2019年秋粤教版高中物理选修3-5课件+教师用书+分层测试：第1章 第2节　动量　动量守恒定律 (3份打包)

第二节　动量　动量守恒定律 [学习目标]　1.理解动量、冲量的概念，知道动量的变化量也是矢量．(重点)2.理解动量定理的确切含义，会用其解释和计算碰撞、缓冲等现象．(难点)3.理解动量守恒定律的确切含义和表达式，理解守恒条件．(重点)4.学会用动量守恒定律解决一些基本问题．(重点) 一、动量及其改变 1．冲量 物体受到的力与力的作用时间的乘积(用“I”表示)，其表达式为：I＝FΔt. 2．动量 运动物体的质量和速度的乘积，用符号p表示． 其表达式：p＝mv. 其单位为：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg·m/s. 3．动量定理 物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量，这个关系叫做动量定理． 其表达式：F·Δt＝mv′－mv. 二、碰撞中的动量守恒定律 1．系统：指具有相互作用的两个或几个物体． 2．外力：指系统外部的其他物体对系统的作用力． 3．内力：指系统内各物体之间的相互作用力． 4．动量守恒定律内容：如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动量保持不变．其表达式：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2. 1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)动量是一个矢量，它的方向与速度方向相同． (√) (2)冲量是一个矢量，它的方向与速度方向相同． (×) (3)两个物体的动量相同，其动能也一定相同． (×) (4)只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒． (×) (5)系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零． (√) 2．(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，物体没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是(　　) A．拉力F对物体的冲量大小为零 B．拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ C．合力对物体的冲量大小为零 D．重力对物体的冲量大小是mgt CD　[对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量，是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一个方向上力的冲量，某一个力的冲量与另一个力的冲量无关，故拉力F的冲量为Ft，A、B错误；物体处于静止状态，合力为零，合力的冲量为零，C正确；重力的冲量为mgt，D正确．] 3．(多选)关于动量守恒的条件，下面说法正确的是(　　) A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒 B．只要系统所受合外力为零，系统动量就守恒 C．只要系统所受合外力不为零，则系统在任何方向上动量都不可能守恒 D．系统所受合外力不为零，但系统在某一方向上动量可能守恒 BD　[动量守恒的条件是系统所受合外力为零，与系统内有无摩擦力无关，选项A错误，B正确．系统合外力不为零时，在某方向上合外力可能为零，此时在该方向上系统动量守恒，选项C错误，D正确．] 对动量和冲量的理解 1.动量 (1)对动量的认识 ①瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量的大小可用p＝mv表示． ②矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同． ③相对性：因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关． (2)动量的变化量 是矢量，其表达式Δp＝p2－p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当p2、p1在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算． (3)动量和动能的区别与联系 物理量 动量 动能 区别 标矢性 矢量 标量 大小 p＝mv Ek＝mv2 变化 情况 v变化，p一定变化 v变化，ΔEk 可能为零 联系 p＝，Ek＝ 2.冲量 (1)冲量的理解 ①冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量． ②冲量是矢量，冲量的方向与力的方向相同． (2)冲量的计算 ①求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积． ②求合冲量的两种方法： a．分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和； b．如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合Δt求解． ③求变力的冲量： a．若力与时间成线性关系变化，则可用平均力求变力的冲量． b．若给出了力随时间变化的图象如图所示，可用面积法求变力的冲量． c．利用动量定理求解． 【例1】　如图所示，一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球． (1)若开始时足球的速度是4 m/s，方向向右，踢球后，球的速度为10 m/s，方向仍向右(如图甲)，求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量； (2)若足球以10 m/s的速度撞向球门门柱，然后以3 m/s的速度反向弹回(如图乙)，求这一过程中足球的动量改变量． [解析]　(1)取向右为正方向，初、末动量分别为 p＝mv＝0.4×4 kg·m/s＝1.6 kg·m/s，方向向右 p′＝mv′＝0.4×10 kg·m/s＝4 k