内容正文:
选择性必修第一册·鲁科物理
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第1节 动量和动量定理
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学习目标
素养提炼
1.掌握动量的概念,会计算一维情况下物体动量的变化量。
2.知道冲量的概念,知道冲量是矢量。
3.知道动量定理的确切含义,掌握其表达式。
4.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。
物理观念:动量、冲量
科学思维:动量定理
科学探究:验证动量定理
科学态度与责任:用动量定理解释生活中的现象
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课时作业 巩固演练
课堂检测 素养达标
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质量
速度
千克米每秒
矢
速度
矢量
矢
一、动量
1.定义:物理学中,把物体______与______的乘积_____称为物体的动量,用字母p表示。
2.表达式:p=______。
3.单位:____________,符号为________。
4.方向:动量是____量,它的方向与物体______的方向相同。
5.动量的变化量:物体的末动量p2与初动量p1的_____差,即Δp=________。动量的变化量也是____量。
mv
mv
kg·m/s
p2-p1
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[思考]
物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化?
提示:变化。动量是矢量,方向与速度方向相同,物体做匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻变化,其动量发生变化。
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力的作用时间
牛·秒
力的方向
二、动量定理
1.冲量
(1)定义:把力和______________的乘积称为这个力的冲量,用符号I表示。
(2)公式:I=____。
(3)单位:______,符号为_____。
(4)矢量性:方向与__________相同。
(5)物理意义:反映了力对时间的积累效应。
Ft
N·s
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合外力
动量的变化量
2.动量定理
(1)内容:物体在一过程中所受________的冲量等于该物体在此过程中______________。
(2)公式:Ft=__________或I=___________。
mv2-mv1
mv2-mv1
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√
×
√
[判断正误]
(1)冲量是矢量,其方向与力的方向相同。( )
(2)力越大,力对物体的冲量越大。( )
(3)若物体在一段时间内,其动量发生了变化,则物体在这段时间内的合外力一定不为零。( )
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缩短
延长
三、碰撞与缓冲的实例分析
物体间的相互作用力与物体动量的变化和作用时间有关。
(1)增大相互作用力的方法:增大物体动量变化量、______相互作用时间;
(2)减小相互作用力的方法:减小物体动量变化量、______相互作用时间。
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[思考]
在日常生活中,有不少这样的例子:跳高时在下落处要放厚厚的海绵垫子,跳远时要跳在沙坑中。这样做的目的是什么?
提示:这样做可以延长作用的时间,以减小地面对人的冲击力。
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要点一 动量及动量的变化量
eq \a\vs4\al([探究导入]) 如图所示,质量为m、速度为v的小球与挡板发生碰撞,碰后以大小不变的速度反向弹回。小球碰撞挡板前后的动量是否相同?小球碰撞挡板过程中动量变化量的大小是多少?小球碰撞挡板前后的动能是否相同?
提示:不相同。碰撞前后小球的动量大小相等,方向相反。动量变化量的大小为2mv。小球碰撞挡板前后的动能相同。
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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
物体动量的变化量是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算时遵循平行四边形定则。当p1、p2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。
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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=eq \f(1,2)mv2
变化情况
v变化,p一定变化
v变化,ΔEk可能为零
联系
p=eq \r(2mEk),Ek=eq \f