動(dòng)量問(wèn)題在我們生活中十分常見(jiàn)。好多朋友反映化學(xué)很難學(xué),其實(shí)物理學(xué)習(xí)方式多聽(tīng)老師講,多做題,結(jié)合在生活中加深理解,動(dòng)量題目不會(huì)太難。
例如,冷天的時(shí)侯,在沒(méi)有供暖的上海,為了制造熱量,你也可以運(yùn)用完全非彈性碰撞。具體來(lái)說(shuō),可以?xún)蓚€(gè)朋友在過(guò)道上拉開(kāi)一段距離,一聲令下,全速?zèng)_刺躍起在空中對(duì)撞,之后緊緊地抱在一起……一定注意要揪住!否則彈開(kāi)后動(dòng)能就不能盡量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能了!想想就很暖和啊……
這樣一想,動(dòng)量是不是就更好理解了呢?明天小高老師給你們整理中學(xué)數(shù)學(xué)動(dòng)量知識(shí),配合我們的數(shù)學(xué)動(dòng)量專(zhuān)題課程用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象,讓你們快速搞定化學(xué)動(dòng)量知識(shí)!
1、沖量求恒力和變力沖量的方式。
恒力F的沖量直接按照I=Ft求,而變力的沖量通常要由動(dòng)量定律或F-t圖線與縱軸所夾的面積來(lái)求。
2、動(dòng)量:動(dòng)量及動(dòng)量變化的求解方式。
求動(dòng)量的變化要用平行四邊形定則或動(dòng)量定律。
3、動(dòng)量定律:
應(yīng)用動(dòng)量定律解題的思路和通常步驟為:
10明晰研究對(duì)象和化學(xué)過(guò)程;20剖析研究對(duì)象在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的受力情況;
30選定正方向,確定物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始末兩狀態(tài)的動(dòng)量;40根據(jù)動(dòng)量定律列多項(xiàng)式、求解。
小結(jié):三問(wèn)法應(yīng)用動(dòng)量定律
一問(wèn)可否用(涉及力、時(shí)間和速率變化的問(wèn)題,不涉及加速度與位移)
二問(wèn)研究對(duì)象與過(guò)程;
三問(wèn)動(dòng)量的變化與合沖量
動(dòng)量定律的題型解析
①定性解釋有關(guān)現(xiàn)象
②簡(jiǎn)解多過(guò)程問(wèn)題。
③求解平均力問(wèn)題
注意:
動(dòng)量定律既適用于恒力作用下的問(wèn)題,也適用于變力作用下的問(wèn)題.假若是在變力作用下的問(wèn)題,由動(dòng)量定律求出的力是在t時(shí)間內(nèi)的平均值.
④求解流體問(wèn)題
注意:
處理有關(guān)流體(如水、空氣、高壓煤氣等)撞擊物體表面形成力道(或浮力)的問(wèn)題,可以說(shuō)非動(dòng)量定律莫屬.解決這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是選好研究對(duì)象,通常情況下選在極短時(shí)間△t內(nèi)射到物體表面上的流體為研究對(duì)象
⑤對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)量定律。
系統(tǒng)的動(dòng)量定律就是系統(tǒng)所受合外力的沖量等于系統(tǒng)總動(dòng)量的變化。若將系統(tǒng)遭到的每一個(gè)外力、系統(tǒng)內(nèi)每一個(gè)物體的速率均沿正交座標(biāo)系x軸和y軸分解,則系統(tǒng)的動(dòng)量定律的物理表達(dá)式如下:
對(duì)于不需求解系統(tǒng)內(nèi)部各物體間互相斥力的問(wèn)題,采用系統(tǒng)的動(dòng)量定律求解將會(huì)使求解簡(jiǎn)單、過(guò)程明晰。
動(dòng)量守恒定理的理解與應(yīng)用
(一)動(dòng)量守恒定理創(chuàng)立條件的理解。
理解(1):
系統(tǒng)不受外力或雖受外力但合外力為零,該系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
理解(2):
系統(tǒng)所受外力的合力不為零,但在某個(gè)方向上的份量為零,則在該方向上系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。
理解(3):
系統(tǒng)所受外力的合力不為零,但合外力遠(yuǎn)大于物體間的互相斥力,此種情況也可覺(jué)得系統(tǒng)動(dòng)量守恒。
(二)動(dòng)量守恒定理的四性
(1)系統(tǒng)性:
研究對(duì)象是互相作用的物體組成的系統(tǒng),守恒的條件是系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零。系統(tǒng)“總動(dòng)量保持不變”,不是僅指系統(tǒng)的初、末兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量相等,而是指系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量都相等,但不能覺(jué)得系統(tǒng)內(nèi)的每一個(gè)物體的動(dòng)量都保持不變。
(2)矢量性:
動(dòng)量守恒定理是一個(gè)矢量式,當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)各物體互相作用前后的速率在同仍然線上,應(yīng)用動(dòng)量守恒時(shí),要先規(guī)定好正方向,將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為帶正、負(fù)號(hào)的代數(shù)運(yùn)算。
(3)相對(duì)性與同時(shí)性:
在動(dòng)量守恒定理中用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象,物體的速率必須相對(duì)于同一慣性參照系。若在題設(shè)條件中各物體的速率不是相對(duì)同一慣性系時(shí),必須作適當(dāng)?shù)淖儞Q,使其成為對(duì)同一慣性系的速率后才會(huì)代入公式運(yùn)算。在變換相對(duì)速率時(shí)要注意速率變化的同時(shí)性。
(4)瞬時(shí)性:
所謂瞬時(shí)性,就是指在應(yīng)用動(dòng)量守恒定理時(shí)要注意:系統(tǒng)的總動(dòng)量指系統(tǒng)內(nèi)各物體在互相作用前同一時(shí)刻的動(dòng)量的矢量和,作用后也應(yīng)是指系統(tǒng)內(nèi)各物體在同一時(shí)刻的動(dòng)量的矢量和。
(三)動(dòng)量守恒定理的題型剖析1、能依據(jù)動(dòng)量守恒條件判斷系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒?2、能依據(jù)動(dòng)量守恒定理求解“合二為一”和“一分為二”問(wèn)題。
“合二為一”問(wèn)題:
兩個(gè)速率不同的物體,經(jīng)過(guò)互相作用,最后達(dá)到共同速率。
“一分為二”問(wèn)題:
兩個(gè)物體以共同的初速率運(yùn)動(dòng),因?yàn)榛ハ嘧饔枚珠_(kāi)各自以不同的速率運(yùn)動(dòng)。
3、會(huì)用動(dòng)量守恒定理解“人船模型”問(wèn)題
兩個(gè)物體均處于靜止,當(dāng)兩個(gè)物體存在互相作用而不受外力作用時(shí),系統(tǒng)動(dòng)量守恒。這類(lèi)問(wèn)題的特征:兩物體同時(shí)運(yùn)動(dòng),同時(shí)停止。
4、會(huì)剖析求解“三體作用過(guò)程”問(wèn)題
所謂“三體二次作用”問(wèn)題是指系統(tǒng)由三個(gè)物體組成,但這三個(gè)物體間存在二次不同的互相作用過(guò)程。解答這類(lèi)問(wèn)題必須弄清這二次互相作用過(guò)程的特征,有哪幾個(gè)物體出席?是短暫作用過(guò)程還是持續(xù)作用過(guò)程?各個(gè)過(guò)程遵循哪些規(guī)律?弄清上述問(wèn)題,就可以對(duì)不同的化學(xué)過(guò)程選擇恰當(dāng)?shù)囊?guī)律進(jìn)導(dǎo)數(shù)求解。
5、會(huì)剖析求解“二體作用過(guò)程”問(wèn)題
所謂“二體三次作用”問(wèn)題是指系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成,但這兩個(gè)物體存在三次不同的互相作用過(guò)程。求解這類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵是正確界定三個(gè)不同的化學(xué)過(guò)程,并能弄清這種過(guò)程的特征,針對(duì)相應(yīng)的過(guò)程應(yīng)用相應(yīng)的規(guī)律列多項(xiàng)式解題。
6、碰撞、爆炸與反沖
碰撞問(wèn)題:
(1)碰撞是指相對(duì)運(yùn)動(dòng)的物體相遇時(shí),在極短時(shí)間內(nèi)它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了明顯變化的過(guò)程。
(2)碰撞是物體之間忽然發(fā)生的現(xiàn)象,因?yàn)樽饔脮r(shí)間極短,互相斥力遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外力,因而碰撞時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。
(3)兩物體相撞一般有以下三種情況
①兩物體碰撞后合為一個(gè)整體,以某一共同速率運(yùn)動(dòng),稱(chēng)為完全非彈性碰撞。這種碰撞中動(dòng)能損失最多,即動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他方式能的值最多。
②兩物體碰撞后,動(dòng)能無(wú)損失,稱(chēng)為完全彈性碰撞。當(dāng)兩相等質(zhì)量的物體發(fā)生彈性碰撞時(shí),則發(fā)生速率交換,這是一個(gè)很有用的推論。
③兩物體碰撞后雖分開(kāi),但動(dòng)能有損失,稱(chēng)為非完全彈性碰撞。
7、判斷碰撞結(jié)果的三大原則
①動(dòng)量守恒即P1+P2=P1‘+P2‘
②動(dòng)能不降低,即EK1+EK2≥EK1‘+EK2‘或
③速度要符合的情境:假如碰前兩物體同向運(yùn)動(dòng),則前面的物體速率必小于后面物體的速率,否則難以實(shí)現(xiàn)碰撞。碰撞后,原先在前的物體的速率一定減小,且原先在前的物體速率小于或等于原先在后的物體的速率,否則碰撞沒(méi)有結(jié)束。
假如碰前兩物體是相向運(yùn)動(dòng),則碰后,兩物體的運(yùn)動(dòng)方向不可能都不改變,除非兩物體碰撞后速率均為零。
8、爆炸問(wèn)題:
(1)爆燃的物體,爆燃后分裂成幾個(gè)物體,在爆燃的剎那間,形成的內(nèi)力通常遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于外力,因而在爆燃前后瞬時(shí),系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒,可以應(yīng)用動(dòng)量守恒定理解題。
(2)在碰撞和爆燃這類(lèi)問(wèn)題中,互相斥力是變力,且力的變化規(guī)律十分復(fù)雜,難以用牛頓運(yùn)動(dòng)定理求解,但用動(dòng)量守恒定理求解時(shí),只需考慮過(guò)程的始末狀態(tài),而不需考慮過(guò)程的具體細(xì)節(jié),這正是用動(dòng)量守恒定理來(lái)求解問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
9、反沖運(yùn)動(dòng)
(1)一個(gè)系統(tǒng),當(dāng)其中一個(gè)物體(或系統(tǒng)中的一部份)向某一方向運(yùn)動(dòng)時(shí),系統(tǒng)的另一物體(或系統(tǒng)中的另一部份)同時(shí)向反方向運(yùn)動(dòng)的現(xiàn)象叫做反沖運(yùn)動(dòng)。
(2)系統(tǒng)內(nèi)物體間強(qiáng)悍的斥力與反斥力的沖量是導(dǎo)致反沖運(yùn)動(dòng)的根本緣由,如發(fā)射火箭彈時(shí)炮身的退后,鵜鶘因極速向上噴氣而被發(fā)射升空等。
(3)在反沖運(yùn)動(dòng)中,若系統(tǒng)不受外力或外力遠(yuǎn)大于系統(tǒng)內(nèi)物體間互相斥力時(shí),可用動(dòng)量守恒定理剖析求解。
10、會(huì)用動(dòng)量守恒定理和能量守恒解“相對(duì)滑動(dòng)類(lèi)”問(wèn)題
解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,通常有三種途徑:
(1)牛頓第二定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式(力的觀點(diǎn));
(2)動(dòng)量定律和動(dòng)量守恒定理(動(dòng)量觀點(diǎn));
(3)動(dòng)能定律、機(jī)械能守恒定理、功能關(guān)系、能的轉(zhuǎn)化和守恒定理(能量觀點(diǎn))。
以上這三種觀點(diǎn)也稱(chēng)求解熱學(xué)問(wèn)題的三把“金鎖匙”.怎么合理選定三把“金鎖匙”解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,是老師很難教會(huì)的。但可以通過(guò)分別用三把“金鎖匙”對(duì)一道題進(jìn)行求解,通過(guò)比較都會(huì)曉得怎樣選定三把“金鎖匙”解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,因而提升剖析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力。
11、會(huì)依照?qǐng)D像剖析推理解答相關(guān)問(wèn)題
12、會(huì)借助物理方式求解數(shù)學(xué)問(wèn)題。
化學(xué)學(xué)中常用的歸納法為不完全歸納法,是解決復(fù)雜問(wèn)題的有效方式,常常和其他物理知識(shí)如數(shù)列、極限等結(jié)合。
假期公開(kāi)課之化學(xué)動(dòng)量專(zhuān)項(xiàng)課
本周假期公開(kāi)課為化學(xué)課目
為朋友們梳理好中學(xué)數(shù)學(xué)動(dòng)量知識(shí)點(diǎn)
第一講動(dòng)量定律&動(dòng)量守恒定理
第二講碰撞爆燃動(dòng)量四大模型
第三講靈活解決動(dòng)能量綜合問(wèn)題