普通高中教科书物理选择性必修1

普通高中教科书 物理 选择性必修 第一册 目录 第一章 动量守恒定律 1 1.动量 2 2.动量定理 6 3.动量守恒定律 11 4.实验：验证动量守恒定律 16 5.弹性碰撞和非弹性碰撞 20 6.反冲现象火箭 24 第二章机械振动 30 1.简谐运动 31 2.筒谐运动的描述 35 3.简谐运动的回复力和能量 41 4.单摆 44 5.实验：用单摆测量重力加速度 48 6.受迫振动共振 50 第三章机械波 57 1.波的形成 58 2.波的描述 62 3.波的反射、折射和衍射 66 4.波的千涉 69 5.多普勒效应 74 第四章光 79 1.光的折射 80 2.全反射 85 3.光的干涉 90 4.实验：用双缝千涉测量光的波长 95 5.光的衍射 98 6.光的偏振激光 102 课题研究 110 索引 114 第一章 动量守恒定律 台球的碰撞、微观粒子的散射，这些运动似 乎有天壤之别。然而，物理学的研究表明，它们 遵从相同的科学规律一动量守恒定律。动量守 恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设 计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。 14 从历史上看，一般说来，这（引入新的 概念)永远是走向科学进步的最有力的方 法之一。 动量 霍耳顿① 问题 ■ 用两根长度相同的线绳，分别悬挂两 个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置。 拉起A球，然后放开，该球与静止的B球 发生碰撞。可以看到，碰撞后A球停止运 动而静止，B球开始运动，最终摆到和A 球拉起时同样的高度。为什么会发生这样 的现象呢？ 从实验的现象似乎可以得出：碰撞后，A球的速度大 小不变地“传给”了B球。这意味着，碰撞前后，两球速 度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？ 寻求碰撞中的不变量 ○方 演示 质量不同小球的碰撞 如图1.1-1，将上面实验中的A球换成大小相同的C球， 使C球质量大于B球质量，用手拉起C球至某一高度后放 开，撞击静止的B球。我们可以看到，碰撞后B球获得较 B 大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。 图1.1-1质量不同小球的碰撞 ①霍耳顿(Gerald Holton,1922一，美国著名科学史家，哈佛大学物理学教 授兼科学史教授。 2 高中物理选择性必修第一册 从实验可以看出，质量大的C球与质量小的B球碰撞 ·本书所说的“碰撞前” 后，B球得到的速度比C球碰撞前的速度大，两球碰撞前后 是指即将发生碰撞的那一 的速度之和并不相等。 时刻，“碰撞后”是指碰撞 仔细观察你会发现，两球碰撞前后的速度变化跟它们 刚结束的那一时刻。 的质量有关系。质量大、速度较小的C球，使质量小的B 球获得了较大的速度。对于图1.1-1所示实验的现象，可能 有的同学会猜想，两个物体碰撞前后动能之和不变，所以 质量小的球速度大；也有的同学会猜想，两个物体碰撞前 后速度与质量的乘积之和可能是不变的… 那么，对于所有的碰撞，碰撞前后到底什么量会是不 变的呢？ 下面我们通过分析实验数据来研究上述问题。 实验如图1.1-2，两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动 的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运 动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。下表中的数 据是某次实验时采集的。其中，m是运动小车的质量，m2 是静止小车的质量：)是运动小车碰撞前的速度，是碰撞 后两辆小车的共同速度。 表两辆小车的质量和碰撞前后的速度 m/kg m2/kg l(m·s1) 1(m·s1) 1 0.519 0.519 0.628 0.307 2 0.519 0.718 0.656 0.265 3 0.718 0.519 0.572 0.321 图1.1-2碰撞实验装置 第一章动量守恒定律3 ... ...