内容正文:
物理·选择性必修 第一册
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第一节 冲量 动量
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学习目标 核心素养
1.通过学习,理解冲量的概念及其矢量性。
2.理解动量的概念,知道动量和动量的变化量均为矢量;会计算一维情况下的动量变化量。 1.物理观念:动量和冲量的概念、动量的变化量。
2.科学方法:用F-t图像与t轴所围的面积求冲量。
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必备知识 自主学习
关键能力 合作探究
课堂检测 素养达标
课时作业 巩固演练
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[知识梳理]
一、冲量
1.概念:力和力的____________的乘积。
2.公式:I=______。
3.单位:冲量的单位是牛秒,符号是_________。
4.矢量性:冲量是矢量,方向与____________相同。
5.物理意义:反映了力的作用对时间的累积效应。
作用时间
Ft
N·s
力的方向
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二、动量
1. 动量
(1)定义:物体的______和速度的乘积。
(2)公式:p=_______。
(3)单位:动量的单位是千克米每秒,符号是______________。
(4)矢量性:动量是矢量,它的方向与物体______的方向相同,动量运算遵循平行四边形定则。
质量
mv
kg·m/s
速度
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2.动量的变化量
(1)定义:物体在某段时间内_________与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=______________(矢量式)。
(2)计算:动量始终保持在一条直线上时,首先选定一个_________,与正方向相同的动量取为正,与正方向相反的动量取为负,由此可将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小)。
末动量
p2-p1
正方向
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3.动量和动能的区别
(1)动能是一个用来衡量__________________的物理量,是一个与_______ _______________有关的物理量,表示_____________________。
(2)动量是一个与____________________有关的物理量,表示___________ ________________。
物体机械运动
力在空
间上的积累
物体做功的本领
力在时间上的积累
传递机械
运动的本领
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[自主评价]
1.判断正误
(1)冲量是矢量,其方向与力的方向相同。( )
(2)力越大,力对物体的冲量就越大。( )
(3)动量的方向与物体的速度方向相同。( )
(4)物体的质量越大,动量一定越大。( )
(5)物体的动量相同,其动能一定也相同。( )
√
×
√
×
×
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2.情景思考
正在玩旋转秋千的游客(游客做匀速圆周运动),他的每一时刻的动量相同吗?每一时刻的动能相同吗?转一圈的过程中,重力的冲量为零吗?
提示:游客做匀速圆周运动,速度的方向时刻改变,所以动量时刻变化;速度的大小不变,所以动能不变;重力的冲量不为零。
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要点一 冲量
[情景探究] 如图中文具盒静止一段时间,重力对它做功一定为零,而一段时间内重力的冲量为零吗?
提示:文具盒静止一段时间,其位移为零,故重力做功为零,而冲量是指力与时间的乘积,所以重力的冲量不为零。
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1.对冲量的理解
(1)冲量是过程量:冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应,与某一过程相对应。
(2)冲量的矢量性:冲量是矢量,在作用时间内力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
(3)冲量的绝对性:冲量仅由力和时间两个因素决定,具有绝对性。
(4)冲量的单位:冲量与动量的单位关系是1 N·s=1 kg·m/s。
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2.冲量的计算
(1)计算冲量的大小时,一定要注意是哪个力在哪一段时间内的冲量,只要力不为零,一段时间内的冲量就不为零。
(2)公式I=Ft只适合用于计算恒力的冲量,若是变力的冲量,可考虑用以下方法求解:
①若力随时间均匀变化,则可用平均力求冲量。
②若给出了力F随时间t变化的图像,可用F