一、動量
1、動量：運動物體的質量和速度的乘積叫做動量。是矢量，方向與速度方向相同；動量的合成與分解，按平行四邊形法則、三角形法則。是狀態量；通常説物體的動量是指運動物體某一時刻的動量，計算物體此時的動量應取這一時刻的瞬時速度。是相對量；物體的動量亦與參照物的選取有關，常情況下，指相對地面的動量。單位是kg
2、動量和動能的區別和聯繫
①動量的大小與速度大小成正比，動能的大小與速度的大小平方成正比。即動量相同而質量不同的物體，其動能不同；動能相同而質量不同的物體其動量不同。
②動量是矢量，而動能是標量。因此，物體的動量變化時，其動能不一定變化；而物體的動能變化時，其動量一定變化。
③因動量是矢量，故引起動量變化的原因也是矢量，即物體受到外力的衝量；動能是標量，引起動能變化的原因亦是標量，即外力對物體做功。
④動量和動能都與物體的'質量和速度有關，兩者從不同的角度描述了運動物體的特性，且二者大小間存在關係式：P2=2mEk
3、動量的變化及其計算方法
動量的變化是指物體末態的動量減去初態的動量，是矢量，對應於某一過程(或某一段時間),是一個非常重要的物理量，其計算方法：
(1)P=Pt一P0,主要計算P0、Pt在一條直√本站★√線上的情況。
(2)利用動量定理 P=Ft,通常用來解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恆力的情況。
二、衝量
1、衝量：力和力的作用時間的乘積叫做該力的衝量。是矢量，如果在力的作用時間內，力的方向不變，則力的方向就是衝量的方向；衝量的合成與分解，按平行四邊形法則與三角形法則。衝量不僅由力的決定，還由力的作用時間決定。而力和時間都跟參照物的選擇無關，所以力的衝量也與參照物的選擇無關。單位是N
2、衝量的計算方法
(1)I=Ft.採用定義式直接計算、主要解決恆力的衝量計算問題。
(2)利用動量定理 Ft=P.主要解決變力的衝量計算問題，但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。
三、動量定理
1、動量定理：物體受到合外力的衝量等於物體動量的變化。Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導出來：(質點m在短時間t內受合力為F合，合力的衝量是F合質點的初、未動量是 mv0、mvt,動量的變化量是P=(mv)=mvt-mv0.根據動量定理得：F合=(mv)/t)
2.單位：牛秒與千克米/秒統一：l千克米/秒=1千克米/秒2秒=牛
3.理解：(1)上式中F為研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。
(2)動量定理中的衝量和動量都是矢量。定理的表達式為一矢量式，等號的兩邊不但大小相同，而且方向相同，在高中階段，動量定理的應用只限於一維的情況。這時可規定一個正方向，注意力和速度的正負，這樣就把大量運算轉化為代數運算。
(3)動量定理的研究對象一般是單個質點。求變力的衝量時，可藉助動量定理求，不可直接用衝量定義式。
4.應用動量定理的思路：
(1)明確研究對象和受力的時間(明確質量m和時間t);
(2)分析對象受力和對象初、末速度(明確衝量I合，和初、未動量P0,Pt);
(3)規定正方向，目的是將矢量運算轉化為代數運算；
(4)根據動量定理列方程
(5)解方程。
四、動量定理應用的注意事項
1.動量定理的研究對象是單個物體或可看作單個物體的系統，當研究對象為物體系時，物體系的總動量的增量等於相應時間內物體系所受外力的合力的衝量，所謂物體系總動量的增量是指系統內各個的體動量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的衝量是把系統內各個物體所受的一切外力的衝量的矢量和。
2.動量定理公式中的F是研究對象所受的包括重力在內的所有外力的合力。它可以是恆力，也可以是變力。當合外力為變力時F則是合外力對作用時間的平均值。
3.動量定理公式中的(mv)是研究對象的動量的增量，是過程終態的動量減去過程始態的動量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態的順序。
4.動量定理公式中的等號表明合外力的衝量與研究對象的動量增量的數值相等，方向一致，單位相同。但考生不能認為合外力的衝量就是動量的增量，合外力的衝量是導致研究對象運動改變的外因，而動量的增量卻是研究對象受外部衝量作用後的必然結果。
5.用動量定理解題，只能選取地球或相對地球做勻速直線運動的物體做參照物。忽視衝量和動量的方向性，造成I與P正負取值的混亂，或忽視動量的相對性，選取相對地球做變速運動的物體做參照物，是解題錯誤的常見情況。
1、與技能：掌握運用動量守恆定律的一般步驟。
2、過程與：知道運用動量守恆定律解決問題應注意的問題，並知道運用動量守恆定律解決有關問題的優點。
3、情感、態度與價值觀：學會用動量守恆定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題，培養。
教學重點：運用動量守恆定律的一般步驟。
教學難點：動量守恆定律的應用。
教學方法：啟發、引導，討論、交流。
教學用具：投影片、多媒體輔助教學設備。
(一)引入新課
動量守恆定律的內容是什麼？分析動量守恆定律成立條件有哪些？(①F合=0(嚴格條件)②F內 遠大於F外(近似條件，③某方向上合力為0，在這個方向上成立。)
(二)進行新課
1、動量守恆定律與牛頓運動定律
用牛頓定律自己推導出動量守恆定律的表達式。
(1)推導過程：
根據牛頓第二定律，碰撞過程中1、2兩球的加速度分別是：
根據牛頓第三定律，F1、F2等大反響，即 F1= - F2 所以：
碰撞時兩球間的作用時間極短，用 表示，則有：
代入 並整理得
這就是動量守恆定律的表達式。
(2)動量守恆定律的重要意義
從現代物理學的理論高度來認識，動量守恆定律是物理學中最基本的普適原理之一。(另一個最基本的普適原理就是能量守恆定律。)從科學實踐的角度來看，迄今為止，人們尚未發現動量守恆定律有任何例外。相反，每當在實驗中觀察到似乎是違反動量守恆定律的現象時，物理學家們就會提出新的假設來補救，最後總是以有新的發現而勝利告終。例如靜止的原子核發生β衰變放出電子時，按動量守恆，反衝核應該沿電子的反方向運動。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反常現象，1930年泡利提出了中微子假説。由於中微子既不帶電又幾乎無質量，在實驗中極難測量，直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(20xx年綜合題23 ②就是根據這一事實設計的)。又如人們發現，兩個運動着的帶電粒子在電磁相互作用下動量似乎也是不守恆的。這時物理學家把動量的概念推廣到了電磁場，把電磁場的動量也考慮進去，總動量就又守恆了。
2、應用動量守恆定律解決問題的基本思路和一般方法
(1)分析題意，明確研究對象
在分析相互作用的物體總動量是否守恆時，通常把這些被研究的物體總稱為系統。對於比較複雜的物理過程，要採用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發生相互作用，從而確定所研究的系統是由哪些物體組成的。
(2)要對各階段所選系統內的物體進行受力分析
弄清哪些是系統內部物體之間相互作用的內力，哪些是系統外物體對系統內物體作用的外力。在受力分析的基礎上根據動量守恆定律條件，判斷能否應用動量守恆。
(3)明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態
即系統內各個物體的。初動量和末動量的量值或表達式。
注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應取地球為參考系。
(4)確定好正方向建立動量守恆方程求解。
3、動量守恆定律的應用舉例
例2：如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側有一豎直牆，在小車B上坐着一個小孩，小孩與B車的總質量是A車質量的10倍。兩車開始都處於靜止狀態，小孩把A車以相對於地面的速度v推出，A車與牆壁碰後仍以原速率返回，小孩接到A車後，又把它以相對於地面的速度v推出。每次推出，A車相對於地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次後，A車返回時小孩不能再接到A車？
分析：此題過程比較複雜，情景難以接受，所以在講解之前，教師應多帶領學生分析物理過程，創設情景，降低理解難度。
解：取水平向右為正方向 高一，小孩第一次
推出A車時：mBv1-mAv=0
即： v1=
第n次推出A車時：mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn
則： vn-vn-1= ，
所以： vn=v1+(n-1)
當vn≥v時，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5 取n=6
點評：關於n的取值也是應引導學生仔細分析的問題，告誡學生不能盲目地對結果進行“四捨五入”，一定要注意結論的物理意義。
教學目標
1、知識與技能
(1)瞭解康普頓效應，瞭解光子的動量
(2)瞭解光既具有波動性，又具有粒子性；
(3)知道實物粒子和光子一樣具有波粒二象性；
(4)瞭解光是一種概率波。
2、過程與方法：
(1)瞭解物理真知形成的歷史過程；
(2)瞭解物理學研究的基礎是實驗事實以及實驗對於物理研究的重要性；
(3)知道某一物質在不同環境下所表現的不同規律特性。
3、情感、態度與價值觀：
領略自然界的奇妙與和諧，發展對科學的好奇心與求知慾，樂於探究自然界的奧祕，能體驗探索自然規律的艱辛與喜悦。
教學重點：
實物粒子和光子一樣具有波粒二象性
教學難點：
實物粒子的波動性的理解。
教學方法：
教師啟發、引導，學生討論、交流。
教學用具：
投影片，多媒體輔助教學設備
(一)引入新課
提問：前面我們學習了有關光的一些特性和相應的事實表現，那麼我們究竟怎樣來認識光的本質和把握其特性呢？(光是一種物質，它既具有粒子性，又具有波動性。在不同條件下表現出不同特性，分別舉出有關光的干涉衍射和光電效應等實驗事實)。
我們不能片面地認識事物，能舉出本學科或其他學科或生活中類似的事或物嗎？
(二)進行新課
1、康普頓效應
(1)光的散射：光在介質中與物質微粒相互作用，因而傳播方向發生改變，這種現象叫做光的散射。
(2)康普頓效應
1923年康普頓在做 X 射線通過物質散射的實驗時，發現散射線中除有與入射線波長相同的射線外，還有比入射線波長更長的射線，其波長的改變量與散射角有關，而與入射線波長和散射物質都無關。
(3)康普頓散射的實驗裝置與規律：
按經典電磁理論：如果入射X光是某種波長的電磁波，散射光的波長是不會改變的！散射中出現 的現象，稱為康普頓散射。
康普頓散射曲線的特點：
① 除原波長 外出現了移向長波方向的新的散射波長
② 新波長 隨散射角的增大而增大。波長的偏移為
波長的偏移只與散射角 有關，而與散射物質種類及入射的X射線的波長 無關，
= 0.0241=2.4110-3nm(實驗值)
稱為電子的Compton波長
只有當入射波長 與 可比擬時，康普頓效應才顯著，因此要用X射線才能觀察到康普頓散射，用可見光觀察不到康普頓散射。
(4)經典電磁理論在解釋康普頓效應時遇到的困難
①根據經典電磁波理論，當電磁波通過物質時，物質中帶電粒子將作受迫振動，其頻率等於入射光頻率，所以它所發射的散射光頻率應等於入射光頻率。
②無法解釋波長改變和散射角的關係。
(5)光子理論對康普頓效應的解釋
①若光子和外層電子相碰撞，光子有一部分能量傳給電子，散射光子的能量減少，於是散射光的波長大於入射光的波長。
②若光子和束縛很緊的內層電子相碰撞，光子將與整個原子交換能量，由於光子質量遠小於原子質量，根據碰撞理論， 碰撞前後光子能量幾乎不變，波長不變。
③因為碰撞中交換的能量和碰撞的角度有關，所以波長改變和散射角有關。
(6)康普頓散射實驗的意義
①有力地支持了愛因斯坦光量子假設；
②首次在實驗上證實了光子具有動量的假設；③證實了在微觀世界的單個碰撞事件中，動量和能量守恆定律仍然是成立的。
2、光的波粒二象性
講述光的波粒二象性，進行歸納整理。
(1)我們所學的大量事實説明：光是一種波，同時也是一種粒子，光具有波粒二象性。光的分立性和連續性是相對的'，是不同條件下的表現，光子的行為服從統計規律。
(2)光子在空間各點出現的概率遵從波動規律，物理學中把光波叫做概率波。
3、光的波動性與粒子性是不同條件下的表現：
大量光子行為顯示波動性；個別光子行為顯示粒子性；光的波長越長，波動性越強；光的波長越短，粒子性越強。光的波動性不是光子之間相互作用引起的，是光子本身的一種屬性。
例題：已知每秒從太陽射到地球上垂直於太陽光的每平方米截面上的輻射能為1.4103J，其中可見光部分約佔45%，假設認為可見光的波長均為0.55m，太陽向各個方向的輻射是均勻的，日地之間距離為R=1.51011m，估算出太陽每秒輻射出的可見光的光子數。(保留兩位有效數字)
相對論指出，物體的能量(E)和質量(m)之間存在着密切的關係，即E=mc2式中，c為真空中的光速。愛因斯坦質能方程表明：物體所具有的能量跟它的。質量成正比。由於c2這個數值十分巨大，因而物體的能量是十分可觀的。
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