪系扔陔娫礇]有接入電路時,電源兩極間的電壓。

     、垭妱觿菰跀抵瞪系扔诜庆o電力把1C電量的正電荷在電源內從負極移送到正極所做的功。

      3.電源(池)的幾個重要參數

     、匐妱觿荩核Q于電池的正負極材料及電解液的化學性質,與電池的大小無關。

     、趦茸(r):電源內部的電阻。

     、廴萘浚弘姵胤烹姇r能輸出的總電荷量。其單位是:A·h,mA·h.

      【注意】:對同一種電池來說,體積越大,容量越大,內阻越小。

    高考物理動量知識點2

      1.動量和沖量

      (1)動量:運動物體的質量和速度的乘積叫做動量,即p=mv。是矢量,方向與v的方向相同。兩個動量相同必須是大小相等,方向一致。

      (2)沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量,即I=Ft。沖量也是矢量,它的方向由力的方向決定。

      2.★★動量定理:物體所受合外力的沖量等于它的動量的變化。表達式:Ft=p′-p或Ft=mv′-mv

      (1)上述公式是一矢量式,運用它分析問題時要特別注意沖量、動量及動量變化量的方向。高三物理一輪復習中也需要特別注意。

      (2)公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。

      (3)動量定理的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系統。對物體系統,只需分析系統受的外力,不必考慮系統內力。系統內力的作用不改變整個系統的總動量。

      (4)動量定理不僅適用于恒定的.力,也適用于隨時間變化的力。對于變力,動量定理中的力F應當理解為變力在作用時間內的平均值。

      ★★★3.動量守恒定律:一個系統不受外力或者所受外力之和為零,這個系統的總動量保持不變。

      表達式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′

      (1)動量守恒定律成立的條件

     、傧到y不受外力或系統所受外力的合力為零。

     、谙到y所受的外力的合力雖不為零,但系統外力比內力小得多,如碰撞問題中的摩擦力,爆炸過程中的重力等外力比起相互作用的內力來小得多,可以忽略不計。

     、巯到y所受外力的合力雖不為零,但在某個方向上的分量為零,則在該方向上系統的總動量的分量保持不變。

      (2)動量守恒的速度具有“四性”:①矢量性;②瞬時性;③相對性;④普適性。

      4.爆炸與碰撞

      (1)爆炸、碰撞類問題的共同特點是物體間的相互作用突然發生,作用時間很短,作用力很大,且遠大于系統受的外力,故可用動量守恒定律來處理。

      (2)在爆炸過程中,有其他形式的能轉化為動能,系統的動能爆炸后會增加,在碰撞過程中,系統的總動能不可能增加,一般有所減少而轉化為內能。

      (3)由于爆炸、碰撞類問題作用時間很短,作用過程中物體的位移很小,一般可忽略不計,可以把作用過程作為一個理想化過程簡化處理。即作用后還從作用前瞬間的位置以新的動量開始運動。

      5.反沖現象:反沖現象是指在系統內力作用下,系統內一部分物體向某方向發生動量變化時,系統內其余部分物體向相反的方向發生動量變化的現象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例。顯然,在反沖現象里,系統的動量是守恒的。

    高考物理動量知識點3

      動量定理是力對時間的積累效應,使物體的動量發生改變,適用的范圍很廣,它的研究對象可以是單個物體,也可以是物體系;它不僅適用于恒力情形,而且也適用于變力情形,尤其在解決作用時間短、作用力大小隨時間變化的打擊、碰撞等問題時,動量定理要比牛頓定律方便得多,本文試從幾個角度談動量定理的應用。

      [一、 用動量定理解釋生活中的現象]

      [例 1] 豎立放置的粉筆壓在紙條的一端.要想把紙條從粉筆下抽出,又要保證粉筆不倒,應該緩緩、小心地將紙條抽出,還是快速將紙條抽出?說明理由。

      [解析] 紙條從粉筆下抽出,粉筆受到紙條對它的滑動摩擦力μmg作用,方向沿著紙條抽出的方向.不論紙條是快速抽出,還是緩緩抽出,粉筆在水平方向受到的摩擦力的大小不變.在紙條抽出過程中,粉筆受到摩擦力的作用時間用t表示,粉筆受到摩擦力的沖量為μmgt,粉筆原來靜止,初動量為零,粉筆的末動量用mv表示.根據動量定理有:μmgt=mv。

      如果緩慢抽出紙條,紙條對粉筆的作用時間比較長,粉筆受到紙條對它摩擦力的沖量就比較大,粉筆動量的改變也比較大,粉筆的底端就獲得了一定的速度.由于慣性,粉筆上端還沒有來得及運動,粉筆就倒了。

      如果在極短的時間內把紙條抽出,紙條對粉筆的摩擦力沖量極小,粉筆的動量幾乎不變.粉筆的動量改變得極小,粉筆幾乎不動,粉筆也不會倒下。

      [二、 用動量定理解曲線運動問題]

      [例 2] 以速度v0 水平拋出一個質量為1 kg的物體,若在拋出后5 s未落地且未與其它物體相碰,求它在5 s內的動量的變化.(g=10 m/s2)。

      [解析] 此題若求出末動量,再求它與初動量的矢量差,則極為繁瑣.由于平拋出去的物體只受重力且為恒力,故所求動量的變化等于重力的沖量.則

      Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。

      [點評] ① 運用Δp=mv-mv0求Δp時,初、末速度必須在同一直線上,若不在同一直線,需考慮運用矢量法則或動量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求沖量,F必須是恒力,若F是變力,需用動量定理I=Δp求解I。

      [三、 用動量定理解決打擊、碰撞問題]

      打擊、碰撞過程中的相互作用力,一般不是恒力,用動量定理可只討論初、末狀態的動量和作用力的沖量,不必討論每一瞬時力的大小和加速度大小問題。

      [例 3] 蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目.一個質量為60 kg的運動員,從離水平網面3.2 m高處自由落下,觸網后沿豎直方向蹦回到離水平網面1.8 m高處.已知運動員與網接觸的時間為1.4 s.試求網對運動員的平均沖擊力.(取g=10 m/s2)

      [解析] 將運動員看成質量為m的質點,從高h1處下落,剛接觸網時速度方向向下,大小 。

      彈跳后到達的高度為h2,剛離網時速度方向向上,大小,

      接觸過程中運動員受到向下的重力mg和網對其向上的彈力F.選取豎直向上為正方向,由動量定理得: 。

      由以上三式解得:,

      代入數值得: F=1.2×103 N。

      [四、 用動量定理解決連續流體的作用問題]

      在日常生活和生產中,常涉及流體的連續相互作用問題,用常規的分析方法很難奏效.若構建柱體微元模型應用動量定理分析求解,則曲徑通幽,“柳暗花明又一村”。

      [[例 4]] 有一宇宙飛船以v=10 km/s在太空中飛行,突然進入一密度為ρ=1×10-7 kg/m3的微隕石塵區,假設微隕石塵與飛船碰撞后即附著在飛船上.欲使飛船保持原速度不變,試求飛船的助推器的助推力應增大為多少?(已知飛船的正橫截面積S=2 m2)

      [解析] 選在時間Δt內與飛船碰撞的微隕石塵為研究對象,其質量應等于底面積為S,高為vΔt的直柱體內微隕石塵的質量,即m=ρSvΔt,初動量為0,末動量為mv.設飛船對微隕石的作用力為F,由動量定理得,

      則 根據牛頓第三定律可知,微隕石對飛船的撞擊力大小也等于20 N.因此,飛船要保持原速度勻速飛行,助推器的推力應增大20 N。

      [五、 動量定理的應用可擴展到全過程]

      物體在不同階段受力情況不同,各力可以先后產生沖量,運用動量定理,就不用考慮運動的細節,可“一網打盡”,干凈利索。

      [[例 5]] 質量為m的物體靜止放在足夠大的水平桌面上,物體與桌面的動摩擦因數為μ,有一水平恒力F作用在物體上,使之加速前進,經t1 s撤去力F后,物體減速前進直至靜止,問:物體運動的總時間有多長?

      [[解析]] 本題若運用牛頓定律解決則過程較為繁瑣,運用動量定理則可一氣呵成,一目了然.由于全過程初、末狀態動量為零,對全過程運用動量定理,有

      故。

      [點評] 本題同學們可以嘗試運用牛頓定律來求解,以求掌握一題多解的方法,同時比較不同方法各自的特點,這對今后的學習會有較大的幫助。

      [六、 動量定理的應用可擴展到物體系]

      盡管系統內各物體的運動情況不同,但各物體所受沖量之和仍等于各物體總動量的變化量。

      [[例 6]] 質量為M的金屬塊和質量為m的木塊通過細線連在一起,從靜止開始以加速度a在水中下沉,經時間t1,細線斷裂,金屬塊和木塊分離,再經過時間t2木塊停止下沉,此時金屬塊的速度多大?(已知此時金屬塊還沒有碰到底面.)

      [[解析]] 金屬塊和木塊作為一個系統,整個過程系統受到重力和浮力的沖量作用,設金屬塊和木塊的浮力分別為F浮M和F浮m,木塊停止時金屬塊的速度為vM,取豎直向下的方向為正方向,對全過程運用動量定理得

     、

      細線斷裂前對系統分析受力有

      , ②

      聯立①②得 。

      綜上,動量定量的應用非常廣泛.仔細地理解動量定理的物理意義,潛心地探究它的典型應用,對于我們深入理解有關的知識、感悟方法,提高運用所學知識和方法分析解決實際問題的能力很有幫助.

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