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高中物理编辑
2020_2021学年新教材高中物理第1章动量守恒定律1动量学案新人教版选择性必修第一册
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资源简介

1.动 量

学习目标:1.[物理观念]通过学习动量和动量变化量的概念及其矢量性,会计算一维情况下的动量变化量. 2.[科学探究]通过实验用不同的方法探究碰撞中的不变量. 3.[科学思维]通过实例掌握在同一直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法. 4.[科学探究]通过实验得到一维碰撞中的不变量表达式.

阅读本节教材,回答第2问题并梳理知识点.教材第2问题提示:实验现象表明,对于发生碰撞的两个物体来说,在碰撞前、后必定有一物理量是保持不变的.

一、寻求碰撞中的不变量

【案例1】 质量不同小球的碰撞

如图所示,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.仔细观察后会发现:质量大、速度较小的C球,使质量小的B球获得较大的速度.

质量不同小球的碰撞

实验现象猜想:(1)两个物体碰撞前后可能动能之和不变,所以质量小的速度大;(2)两个物体碰撞前后可能速度与质量乘积之和不变.

【案例2】 利用气垫导轨探究一维碰撞中的不变量

实验装置如图所示.

为了研究水平方向的一维碰撞,气垫导轨必须调水平.

(1)质量的测量:用天平测量滑块的质量.

(2)速度的测量:利用公式v,式中Δx为滑块上挡光片的宽度,Δt为数字计时器显示的挡光片经过光电门的时间.

实验结论:此实验中两滑块碰撞前后动能之和并不相等,但是质量和速度的乘积之和基本不变.

二、动量

1动量

(1)定义:物体质量与其速度的乘积叫动量,即pmv.

(2)单位:国际单位制单位是千克米每秒,符号是kg·m/s.

(3)动量是矢量,其方向跟速度的方向相同.

2.动量的变化量

(1)动量的变化量公式:Δpp2p1mv2mv1mΔv.

(2)矢量性:其方向与Δv的方向相同.

(3)如果物体在一条直线上运动,分析计算Δp以及判断Δp的方向时,可选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算.

1.思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)

(1)“寻求碰撞中的不变量实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和.                                                           (√)

(2)动量的方向与物体的速度方向相同.                                (√)

(3)物体的质量越大,动量一定越大.                                  (×)

(4)物体的动量相同,其动能一定也相同.                              (×)

2(多选)在做探究碰撞中的不变量实验时,实验条件是(  )

A.斜槽轨道必须是光滑的

B.斜槽轨道末端的切线是水平的

C.入射球每一次都要从同一高度由静止滚下

D.碰撞的瞬间,入射球和被碰球的球心连线与轨道末端的切线平行

BCD [探究碰撞中的不变量实验,要求入射小球每次到槽口时,具有相同的速度,所以应从槽上同一位置滚下,但斜槽不需要光滑,选项A错误,选项C正确;由于碰撞前、后要求小球均做平抛运动,且抛物线在同一平面,选项BD正确.]

3.关于物体的动量,下列说法中正确的是(  )

A.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向

B.物体的动能若不变,则动量一定不变

C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同

D.动量越大的物体,其惯性也越大

A [动量和速度都是矢量,由物体的动量pmv可知运动物体在任一时刻的动量的方向一定是该时刻的速度方向,故A正确;物体的动能若不变,则物体的速度大小不变,但速度方向可能改变,因此动量可以改变,故B错误;动量变化量的方向与动量的方向不一定相同,故C错误;质量是惯性大小的唯一量度,而物体的动量pmv,动量大小取决于质量与速度大小的乘积,因此动量大的物体惯性不一定大,故D错误.]

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