高中物理选修3课件

2024-07-25 版权声明 我要投稿

高中物理选修3课件(精选6篇)

高中物理选修3课件 篇1

物理核心素养主要由“物理观念”“科学思维”“科学探究”“科学态度与责任”四个方面构成。

教学分析。

1.新课程标准要求

(1)学会运用观察、实验等方法获取信息;

(2)能用文字、图表和物理语言表述有关的信息;

(3)学会运用比较、分类、归纳、概括等方法对获取的信息进行加工。2.教材分析

1.机械波是力学部分的最后一章,是机械振动的延伸和扩展,同时也是以后学习光波和电磁波的基础。

2.将多普勒效应一节安排在机械波的相关知识之后的意义在于通过对多普勒效应的初步研究,对波动知识进行巩固、深化和提高。使学生对波动的认识更丰满更深入些;同时也初步培养了学生探索科学能力。

3.了解多普勒效应在现代生产和生活中的广泛应用,开拓学生眼界,激发学生学习物理的兴趣。学情分析

学生对于多普勒效应:

现象虽在身边但不曾留意,感性认识不足。

理论基础虽有,却未涉及波动领域,有认知障碍。教学目标:

(一)物理观念

1、知道波源频率与观察者接收到的频率的区别。

2、知道什么是多普勒效应,知道它是波源与观察者之间有相对运动时产生的现象。

3、了解多普勒效应的一些应用。

(二)科学思维、科学探究

1、通过音频播放、多媒体演示观察体会,提高学生观察能力和正确表述物理现象的能力。

2、通过改变波源与观察者距离,培养学生利用控制变量法分析问题的能力。

3、熟悉和适应课堂教学中运用现代信息技术的环境。

(三)科学态度与责任

1、体验生活物理,激发学习科学知识的热情。

2、学会“数字化”学习。教学重点:

多普勒效应产生的原因。教学难点:

对多普勒效应产生原因的理解。教学方法: 多媒体辅助教学 教学用具:

计算机、大屏幕、多媒体教学课件 教学过程:

(一)引入新课 教师:我们在前面的讨论中,波源和观察者都是相对介质静止的,波源的频率和观察者感觉到的频率是相同的,若波源或观察者或它们两者均相对介质运动,则观察者感觉到的频率和波源的真实频率一般并不相同,这种现象称为多普勒效应。火车进站,笛声较高,火车出站,笛声较低,就是这种现象。[课件演示:生活中的实例]

(二)新课教学

1、多普勒效应

教师:为了便于研究,我们可分以下几种情况来讨论多普勒效应。(1)波源与观察者都静止

[课件演示:波源与观察者都静止]

结论:观察者接收到的频率等于波源频率。(2)观察者靠近波源运动

[课件演示:观察者靠近波源运动]

结论:观察者接收到的频率大于波源频率。(3)观察者远离波源运动

[课件演示:观察者远离波源运动]

结论:观察者接收到的频率小于波源频率。(4)波源靠近观察者运动

[课件演示:波源观靠近察者运动]

结论:观察者接收到的频率大于波源频率。(5)波源远离观察者运动

[课件演示:波源远离观察者运动]

结论:观察者接收到的频率小于波源频率。师生总结规律,得出多普勒效应的概念。[课件演示:多普勒效应]

2、多普勒效应的应用

(1)教师讲:不仅是机械波,以后要学到的电磁波和光波,也会发生多普勒效应。(2)学生阅读课文多普勒效应的应用部分。(3)学生总结多普勒效应的应用:

①有经验的铁路工人可以从火车的汽笛声判断火车的运动方向和快慢。

②有经验的战士可以从炮弹飞行时的尖叫声判断飞行的炮弹是接近还是远去。③交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的电磁波,波被运动的汽车反射回来时,接收到的频率发生变化,由此可指示汽车的速度.④由地球上接收到遥远天体发出的光波的频率可以判断遥远天体相对于地球的运动速度。

(三)课堂小结

本节课我们学习波的又一特性――多普勒效应。

当波源与观察者相对运动时,如果二者相互靠近,观察者感觉到的频率将增大;如果二者相互远离,观察者感觉到的频率将减小。

(四)布置作业

1、完成“问题与练习”中的题目。

高中物理选修3课件 篇2

一、高中物理选修课开发面临的困惑

高中物理选修课的开发, 目前尚处于起始和探索阶段, 但这并不意味着高中物理选修课的开发就没有经验可以借鉴, 我们高中物理教师可以把在校本课程开发实践中所积累的经验结合物理选修课开发的实际, 加以运用。具体到高中物理选修课开发的目标定位这一层面, 根据开发校本课程的实践经验, 笔者认为高中物理选修课开发的目标定位主要有以下三方面的困惑:其一, 开发能力相对不足的困惑。新一轮课程改革把选修课的开发权下放了, 这样有利于提高教师的科研积极性, 激发教师的创造力, 促进教师的专业成长。但就目前的情形分析, 由于绝大部分一线教师没有经过课程开发方面的系统培训, 因此, 课程开发能力显得相对不足。其二, 如何协调地方实际和国家标准的困惑。自主开发选修课程需要根据学生的发展需要, 结合本地实际来筛选、编排和整合所能利用的课程资源, 这就有可能与国家的课程标准产生矛盾。如何科学定位选修课程的课程目标, 实现地方实际和国家标准的合理对接, 也是开发高中物理选修课所必须解决的问题。其三, 开发高中物理选修课的目的在于正视学生的多样性和差异性, 满足学生的个体需要, 实现学生的可持续发展。但是, 在现行的高考制度下, 学生的升学是第一位的, 这使得教师在开发选修课时不敢偏离高考范围, 开发选修课程的目标也就不好掌握了。

二、高中物理选修课开发的策略

根据新课程标准, 本次高中物理选修课开发, 在内容选择上主要是力学、电磁学、光学、原子理论及相对论等, 分为必修拓展课程、大学初级课程、介绍学科最新成果的课程和学科应用性课程等几个领域。如何针对这些内容和领域对高中物理选修课进行开发, 以促进学生在知识系统、认知模式和学习能力方面有质的提高, 笔者认为, 首先应对课程目标进行科学规范的定位。

(一) 不偏离国家选修课程和必修课程的目标理念

高中物理必修课程和国家选修课程都贯穿着“培养物理学习能力, 阐明物理学与社会发展及人文精神等之间的联系”这一目标理念, 开发选修课程当然不能偏离这一目标理念, 这是进行课程开发的前提条件。如, 针对必修拓展课程中《电磁波与信息技术》这一开发点, 笔者通过研读《电磁波与信息技术》的课程标准了解了电磁波及其发射、传播和接收原理, 知道光的电磁本性和电磁波谱。举例说明电磁波在社会生活中的应用, 得出初步判断:《电磁波与信息技术》的课程应围绕通过电磁波在社会生活中的应用, 促进学生了解电磁波的原理这一主题而展开。

(二) 实现国家要求与地方实际的有机结合

选修课程的开发不能流于形式, 其着眼点应是学生的可持续发展。因此, 课程应是国家要求与地方实际的有机结合, 不仅要在选修课的开发中突显出“专业拓展”与“学科探究”的色彩, 而且要结合地方实际。这样, 学生才能通过选修课的学习既具备了国家型长远眼光, 又对本地方有了更为深刻的认识和思考。如, 针对《能源与社会发展》这一开发点, 国家课程标准主要包括热机的广泛使用、电磁学的研究成果及其技术应用对人类利用能源所产生的影响、典型射线的特性及核能的开发和利用这三个方面。笔者结合浙江省在核能的开发与利 用领域, 处于全国先进水平的实际, 拟定的《能源与社会发展》课程目标是:了解爱因斯坦质能方程, 知道浙江省在核能的开发和利用领域的先进成果, 提高物理学习、研究与合作交流能力, 能运用所学知识为浙江省在合理利用核能和防止核污染方面提供参考意见, 树立为实现家乡协调可持续发展做贡献的理念。

(三) 注重物理原理与实际运用的融合

物理选修课开发的目的在于既有助于提高学生的物理学科能力, 又能够教会学生把物理知识运用到实际生活中, 满足学生个体不同发展差异的需要。因此, 在开发高中物理选修课程时, 在教学目标的定位上应注重物理原理与实际运用的融合。如, 针对应用性课程中《家用电器与日常生活》这一开发点, 笔者就把《家用电器与日常生活》的课程目标定位为:从学会合理使用家用电器的目的出发, 了解家用电器的基本工作原理, 进而形成节约用电的思想意识。

高中物理必修与选修的衔接 篇3

一、 必修与选修之间台阶的具体表现

必修1、2与选修3-1之间的“台阶”的形成,是由新课程所设置的必修和选修框架决定的。

1.理论和实践之间的台阶

必修1、2中,只讲了高中物理力学部分中的主干知识,为了适应必修课时的要求,教材的编写者,把动量、机械振动、机械波等内容放到了选修课中,这样学完必修1、2后,学生缺少用力的观点和能量观点分析物理问题的历练,还未形成用力学的理论和方法分析问题的习惯,力学基础知识是单薄的,而选修3-1的第一章对电场的分析,正是基于力的观点和能量观点的应用,学生普遍感到吃力!生涩!

2.宏观和微观之间的台阶

从物理学发展史来看,物理学家们对物理现象的探索和认识有一个从宏观到微观逐渐深入的过程,理论的成熟是先力学、后热学,再电磁学发展而来的。在必修1、2的学习中,学生研究的是宏观世界中机械运动现象,与学生的生活经验较近,而在选修3-1第一章电场学习中,一开始就涉及到导体的微观结构,正离子热振动、自由电子杂乱无章热运动,这对学生来说“太突兀”很难想像,学生极不适应,究其原因,“分子运动理论”等热学知识被安排在选修3-3中,学生还未学,缺少了由实验和分析从宏观世界进入宏观世界这一环节。

3.具体和抽象之间的台阶

在必修1、2中,学生遇到的力只是常见的具体的重力、弹力、摩擦力,均能用感官直接感受。即使万有引力有一定的抽象性,但对其讨论仅停留在“超距作用”层面,未深究其本质。而在选修3-1第一章中对带电体间的作用力讨论进入“近距作用”层面,场的概念及其特性描述比较抽象,不能用感官直接感受,加上电场是分布在空间中的,所以需要有较强的抽象思维能力和空间想象能力,才能形成正确的物理图景。

4.进度和程度之间的台阶

按照新课程的教学进度,必修1、2应在高一年级一学年教完,而目前大多数学校只用一学期半就完成了;心理学理论告诉我们:人的认知速度与知识内容的深广度和人的心智成熟度相关,对高一学生来说,他们的心智能力,决定了对高一必修1、2中物理知识和概念的掌握程度赶不上这样的课程进度,在3-1第一章电场的教学中常常出现对电学概念的内涵和外延还未认清,就要求学生熟练运用力学知识分析的状况,学生缺少了回味、思考、感悟的时间,导致力学知识不会用,力学和电学概念混淆不清的情况。

因此,在完成必修1、2学习后,怎样使学生适应选修3-1内容的学习,是进行物理新课程教学过程中一个不容忽视的问题,在这一“台阶”处衔接教学工作的好坏,将直接影响学生对整个选修课程的学习质量和学习兴趣!

二、 教师应如何搞好衔接工作

1.耐心算,展现宏观和微观的联系

正像3-1教材编者所认为的那样,“学生以前学习物理、化学知识时,已知道物质是由分子构成的,分子是由原子组成的,对原子结构也有了解”。因此教科书直接从物质微观结构的角度阐述物体带电以及物体电中性的本质,用物质微观结构理论去解释摩擦起电和感应起电的本质。教学现实告诉我们,尽管这两个演示实验现象很明显,但学生对这样的解释还是显得很困惑,有强迫记忆的现象发生,究其原因,学生缺少了由宏观世界进入微观世界的体验和探究,正如诺贝尔奖获得者费恩曼说过:“如果在某次大灾难中所有的科学知识都将被毁灭,只有一句话能够传给下一代人,那么怎样的说法能够以最少的词汇包含最多的信息呢?我相信那就是原子假说,即万物是由原子构成的。”[1]

物质是由原子构成的,学生个个知道,但这句话的信息量是如此之大,能理解其内涵,能用它来理解宏观现象则不是一件容易的事情。必须给学生补上这一课,要花时间介绍分子和原子大小的测定方法。阿伏伽德罗常数是怎样得出的?并且让学生耐心地计算,一立方厘米铁块中有多少个铁原子?估算有多少个自由电子?然后,让学生猜想演示实验中枕形铜导体中自由电子和铜离子是如何构成一个不带电光滑无缝的铜导体的,导体两端的感应电荷是怎样形成的?才能收到预期的教学效果。

2.耐心导,揭示现象与本质的关系

“人类对电现象的认识和研究是物理学产生和发展的源头之一”[2]。选修3-1的第一章是高中阶段电学内容的开始,教科书致力于从物质结构出发揭示物体带电的本质和从场的角度研究带电体的相互作用规律。人们常说要透过现象看本质,实际教学中学生能对电荷守恒定律、库仑定律、电场强度等知识倒背如流,但就是答不出什么叫电现象?为什么说电子是带负电的?什么是电场?这些基本问题,归根结底在于教者在教学过程中忽略了从现象到本质的探究过程,学生对电现象感到陌生,为此选修3-1在第一章导语中讲了电现象的研究简史,在教学过程中,必须高度重视这段内容的教学,耐心引导学生循着人类对电现象研究的历史过程,了解我国古代和与古希腊关于电的知识都是由经验得出,比较零散,而且在一千多年时间内很少进展;了解吉尔伯特是如何把电现象和磁现象区别开的;了解在18世纪40年代的德国整个社会都对电现象感兴趣,许多人出于好奇心购买摩擦起电机作实验来娱乐;了解18世纪杜菲是如何发现电有两种的等,从而使接下来对电的本质的研究,建筑在坚实的现象基础上,提高学生的兴趣。

3.耐心比,落实从具体到抽象的过渡

学生通过必修1、2的学习,对力的概念应该有清晰的认识,但教学实践告诉我们,大多学生往往对力的运算比较关注。对力的物质性认识并不深刻。因此对带电体间的作用力是怎样发生的这一问题没有强烈的疑问,“超距作用”观点根深蒂固,这也是电场概念及其特性的描述一直是教学难点的原因,由于概念比较抽象,不能用感官直接感受,因此教学中要耐心运用类比的方法:介绍库仑定律时,将它与万有引力定律类比;介绍电场性质时,可把电场与“风”比,树头动有风,电荷受力有电场;介绍电场强度定义时让学生类比求出重力场强度表达式;介绍电势能时与重力势能、引力势能类比;介绍电势概念时把等势面与等高线类比。通过耐心比,帮助学生从具体到抽象,有利于学生用相互联系,相互影响的观点去看待事物,使思维水平跃上新台阶。

4.耐心做,追求“进度”与“程度”的协调

物理是一门以实验为基础的学科,电场这章的演示实验众多,而且静电实验的效果受环境影响大,耐心做好多个演示实验,对学生正确理解基本现象和形成基本电学概念,具有不可替代的作用。考虑到学生在初中的学习状况,还应补充“带电体吸引轻小物体”,“同种电荷互相排斥”,“异种电荷互相吸引”“电中和”等演示实验;坚决克服“做实验不如讲实验”,“讲实验不如背实验”的思想。在耐心做好演示实验的同时,还要耐心分析实验现象中蕴涵的物理思想,如:关于电容器教学,如果教者只是像教科书中所讲的那样,直接告诉学生“任何两个彼此绝缘的导体就构成了电容器”,显然不能解除学生心中的疑问:容纳电荷为何要两个彼此绝缘的导体呢?如果启发学生分析静电感应演示实验,启发提问:把不带电的导体B按近带电导体A,在B两端出现感应电荷±Q,如将B接地,会产生什么现象?如果断开B的接地线,将A接地会产生什么现象?在学生探究得出结论的过程自然发现:只要保持A、B不导通,即绝缘,无论将谁接地,其上的电荷均能保持住!可见,任何两个彼此绝缘的导体是能够容纳等量异种电荷的,所以叫电容器,此时学生一定会对电容器的充、放电及容纳电荷本领的大小的问题兴趣盎然,对电容器知识的理解和掌握就比较自如。

参考文献

[1] 费曼讲物理(入门).长沙:湖南科学技术出版社,2004.

高中物理选修3-4知识点总结 篇4

一.简谐运动

1、机械振动:

物体(或物体的一部分)在某一中心位置两侧来回做往复运动,叫做机械振动。机械振动产生的条件是:(1)回复力不为零。(2)阻力很小。使振动物体回到平衡位置的力叫做回复力,回复力属于效果力,在具体问题中要注意分析什么力提供了回复力。

2、简谐振动:

在机械振动中最简单的一种理想化的振动。对简谐振动可以从两个方面进行定义或理解:(1)物体在跟位移大小成正比,并且总是指向平衡位置的回复力作用下的振动,叫做简谐振动。(2)物体的振动参量,随时间按正弦或余弦规律变化的振动,叫做简谐振动,在高中物理教材中是以弹簧振子和单摆这两个特例来认识和掌握简谐振动规律的。

3、描述振动的物理量

描述振动的物理量,研究振动除了要用到位移、速度、加速度、动能、势能等物理量以外,为适应振动特点还要引入一些新的物理量。

(1)位移x:由平衡位置指向振动质点所在位置的有向线段叫做位移。位移是矢量,其最大值等于振幅。(2)振幅A:做机械振动的物体离开平衡位置的 最大距离叫做振幅,振幅是标量,表示振动的强弱。振幅越大表示振动的机械能越大,做简揩振动物体的振幅大小不影响简揩振动的周期和频率。

(3)周期T:振动物体完成一次余振动所经历的时间叫做周期。所谓全振动是指物体从某一位置开始计时,物体第一次以相同的速度方向回到初始位置,叫做完成了一次全振动。(4)频率f:振动物体单位时间内完成全振动的次数。

(5)角频率:角频率也叫角速度,即圆周运动物体单位时间转过的弧度数。引入这个参量来描述振动的原因是人们在研究质点做匀速圆周运动的射影的运动规律时,发现质点射影做的是简谐振动。因此处理复杂的简谐振动问题时,可以将其转化为匀速圆周运动的射影进行处理,这种方法高考大纲不要求掌握。周期、频率、角频率的关系是:。

(6)相位:表示振动步调的物理量。现行中学教材中只要求知道同相和反相两种情况。

4、研究简谐振动规律的几个思路:

(1)用动力学方法研究,受力特征:回复力F =- Kx;加速度,简谐振动是一种变加速运动。在平衡位置时速度最大,加速度为零;在最大位移处,速度为零,加速度最大。

(2)用运动学方法研究:简谐振动的速度、加速度、位移都随时间作正弦或余弦规律的变化,这种用正弦或余弦表示的公式法在高中阶段不要求学生掌握。

(3)用图象法研究:熟练掌握用位移时间图象来研究简谐振动有关特征是本章学习的重点之一。(4)从能量角度进行研究:简谐振动过程,系统动能和势能相互转化,总机械能守恒,振动能量和振幅有关。

5、简谐运动的表达式

振幅A,周期T,相位,初相

6、简谐运动图象描述振动的物理量

1.直接描述量:

①振幅A;②周期T;③任意时刻的位移t。2.间接描述量:

③x-t图线上一点的切线的斜率等于V。3.从振动图象中的x分析有关物理量(v,a,F)简谐运动的特点是周期性。在回复力的作用下,物体的运动在空间上有往复性,即在平衡位置附近做往复的变加速(或变减速)运动;在时间上有周期性,即每经过一定时间,运动就要重复一次。我们能否利用振动图象来判断质点x,F,v,a的变化,它们变化的周期虽相等,但变化步调不同,只有真正理解振动图象的物理意义,才能进一步判断质点的运动情况。

小结: 1.简谐运动的图象是正弦或余弦曲线,与运动轨迹不同。2.简谐运动图象反应了物体位移随时间变化的关系。

3.根据简谐运动图象可以知道物体的振幅、周期、任一时刻的位移。

7、单摆

1单摆周期公式

上述公式是高考要考查的重点内容之一。对周期公式的理解和应用注意以下几个问题:①简谐振动物体的周期和频率是由振动系统本身的条件决定的。②单摆周期公式中的L是指摆动圆弧的圆心到摆球重心的距离,一般也叫等效摆长。

例如图1中,三根等长的绳L1、L2、L3共同系住一个密度均匀的小球m,球直径为d,L2、L3与天花板的夹角 < 30。若摆球在纸面内作小角度的左右摆动,则摆的圆弧的圆心在O1外,故等效摆长为,周期T1=2;若摆球做垂直纸面的小角度摆动,叫摆动圆弧的圆心在O处,故等效摆长为,周期T2=.单摆周期公式中的g,由单摆所在的空间位置决定,还由单摆系统的运动状态决定。所以g也叫等效重力加速度。由可知,地球表面不同位置、不同高度,不同星球表面g值都不相同,因此应求出单摆所在地的等效g值代入公式,即g不一定等于9.8m/s2。单摆系统运动状态不同g值也不相同。例如单摆在向上加速发射的航天飞机内,设加速度为a,此时摆球处于超重状态,沿圆弧切线的回复力变大,摆球质量不变,则重力加速度等效值g = g + a。再比如在轨道上运行的航天飞机内的单摆、摆球完全失重,回复力为零,则重力加速度等效值g = 0,周期无穷大,即单摆不摆动了。g还由单摆所处的物理环境决定。如带小电球做成的单摆在竖直方向的匀强电场中,回复力应是重力和竖直的电场合力在圆弧切向方向的分力,所以也有-g的问题。一般情况下g值等于摆球静止在平衡位置时,摆线张力与摆球质量的比值。

8、受迫振动和共振Ⅰ

物体在周期性外力作用下的振动叫受迫振动。受迫振动的规律是:物体做受迫振动的频率等于策动力的频率,而跟物体固有频率无关。当策动力的频率跟物体固有频率相等时,受迫振动的振幅最大,这种现象叫共振。共振是受迫振动的一种特殊情况。

9、机械波 横波和纵波 横波的图象Ⅰ

机械波:机械振动在介质中的传播过程叫机械波,机械波产生的条件有两个:

一是要有做机械振动的物体作为波源,二是要有能够传播机械振动的介质。横波和纵波:

质点的振动方向与波的传播方向垂直的叫横波。质点的振动方向与波的传播方向在同一直线上的叫纵波。气体、液体、固体都能传播纵波,但气体和液体不能传播横波,声波在空气中是纵波,声波的频率从20到2万赫兹。

第二章、机械波 1、机械波的特点:

(1)每一质点都以它的平衡位置为中心做简振振动;后一质点的振动总是落后于带动它的前一质点的振动。(2)波只是传播运动形式(振动)和振动能量,介质并不随波迁移。横波的图象

用横坐标x表示在波的传播方向上各质点的平衡位置,纵坐标y表示某一时刻各质点偏离平衡位置的位移。简谐波的图象是正弦曲线,也叫正弦波

简谐波的波形曲线与质点的振动图象都是正弦曲线,但他们的意义是不同的。波形曲线表示介质中的“各个2、波长、波速和频率(周期)的关系

描述机械波的物理量

(1)波长:两个相邻的、在振动过程中对平衡位置的位移总是相等的质点间的距离叫波长。振动在一个周期内在介质中传播的距离等于波长。

(2)频率f:波的频率由波源决定,在任何介质中频率保持不变。(3)波速v:单位时间内振动向外传播的距离。波速的大小由介质决定。波速与波长和频率的关系:,、波的反射和折射 波的干涉和衍射Ⅰ、.惠更斯原理:介质中任一波面上的各点,都可以看作发射子波的波源,而后任意时刻,这些子波在波前进方向的包络面便是新的波面。、根据惠更斯原理,只要知道某一时刻的波阵面,就可以确定下一时刻的波阵面。、波的干涉和衍射

相差不多。

衍射:波绕过障碍物或小孔继续传播的现象。产生显著衍射的条件是障碍物或孔的尺寸比波长小或与波长干涉:频率相同的两列波叠加,使某些区域的振动加强,使某些区域振动减弱,并且振动加强和振动减弱区域相互间隔的现象。产生稳定干涉现象的条件是:两列波的频率相同,相差恒定。

稳定的干涉现象中,振动加强区和减弱区的空间位置是不变的,加强区的振幅等于两列波振幅之和,减弱区振幅等于两列波振幅之差。判断加强与减弱区域的方法一般有两种:一是画峰谷波形图,峰峰或谷谷相遇增强,峰谷相遇减弱。二是相干波源振动相同时,某点到二波源程波差是波长整数倍时振动增强,是半波长奇数倍时振动减弱。干涉和衍射是波所特有的现象。、多普勒效应

1.多普勒效应:由于波源和观察者之间有相对运动,使观察者感到频率变化的现象叫做多普勒效应。他是奥地利物理学家多普勒在1842年发现的。

2.多普勒效应的成因:声源完成一次全振动,向外发出一个波长的波,频率表示单位时间内完成的全振动的次数,因此波源的频率等于单位时间内波源发出的完全波的个数,而观察者听到的声音的音调,是由观察者接受到的频率,即单位时间接收到的完全波的个数决定的。

3.多普勒效应是波动过程共有的特征,不仅机械波,电磁波和光波也会发生多普勒效应。

4.多普勒效应的应用: ①现代医学上使用的胎心检测器、血流测定仪等有许多都是根据这种原理制成。②根据汽笛声判断火车的运动方向和快慢,以炮弹飞行的尖叫声判断炮弹的飞行方向等。③红移现象:在20世纪初,科学家们发现许多星系的谱线有“红衣现象”,所谓“红衣现象”,就是整个光谱结构向光谱红色的一端偏移,这种现象可以用多普勒效应加以解释:由于星系远离我们运动,接收到的星光的频率变小,谱线就向频率变小(即波长变大)的红端移动。科学家从红移的大小还可以算出这种远离运动的速度。这种现象,是证明宇宙在膨胀的一个有力证据。7、波的反射

1.波遇到障碍物会返回来继续传播,这种现象叫做波的反射.

2.反射定律:入射线、法线、反射线在同一平面内,入射线与反射线分居法线两侧,反射角等于入射角。入射角(i)和反射角(i’):入射波的波线与平面法线的夹角i叫做入射角.反射波的波线与平面法线的夹角i’ 叫做反射角.

反射波的波长、频率、波速都跟入射波相同. 波遇到两种介质界面时,总存在反射

8、波的折射

1.波的折射:波从一种介质进入另一种介质时,波的传播方向发生了改变的现象叫做波的折射. 2.折射规律:

(1).折射角(r):折射波的波线与两介质界面法线的夹角r叫做折射角.

(2).折射定律:入射线、法线、折射线在同一平面内,入射线与折射线分居法线两侧.入射角的正弦跟折射角的正弦之比等于波在第一种介质中的速度跟波在第二种介质中的速度之比: 当入射速度大于折射速度时,折射角折向法线.当入射速度小于折射速度时,折射角折离法线.当垂直界面入射时,传播方向不改变,属折射中的特例. 在波的折射中,波的频率不改变,波速和波长都发生改变.、光的折射定律 折射率

光的折射定律,也叫斯涅耳定律:入射角的正弦跟折射角的正弦成正比.如果用n来表示这个比例常数,就有

折射率:光从一种介质射入另一种介质时,虽然入射角的正弦跟折射角的正弦之比为一常数n,但是对不同的介质来说,这个常数n是不同的.这个常数n跟介质有关系,是一个反映介质的光学性质的物理量,我们把它叫做介质的折射率.

i是光线在真空中与法线之间的夹角.

r是光线在介质中与法线之间的夹角.光从真空射入某种介质时的折射率,叫做该种介质的绝对折射率,也简称为某种介质的折射率

第三章、电磁波 电磁波的传播

一、麦克斯韦电磁场理论

1、电磁场理论的核心之一:变化的磁场产生电场

在变化的磁场中所产生的电场的电场线是闭合的(涡旋电场)◎理解:(1)均匀变化的磁场产生稳定电场

(2)非均匀变化的磁场产生变化电场

2、电磁场理论的核心之二:变化的电场产生磁场

麦克斯韦假设:变化的电场就像导线中的电流一样,会在空间产生磁场,即变化的电场产生磁场 ◎理解:(1)均匀变化的电场产生稳定磁场

(2)非均匀变化的电场产生变化磁场 〖规律总结〗

1、麦克斯韦电磁场理论的理解: 恒定的电场不产生磁场 恒定的磁场不产生电场

均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场 均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场 振荡电场产生同频率的振荡磁场 振荡磁场产生同频率的振荡电场

2、电场和磁场的变化关系

二、电磁波

1、电磁场:如果在空间某区域中有周期性变化的电场,那么这个变化的电场就在它周围空间产生周期性变化的磁场;这个变化的磁场又在它周围空间产生新的周期性变化的电场,变化的电场和变化的磁场是相互联系着的,形成不可分割的统一体,这就是电磁场 这个过程可以用下图表达。

2、电磁波:

电磁场由发生区域向远处的传播就是电磁波.3、电磁波的特点:

(1)电磁波是横波,电场强度E 和磁感应强度 B按正弦规律变化,二者相互垂直,均与波的传播方向垂直(2)电磁波可以在真空中传播,速度和光速相同.v=λf(3)电磁波具有波的特性

三、赫兹的电火花

赫兹观察到了电磁波的反射,折射,干涉,偏振和衍射等现象.,他还测量出电磁波和光有相同的速度.这样赫兹证实了麦克斯韦关于光的电磁理论,赫兹在人类历史上首先捕捉到了电磁波。

第四章、电磁振荡 电磁波的发射和接收

1、LC回路振荡电流的产生

先给电容器充电,把能以电场能的形式储存在电容器中。

(1)闭合电路,电容器C通过电感线圈L开始放电。由于线圈中产生的自感电动势的阻碍作用。放电开始瞬时电路中电流为零,磁场能为零,极板上电荷量最大。随后,电路中电流加大,磁场能加大,电场能减少,直到电容器C两端电压为零。放电结束,电流达到最大、磁场能最多。

(2)由于电感线圈L中自感电动势的阻碍作用电流不会立即消失,保持原来电流方向,对电容器反方向充电,磁场能减少,电场能增多。充电流由大到小,充电结束时,电流为零。

接着电容器又开始放电,重复(1)、(2)过程,但电流方向与(1)时的电流方向相反。电磁波的发射和接收

有效的向外发射电磁波的条件:

(1)要有足够高的振荡频率,因为频率越高,发射电磁波的本领越大。

(2)振荡电路的电场和磁场必须分散到尽可能大的空间,才有可能有效的将电磁场的能量传播出去。采用什么手段可以有效的向外界发射电磁波? 改造 振荡电路——由闭合电路成开放电路、电磁波的接收条件

①电谐振:当接收电路的固有频率跟接收到的电磁波的频率相同时,接收电路中产生的振荡电流最强,这种现象叫做电谐振。

②调谐:使接收电路产生电谐振的过程。通过改变电容器电容来改变调谐电路的频率。③检波:从接收到的高频振荡中“检”出所携带的信号。.电磁波谱及其应用Ⅰ、光的电磁说

(1)麦克斯韦计算出电磁波传播速度与光速相同,说明光具有电磁本质(2)电磁波谱

电磁波谱 无线电波 红外线 可见光 紫外线 X射线 射线 产生机理 在振荡电路中,自由电子作周期性运动产生

原子的外层电子受到激发产生的

原子的内层电子受到激发后产生的 原子核受到激发后产生的

(3)光谱 ①观察光谱的仪器,分光镜 ②光谱的分类,产生和特征

发射光谱 连续光谱 产生 特征

由炽热的固体、液体和高压气体发光产生的 由连续分布的,一切波长的光组成 明线光谱 由稀薄气体发光产生的 由不连续的一些亮线组成

吸收光谱 高温物体发出的白光,通过物质后某些波长的光被吸收而产生的 在连续光谱的背景上,由一些不连续的暗线组成的光谱 ③ 光谱分析:

高中物理选修3课件 篇5

【学习目标】

1、举例说出胚胎移植。

2、认同胚胎移植在胚胎工程中的地位和作用 【重点难点】

重点:胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。难点:胚胎移植的生理学基础、基本程序和应用。

【自主学习】

(一)、阅读教材指出胚胎工程有哪些应用?

胚胎工程的应用包括:胚胎移植、、等。

(二)、胚胎移植

概念:是指将雌性动物的,或者通过 及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、相同的其他 动物的体内,使之继续发育为新个体的技术。其中提供胚胎的个体叫供体,接受胚胎的个体叫。

应用:胚胎移植是、、或体外受精等技术的最后一道“工序” 现状:在 的胚胎移植中,技术方法更为简便、实用。

意义:可充分发挥 个体繁殖潜力。供体主要职能只是产生优良特性的胚胎,缩短繁殖周期 【问题生成】

同学们,通过你的自主学习,你还有哪些疑惑,请把问题填写在下面

【师生互动、问题探讨】

(一)、胚胎工程

1、列举胚胎工程的应用。

2、说出你对胚胎工程的认识(课本外的)

(二)、胚胎移植

1、指出胚胎移植概念:

2、列举胚胎移植的应用:

3、说出胚胎移植的现状:

4、讨论胚胎移植的意义:

(三)、分析胚胎移植的生理学基础

胚胎移植成功与否关系到:供体和受体的 1)供、受体 的生理变化相同,为胚胎提供相同的生理环境。怎样保证胚胎移植前后所处的生理环境保持一致?

2)早期胚胎没有与母体子宫建立组织联系,为 提供可能 3)受体对外来胚胎基本不发生,为胚胎的存活提供可能 4)胚胎能与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但其 不受影响

(四)、研究胚胎移植的基本程序

1)供、受体的选择和处理(使用激素进行 处理、处理)2)或人工受精

3)胚胎收集(冲卵)、检查(胚胎发育到 或囊胚)、培养或保存(-196℃的液氮)4)胚胎移植:手术法(引出子宫和卵巢将其注入);非手术法(用移植管将其送入子宫)5)移植后的检查(是否妊娠)等

三、反思总结

图解胚胎移植的过程(加注解)

【课堂小结与反思】

1.胚胎移植

(1)胚胎移植的基本程序(以牛胚胎移植为例)

(2)胚胎移植的实质

胚胎移植实质上是早期胚胎在相同生理环境条件下空间位置的转移,而胚胎本身的遗传物质并不发生改变,因此各种性状能保持其原来的优良特性。

(3)影响胚胎移植成功率的两个重要条件

①要在同种动物之间进行移植,“同种”是指“同一物种”。

②供、受体生理状态要相同:供、受体母畜的发情时间一致;胚胎移入受体子宫的位置应该与其在供体内的位置相同或相似。

(4)胚胎移植的时间

①不同动物其胚胎移植的时间不同。

②牛、羊要培养到桑椹胚或囊胚阶段;小鼠、家兔在桑椹胚前;人胚胎可在8~16个细 胞阶段移植。

③几乎所有动物都不能在原肠胚阶段移植,因为此时胚胎细胞分化程度高,移植成功率很低。

(5)胚胎移植成功的保障(生理学基础)①供、受体生殖器官的生理变化是相同的。②哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内不会与母体子宫建立组织上的联系,而是处于游离状态,这就为胚胎的收集提供了可能。

③受体对移入子宫的外来胚胎基本上不发生免疫排斥反应,这为胚胎在受体内的存活提供了可能。

④供体胚胎可与受体子宫建立正常的生理和组织联系,但移入受体的供体胚胎的遗传特性,在孕育过程中不受任何影响。

提醒](1)胚胎移植的供体和受体必须是同种生物,同一物种的动物才有可能具有相同的生理特征。

(2)作为受体的雌性动物应为常见或存量大的品种,供体则为优良的品种。

(3)胚胎移植的意义:大大缩短了供体本身的繁殖周期,充分发挥雌性优良个体的繁殖潜力。

2.胚胎分割和胚胎移植值得注意的几个问题

(1)胚胎移植是胚胎工程中最后一道程序,移植的胚胎必须在原肠胚之前,不能直接移植受精卵。

(2)移植胚胎来源及生殖方式

(3)两次使用促性腺激素:①同期发情处理;②超数排卵。(4)两次检查:①收集胚胎检查;②移植后是否妊娠检查。(5)冲卵含义:冲出早期胚胎,不是冲出卵子。

(6)对囊胚进行分割时,要注意将内细胞团均等分割,否则会影响分割后胚胎的恢复和进一步发育。【自我检测】

1.将雌性动物的早期胚胎,或者通过体外受精及其他方式得到的胚胎,移植到同种的、生理状态相同的其他雌性动物的体内。以下说法不正确的是()A.这里说的同“种”是指同一“物种”

B.加拿大荷斯坦奶牛胚胎移植给我国黄牛,生出荷斯坦奶牛,可以移植成功 C.同种动物之间的生理特征相近,进行胚胎移植易于成功 D.不管是否妊娠,同种动物生殖器的生理变化都是一样的 2.“试管婴儿”技术属于()A.胚胎移植 B.组织培养 C.克隆技术

D.基因工程

3.(多选)胚胎移植技术目前主要应用于()A.解决某些不孕症者的生育问题

B.治疗某些遗传病 C.提高良种家畜的繁殖力 D.提高动物的抗病力 4.在胚胎移植的整个过程中,与之有关的激素包括()①促性腺激素 ②雌激素 ③孕激素 ④雄激素 A.①② B.①②③ C.①③④ D.②③

5、以下哪一项是胚胎工程的最终技术环节()

A.胚胎分割 B.胚胎移植 C.胚胎培育 D.体外生产胚胎技术

6、下列有关动物胚胎移植的叙述中,不正确的是()A.从受孕母畜体内取出的受精卵或胚胎均能移植 B.受体母畜必须处于与供体母畜同步发情状态 C.超数排卵技术要使用一定的激素

D.试管婴儿技术只有受精及早期卵裂过程在体外进行

7、在胚胎移植中供体的主要职能是()A.提供优良的供体基因 B.提供优良遗传特性的胚胎 C.提供卵细胞 D.提供精子

8、下列关于胚胎移植的叙述不正确的是()A、胚胎移植全部属于无性繁殖 B、可以充分发挥雌性优良个体的繁殖能力 C、大大缩短了供体本身的繁殖周期

D、供体的主要职能变为只产生具有优良遗传特性的胚胎

9、哺乳动物的早期胚胎形成后,在一定时间内(),这就为胚胎的收集提供了可能 A.已经与母体子宫建立组织上的联系 B.处于游离状态 C.处于固定状态 D.已经吸附于子宫内壁上

10、“冲卵”是指()

A.把受精卵从子宫冲洗出来 B.把卵细胞从子宫冲洗出来 C.把卵细胞冲散,便于收集 D.把胚胎从子宫冲洗出来

11、胚胎移植的基本程序如下图(以胚胎移植为例),请据图回答: 分娩(胚胎移植的犊

(1)对供体母牛、供体公牛的要求是______ _____。受体母牛必须和供体牛_____ ____。(2)同期发情处理的方法是____________ 成.(3)一次给受体移入多胚胎,产生的多个后代,其基因型都相同吗?________ 为什么? ____________________

______________________________ 高二生物选修三《现代生物科技专题》导学案(编号3—3)

班级: 姓名: 小组: 检查人: 评价

∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽∽

课题:胚胎工程的应用及前景(第二课时)

________________,它可以促进_________ _____的分泌和______ _______的生主备人: 审核人: 授课人: 使用时间: 年 月 日 【学习目标】

1、说出胚胎分割的操作过程

2、关注胚胎工程的研究进展和应用价值。【重点难点】

重点:

1、说明胚胎分割的应用意义。

2、说明胚胎干细胞研究的意义。

3、说明胚胎干细胞的概念和分离途径。

难点:胚胎干细胞的应用 【自主学习】

(一)胚胎分割

1、概念:指采用 方法将早期胚胎切割成2、4或8等份等,经移植获得 双胎或多胎的技术。

2、仪器设备: 和显微操作仪

(二)胚胎干细胞

1、概念:由 或 中分离出来的一类细胞。简称ES或EK细胞。

2、特点

形态上:体积小、大、核仁明显

功能上:具有,即可分化为成年动物体任何一种组织细胞;在体外可增殖而不发生 ;可冷冻保存;可进行遗传改造 【问题生成】

【师生互动、问题探讨】

(一)胚胎分割

1、操作程序如何?

1)选择发育良好、形态正常的,移入盛有 的培养皿

2)用分割针或分割刀切开胚胎,吸出半个,注入空 或直接将 移植给受体。

3)分割囊胚时要将 均等分割。此时还可用分割针分割,做胚胎DNA分析。

2、局限:刚出生的动物体重偏低,毛色和斑纹上存在差异,的可能性有限。

(二)胚胎干细胞

1、明确胚胎干细胞的特点 ?

形态上:体积小、大、核仁明显

功能上:具有,即可分化为成年动物体任何一种组织细胞;在体外 可增殖而不发生 ;可冷冻保存;可进行遗传改造

2、说出意义

1)移植ES细胞修复坏死或退化部位,治愈糖尿病、肝(心)衰竭、等病症 2)ES细胞体外诱导分化,可培育

3)ES细胞在牛黄酸、丁酰环腺苷酸等诱导因子作用下可向不同类型组织细胞

3、讨论胚胎干细胞的应用现状 【课堂小结与反思】

【自我检测】

1. 表现型不同的母牛生育出基因型完全相同的小牛。产生这一结果最可能的原因是()A.试管动物培养 B.胚胎移植 C.胚胎分割移植 D.受精卵移植 2.在进行囊胚切割时,要注意将()等分。A.透明带 B.滋养层 C.内细胞团 D.囊胚腔

3.(多选)胚胎分割所需要的主要仪器设备为()A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D.实体显微镜

4、(多选)胚胎分割所需要的主要仪器设备为()A.显微操作仪 B.电子显微镜 C.电子切割仪 D.实体显微镜

5、以下对于胚胎分割的描述,正确的是()A.只能对囊胚期细胞进行分割

B.囊胚阶段的胚胎分割份数越多,产生相同基因型的后代个数越多 C.胚胎分割产生的后代个体表现型完全相同

D.内细胞团一般到囊胚才出现,胚胎分割时最好将其均等分割,移植成功率才高

6、胚胎干细胞的特点是()

A.在形态上,表现为体积大,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性 B.在形态上,表现为体积小,细胞核大,核仁明显;在功能上具有发育的全能性 C.在形态上,表现为体积小,细胞核小,核仁不明显;在功能上不具有发育的全能性 D.在形态上,表现为体积大,细胞核小,核仁明显;在功能上具有发育的全能性 7.干细胞是一种尚未充分分化的未成熟的细胞,它具有再生各种细胞、器官的潜能,医学家们正尝试利用干细胞治疗一些顽疾,用骨髓移植法有效治疗白血病便是成功的例证。下列说法中不正确的是 :()

A.利用干细胞治疗某些顽疾,是因为干细胞具有再生各种组织、器官的潜能 B.骨髓分为红骨髓和黄骨髓,其中,只有红骨髓具有造血功能 C.用骨髓移植法治疗白血病的优点之一是不发生排斥(异)反应 D.异体骨髓移植成功后,康复者的血型有可能发生改变

8、关于ES细胞的应用叙述错误的是()A.可以用于治疗由于细胞坏死,退化或功能异常引起的疾病 B.在体外诱导分化可培育出人造组织器官 C.是研究体外细胞分化的理想材料 D.不能用于治疗糖尿病、肝衰竭等疾病

9.为了大力发展我国的肉牛和奶牛养殖业,科学家们在育种途径上进行了大胆探索,并取得了初步成果。

Ⅰ.2002年1月中旬到2月中旬,中国自主完成的首批成年体细胞克隆牛在山东曹县五里墩陆续降生。克隆牛有3个母亲,A牛提供细胞核即供体细胞,B牛提供去除细胞核的卵细胞即受体细胞,两种细胞在电脉冲的刺激下融合之后,通过细胞分裂形成早期胚胎,再将这个胚胎植入C牛子宫内。请回答下列问题:

(1)培育出的克隆牛几乎就是_____________牛复制品,这是因为控制牛性状遗传的物质主要存在________________ _ 中。

(2)克隆牛的培育成功说明了_____________________________________________。Ⅱ.在克隆技术出现之前,育种工作者已经开始采用胚胎分割移植方法来尽快繁育更多的优质牛。这种育种技术的主要步骤是:将经过人工受精得到的受精卵在试管内培养到8个细胞的胚胎时,进行胚胎分割,均分为4份,再分别移植到多头母牛的子宫内发育、分娩,就能得到多头所需要的小牛。

(3)胚胎分割移植要在受精卵培养到8个细胞的卵裂期时进行,其主要原因是: ___________________________________ _。(4)通过胚胎分割移植培育出的这些小牛,其性别表现为___________。A.雌雄的可能性各占50%

B.全为雌性或全为雄性

C.全为雌性

D.全为雄性

10.(2013·高考福建卷)克隆猪成功率较低,与早期胚胎细胞的异常凋亡有关。Bcl­2基因是细胞凋亡抑制基因,用PCR技术可以检测该基因转录水平,进而了解该基因与不同胚胎时期细胞凋亡的关系。克隆猪的培育及该基因转录水平检测流程如下图。

请回答:

(1)图中重组细胞的细胞核来自________细胞,早期胚胎移入受体子宫后继续发育,经桑椹胚、囊胚和________胚最终发育为克隆猪。

(2)在PCR过程中可检测出cDNA中Bcl­2 cDNA的分子数,进而计算总mRNA中Bcl­2 mRNA的分子数,从而反映出Bcl­2基因的转录水平。

①图中X表示________过程。

高中物理选修3课件 篇6

(对应学生用书页码P4)

一、动量的概念 1.定义 物体的质量和速度的乘积。

2.定义式 p=mv。

3.单位 在国际单位制中,动量的单位是kg·m/s。

4.方向 动量是矢量,其方向与物体的速度方向相同,动量的运算服从矢量运算。

[特别提醒] 在计算动量时必须规定正方向,与正方向同向为正,与正方向反向为负。

二、动量守恒定律 1.系统 相互作用的两个或多个物体组成的整体。

2.动量守恒定律(1)内容:如果一个系统不受外力或所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。

(2)成立条件: 系统不受外力或所受合外力为零。

(3)两物体在同一直线上运动时,动量守恒表达式: m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′ 3.动量守恒定律的适用范围及意义 动量守恒定律既适用于宏观领域,又适用于微观或高速领域,它是自然界中最普遍、最基本的定律之一。

1.判断:(1)物体的质量越大,动量一定越大。

()(2)物体的速度大小不变,动量可能不变。

()(3)物体动量大小相同,动能一定相同。

()答案:(1)×(2)√(3)× 1 2.思考:如图1-2-1所示,两个穿滑冰鞋的小孩静止在滑冰场上,不论谁推谁,两人都会向相反方向滑去。

在互相推动前,两人的动量都为零;由于推力作用,每个人的动量都发生了变化。

那么,他们的总动量在推动前后是否也发生了变化呢? 提示:系统的总动量守恒,系统内的每个人的动量发生变化,但系图1-2-1 统的内力(相互作用力)不会改变系统(两个人)的总动量,推动前、后总动量都为零。

(对应学生用书页码P5)1.动量的瞬时性 通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv表示。

2.动量的矢量性 动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。

有关动量的运算,如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算就可以转化为代数运算。

3.动量的相对性 物体的动量与参考系的选择有关。

选择不同的参考系时,同一物体的动量可能不同,通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量。

4.动量的变化量 是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。

5.动量与速度的关系(1)联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是矢量,动量的方向与速度的方向相同,p=mv。

(2)区别:速度描述物体运动的快慢和方向;动量描述运动物体的作用效果。

6.动量与动能的关系 p212Ek(1)联系:都是描述物体运动状态的物理量,Ek==pv,p=2mEk=v。

2m2(2)区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述物体的状态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态。

动量是矢量,两个物体的动量相等,说明其大小相等,方向也相同。

正确理解动量的概念 1.关于动量的概念,下列说法正确的是()A.动量大的物体惯性一定大 B.动量大的物体运动一定快 C.动量相同的物体,运动方向一定相同 D.动量相同的物体,速度小的惯性大 解析:选CD 动量大的物体,质量不一定大,惯性也不一定大,A错;同样,动量大的物体,速度也不一定大,B也错;动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体,运动方向一定相同,C对;动量相同的物体,速度小的质量大,惯性大,D也对。

对动量守恒定律的理解 1.研究对象:动量守恒定律的研究对象是相互作用的物体组成的系统。

2.对系统“总动量保持不变”的三点理解:(1)系统的总动量是指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变。

(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能在不断变化。

(3)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等。

3.动量守恒定律的“五性”:(1)条件性:应用动量守恒定律时,一定要先判断系统是否满足动量守恒的条件。

①系统不受外力作用,这是一种理想化的情形,如宇宙中两星球的碰撞,微观粒子间的碰撞都可视为这种情形。

②系统受外力作用,但所受合外力为零。

③系统受外力作用,但外力远远小于系统内各物体间的内力,系统的总动量近似守恒。

例如,手榴弹在空中爆炸的瞬间,弹片所受火药爆炸时的内力远大于其重力,重力完全可以忽略不计,系统的动量近似守恒。

④系统受外力作用,所受的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,则系统在该方向上动量守恒。

(2)矢量性:动量守恒定律的表达式是一个矢量式,其矢量性表现在: ①系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等,而且方向也相同。

②在求初、末状态系统的总动量p=p1+p2+…和p′=p1′+p2′+…时要按矢量运算法则计算。

如果各物体动量的方向在同一直线上,要选取正方向,将矢量运算转化为代数运算。

计算时切不可丢掉表示方向的正、负号。

3(3)相对性:动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对于同一参考系,通常为地面。

(4)同时性:动量守恒定律中p1、p2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量。

(5)普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统。

不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。

如果一个系统满足动量守恒的条件,它的总动量方向是满足守恒条件后的总动量方向。

如果受力情况变化,要注意不同受力情况下是否满足守恒条件。

2.下列说法中正确的是()A.若系统不受外力作用,则该系统的机械能守恒 B.若系统不受外力作用,则该系统的动量守恒 C.平抛运动中,物体水平方向不受力,则水平方向的动能不变 D.平抛运动中,物体水平方向不受力,则水平方向的动量不变 解析:选BD 若有内力做功,则系统机械能不守恒,A错误;由动量守恒条件知,若系统不受外力作用,则系统动量守恒,B正确;动能是标量,不能将动能分解,C错误;动量是矢量,某一方向不受力,该方向上动量不变,D正确。

1.动量守恒定律的不同表现形式(1)p=p′:系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′。

(2)Δp1=-Δp2:相互作用的两个物体组成的系统,一个物体的动量变化量与另一个物体的动量变化量大小相等、方向相反。

(3)Δp=0:系统总动量增量为零。

(4)m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′:相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和。

2.应用动量守恒定律的解题步骤: 动量守恒定律的表现形式及解题步骤 4 3.在光滑水平面上,一质量为m、速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后,A球的速度方向与碰撞前相反。

则碰撞后B球的速度大小可能是________。

(填选项前的字母)A.0.6v C.0.3v B.0.4v D.0.2v 解析:选A 由动量守恒定律得mv=mvA+2mvB,规定A球原方向为正方向,由题意可知vA为负值,则2mvB>mv,因此B球的速度可能为0.6v。

(对应学生用书页码P6)对动量守恒条件的理解 [例1] 如图1-2-2所示,A、B两物体的质量mA>mB,中间用一段细绳相连并有一被压缩的弹簧,放在平板小车C上后,A、B、C均处于静止状态。

若地面光滑,则在细绳被剪断后,A、B从C上未滑离之前,A、B沿相反方向滑动过程中,下列说法正确的是()图1-2-2 A.若A、B与C之间的摩擦力大小相同,则A、B组成的系统动量守恒,A、B、C组成的系统动量也守恒 B.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,A、B、C组成的系统动量也不守恒 C.若A、B与C之间的摩擦力大小不相同,则A、B组成的系统动量不守恒,但A、B、C组成的系统动量守恒 D.以上说法均不对 [解析] 当A、B两物体组成一个系统时,弹簧的弹力为内力,而A、B与C之间的摩擦力为外力。

当A、B与C之间的摩擦力等大反向时,A、B组成的系统所受外力之和为零,5 动量守恒;当A、B与C之间的摩擦力大小不相等时,A、B组成的系统所受外力之和不为零,动量不守恒。

而对于A、B、C组成的系统,由于弹簧的弹力,A、B与C之间的摩擦力均为内力,故不论A、B与C之间的摩擦力的大小是否相等,A、B、C组成的系统所受外力之和均为零,故系统的动量守恒。

[答案] AC 在同一物理过程中,系统的动量是否守恒,与系统的选取密切相关,判断动量是否守恒,首先要弄清所研究的对象和过程,即哪个系统在哪个过程中,常见的判断方法是:(1)分析系统在所经历过程中的受力情况,看合外力是否为零。

(2)直接分析系统在某一过程的初、末状态的动量,看它们是否大小相等,方向相同。

对动量守恒定律的理解 [例2](江苏高考)牛顿的《自然哲学的数学原理》中记载,A、B两个玻璃球相碰,碰撞后的分离速度和它们碰撞前的接近速度之比总是约为15∶16。

分离速度是指碰撞后B对A的速度,接近速度是指碰撞前A对B的速度。

若上述过程是质量为2m的玻璃球A以速度v0碰撞质量为m的静止玻璃球B,且为对心碰撞,求碰撞后A、B的速度大小。

[解析] 设碰撞后两球的速度分别为v1和v2,根据动量守恒定律有:2mv0=2mv1+mv2,v2-v115根据题意有= v0161731联立以上两式解得:v1=v0,v2=v0。

48241731[答案] v1=v0 v2=v0 4824(1)应用动量守恒定律解题时要充分理解它的同时性、矢量性,且只需抓住始、末状态,无需考虑细节过程。

(2)应用动量守恒定律的关键是正确地选择系统和过程,并判断是否满足动量守恒的条件。

多个物体组成系统的动量守恒 [例3](山东高考)如图1-2-3,光滑水平直轨道上两滑块A、B用橡皮筋连接,A的质量为m,开始时橡皮筋松弛,B静止,给A向左的初速度v0。

一段时间后,B与A同向运动 6 发生碰撞并粘在一起。

碰撞后的共同速度是碰撞前瞬间A的速度的两倍,也是碰撞前瞬间B的速度的一半。

求: 图1-2-3(1)B的质量;(2)碰撞过程中A、B系统机械能的损失。

[解析](1)以初速度v0的方向为正方向,设B的质量为mB,A、B碰撞后共同速度为v,v由题意知:碰撞前瞬间A的速度为,碰撞前瞬间B的速度为2v,由动量守恒定律得 2vm+2mBv=(m+mB)v 2由①式得 1mB=m 2② ①(2)从开始到碰后的全过程,由动量守恒定律得 mv0=(m+mB)v ③ 设碰撞过程A、B系统机械能的损失为ΔE,则 1v11ΔE=m()2+mB(2v)2-(m+mB)v2 2222联立②③④式得 1ΔE=mv02 611[答案](1)m(2)mv02 26 善于选择系统和过程是解决这类问题的关键。

大体有以下几种情况:(1)有时对系统和过程整体应用动量守恒;(2)有时只对某部分物体应用动量守恒;(3)有时分过程多次应用动量守恒;(4)有时抓住初、末状态动量守恒即可。

⑤ ④(对应学生用书页码P7)7 1.把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、子弹和车,下列说法中正确的是()A.枪和子弹组成的系统动量守恒 B.枪和车组成的系统动量守恒 C.三者组成的系统因为子弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可忽略不计,故系统动量近似守恒 D.三者组成的系统动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零 解析:选D 由于枪水平放置,故三者组成的系统除重力和支持力(两外力平衡)外,无其他外力,动量守恒。

子弹和枪筒之间的力应为系统的内力,对系统的总动量没有影响,故C项错误;分开枪和车,则枪和子弹的系统受到车对其外力作用,车和枪的系统受到子弹对其外力作用,动量都不守恒。

2.如图1-2-4所示,一个木箱原来静止在光滑水平面上,木箱内粗糙的底板上放着一个小木块。

木箱和小木块都具有一定的质量。

现使木箱获得一个向右的初速度v0,则()图1-2-4 A.小木块和木箱最终都将静止 B.小木块最终将相对木箱静止,二者一起向右运动 C.小木块在木箱内壁将始终来回往复碰撞,而木箱一直向右运动 D.如果小木块与木箱的左壁碰撞后相对木箱静止,则二者将一起向左运动 解析:选B 因系统受合外力为零,根据系统动量守恒可知最终两个物体以相同的速度一起向右运动,故B正确。

3.在空中水平飞行的爆炸物突然裂成a、b两块,其中质量较大的a块的速度方向沿原来的方向,则()A.b的速度方向一定与原运动方向相反 B.落地时,a飞行的水平距离一定比b的大 C.a、b一定同时到达地面 D.a比b先落到地面 解析:选C 爆炸物的总动量在水平方向上守恒,b速度方向可能与原来运动方向相反,也可能相同,b的速度不一定小,A、B均错。

a、b两块都从同一高度做平抛运动,由平抛 8 运动的规律可知,两块一定同时落地,则选项C正确。

4.甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞。

碰撞前,甲球向左运动,乙球向右运动,碰撞后一起向右运动,由此可以判断()A.甲的质量比乙小 C.甲的初动量比乙小 B.甲的初速度比乙小 D.甲的动量变化比乙小 乙v乙-解析:选C 甲、乙两球碰撞过程中系统动量守恒,规定向右为正方向,则mm甲v甲=(m甲+m乙)v>0,故m乙v乙>m甲v甲,即甲的初动量比乙的小。

而甲的动量变化与乙的动量变化是大小相同的,故C正确。

5.(福建高考)一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置,由控制系统使箭体与卫星分离。

已知前部分的卫星质量为m1,后部分的箭体质量为m2,分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行,若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化,则分离后卫星的速率v1为()图1-2-5 A.v0-v2 m2C.v0-v2 m1B.v0+v2 m2D.v0+(v0-v2)m1解析:选D 火箭和卫星组成的系统,在分离前后沿原运动方向上动量守恒,由动量守m2恒定律有:(m1+m2)v0=m1v1+m2v2,解得:v1=v0+(v0-v2),D项正确。

m16.质量为M的木块在光滑的水平面上以速度v1向右运动,质量为m的子弹以速度v2水平向左射入木块,要使木块停下来,必须发射子弹的数目为(子弹留在木块内)()M+mv2A.mv1Mv1C.mv2Mv1B.M+mv2mv1D.Mv2解析:选C 设须发射数目为n,以v1为正方向,由动量守恒定律,得Mv1-n·mv2=0,Mv1所以n=,故选C。

mv27.如图1-2-6所示,三个小球的质量均为m,B、C两球用轻弹簧连接后放在光滑的水平面上,A球以速度v0沿B、C两球球心的连线向B球运动,碰后A、B两球粘在一起。

对A、B、C及弹簧组成的系统,下列说法正确的是()9 图1-2-6 A.机械能守恒,动量守恒 B.机械能不守恒,动量守恒 C.三球速度相等后,将一起做匀速运动 D.三球速度相等后,速度仍将变化 解析:选BD 因水平面光滑,故系统的动量守恒,A、B两球碰撞过程中机械能有损失,A错误,B正确;三球速度相等时,弹簧形变量最大,弹力最大,故三球速度仍将发生变化,C错误,D正确。

8.如图1-2-7所示,一平板车静止在光滑的水平地面上,甲、乙两人分别站在车上左右两端。

当两人同时相向而行时,发现小车向左移动。

则()图1-2-7 A.若两人质量相等,必定是v甲>v乙 B.若两人质量相等,必定是v乙>v甲 C.若两人速率相等,必定是m甲>m乙 D.若两人速率相等,必定是m乙>m甲 解析:选AC 取甲、乙两人和平板车为系统,系统动量守恒。

由于总动量始终为零,小车向左移动,说明甲和乙的总动量方向向右,即甲的动量大于乙的动量。

当两人质量相等时,必定是v甲>v乙,所以选项A正确、B错误。

若两人速率相等,则必定是m甲>m乙,所以选项C正确、D错误。

9.如图1-2-8所示,在光滑的水平面上,小车M内有一弹簧被A和B两物体压缩,A和B的质量之比为1∶2,它们与小车间的动摩擦因数相等,释放弹簧后物体在极短时间内与弹簧分开,分别向左、右运动,两物体相对小车静止下来,都未与车壁相碰,则()A.B先相对小车静止下来 B.小车始终静止在水平面上 C.最终小车静止在水平面上 图1-2-8 10 D.最终小车相对水平面位移向右 解析:选ACD 释放弹簧后,物体在极短时间内与弹簧分开,A和B动量守恒,mAvA+mBvB=0,由于mA<mB,故vA>vB,A和B在车上滑动时均做匀减速运动,由牛顿第二定律可知:aA=aB=μg,所以B的速度先减小为零,此时A仍在运动,由动量守恒可知,车此时有与A相反的运动速度,以后B开始加速,当B和车有共同速度即相对车静止时,动量仍守恒,即A仍在运动,最终A、B和车一起停止运动。

10.一质量为0.5 kg的小球以2.0 m/s的速度和原来静止在光滑水平面上的质量为1.0 kg的另一小球发生正碰,碰后以0.2 m/s的速度被反弹,碰后两球的总动量是________ kg·m/s,原来静止的小球获得的速度大小是________ m/s。

解析:两小球在碰撞过程中动量守恒,总动量为p=m1v1=1 kg·m/s,由动量守恒得m1v1=-m1v1′+m2v2′,代入数据得v2′=1.1 m/s。

答案:1 1.1 11.如图1-2-9所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,水平面光滑。

开始时甲车速度大小为3 m/s,乙车速度大小为2 m/s,两车相向运动并在同一条直线上,当乙车的速度为零时,甲车的速度是多少?若两车不相碰,试求出当两车距离最短时,乙车速度为多少? 解析:(1)对甲、乙两车组成的系统,动量守恒,取甲的运动方向为正方向,则3m-2m=mv甲+0,v甲=1 m/s。

(2)当两车距离最短时,两车具有共同的速度,1则3m-2m=2mv共,v共= m/s。

2答案:1 m/s 1 m/s 2图1-2-9 12.(山东高考)如图1-2-10所示,光滑水平轨道上放置长木板A(上表面粗糙)和滑块C,滑块B置于A的左端,三者质量分别为mA=2 kg、mB=1 kg、mC=2 kg。

开始时C静止,A、B一起以v0=5 m/s的速度匀速向右运动,A与C发生碰撞(时间极短)后C向右运动,经过一段时间,A、B再次达到共同速度一起向右运动,且恰好不再与C碰撞。

求A与C发生碰撞后瞬间A的速度大小。

图1-2-10 解析:因碰撞时间极短,A与C碰撞过程动量守恒,设碰后瞬间A的速度为vA,C的速度为vC,以向右为正方向,由动量守恒定律得 mAv0=mAvA+mCvC A与B在摩擦力作用下达到共同速度,设共同速度为vAB,由动量守恒定律得 mAvA+mBv0=(mA+mB)vAB A与B达到共同速度后恰好不再与C碰撞,应满足 vAB=vC 联立以上各式,代入数据解得 vA=2 m/s。

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