第四讲动量和能量
一、特别提示动量和能量的知识贯穿整个物理学,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研究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,特别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普通适用的规律,大到宇宙天体间的相互作用,小到微观粒子的相互作用,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:①系统不受外力或所受合外力为零②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。③系统内力远大于外力,动量近似守恒。④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:确定研究对象,选取研究过程;分析内力和外力的情况,判断是否符合守恒条件;选定正方向,确定初、末状态的动量,最后根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,应用时要特别注意方向。2、能的转化和守恒定律(1)能量守恒定律的具体表现形式高中物理知识包括“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:
在力学中的机械能守恒定律:Ek1Ep1Ek2Ep2
在热学中的热力学第一定律:UWQ
在电学中的闭合电路欧姆定律:IE,法拉第电磁感应定律E
,以及楞次定
Rr
t
律。
在光学中的光电效应方程:
12
wm2
hv
W
在原子物理中爱因斯坦的质能方程:Emc2
(2)利用能量守恒定律求解的物理问题具有的特点:①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;
f②题中参与转化的各种形式的能,每种形式的能如何转化或转移,根据能量守恒列出方程即总能量不变或减少的能等于增加的能。
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04ms的恒定速率向斜上方移动,电动机的最大输出功率为49kkw。不载人时测得电动机中的电流为5A,若载人时传r