1.1动量-【帮课堂】2021-2022学年高二物理同步精品讲义（人教版2019选择性必修第一册）

1.1动量 课程标准 课标解读 1. 通过阅读、观察,了解生产、生活中的各种碰撞现象。 2. 通过实验探究，经历猜想和寻找碰撞中的“不变量”的过程。 3. 通过日常生活现象和实例分析，掌握求解动量及动量变化量的常用方法。 1. 明确探究物体碰撞中的不变量的基本思路。 2. 探究一维碰撞中的不变量. 3. 掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后速度的测量方法知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量。 4. 知道冲量是矢量，结合生活实际会冲量的计算。 SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01 追寻不变量 在一维碰撞的情况下，设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，如果速度与我们规定的正方向一致，取正值，相反取负值，依次研究以下关系是否成立： ①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′； ②m1veq \o\al(2,1)＋m2veq \o\al(2,2)＝m1v1′2＋m2v2′2； ③eq \f(v1,m1)＋eq \f(v2,m2)＝eq \f(v1′,m1)＋eq \f(v2′,m2)． 探究以上各关系式是否成立，关键是准确测量和计算碰撞前与碰撞后的速度v1、v2、v1′、v2′. 1．质量的测量： 用天平测量 2．速度的测量：有下列三种方案． 方案1：利用气垫导轨结合光电门 实验装置如图所示： (1)速度的测量及计算：设滑块上挡光片的宽度为Δx，挡光片经过光电门的时间为Δt，则v＝eq \f(Δx,Δt)． (2)碰撞情景的实现 ①用细线将弹簧片压缩，放置于两个滑块之间，并使它们静止，然后烧断细线，弹簧片弹开，两个滑块随即向相反方向运动(图甲)． ②在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图乙)，可以得到能量损失很小的碰撞． ③在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个滑块连成一体运动(图丙)，这样可以得到能量损失很大的碰撞． (3)器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块两个(带挡光片)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等． 方案2：单摆结合机械能守恒定律 实验装置如图所示： (1)速度的测量及计算：可以测量小球被拉起的角度，根据机械能守恒定律算出小球碰撞前对应的速度；测量碰撞后两小球分别摆起的对应角度，根据机械能守恒定律算出碰撞后对应的两小球的速度． (2)碰撞情景的实现：用贴胶布的方法增大两小球碰撞时的能量损失． (3)器材：带细线的小球(两套)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等． 方案3：纸带结合打点计时器 实验装置如图所示(在光滑长木板上) (1)速度的测量及计算：用刻度尺测出纸带上两计数点间的距离Δx，Δt为对应Δx所用的时间，则小车的速度v＝eq \f(Δx,Δt)． (2)碰撞情景的实现：两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥．碰撞时，撞针插入橡皮泥中，两小车连在一起运动． (3)器材：光滑长木板、打点计时器、纸带、小车(两个)、天平、撞针、橡皮泥等. 【即学即练1】利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验时，不需要测量的物理量是(　　) A． 滑块的质量 B． 挡光时间 C． 挡光片的宽度 D． 滑块移动的距离 【答案】D 【解析】根据实验原理可知，滑块的质量、挡光时间、挡光片的宽度都是需要测量的物理量，其中滑块的质量用天平测量，挡光时间用光电计时器测量，挡光片的宽度可事先用刻度尺测量；只有滑块移动的距离不需要测量，D正确． 【即学即练2】用气垫导轨进行实验时，经常需要使导轨保持水平，检验气垫导轨是否水平的方法之一是，轻推一下滑块，使其先后滑过光电门1和光电门2，如图所示，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录滑块先后经过光电门1、2时的遮光时间Δt1和Δt2，比较Δt1和Δt2即可判断导轨是否水平，为使这种检验更精准，正确的措施是(　　) A． 换用质量更大的滑块 B． 换用宽度Δx更小的遮光条 C． 提高测量遮光条宽度Δx的精确度 D． 尽可能增大光电门1、2之间的距离L 【答案】D 【解析】本题中如果导轨水平，则滑块应做匀速运动，因此要想更准确的进行检验可以增大光电门1、2之间的距离，从而更准确的判断速度是否发生变化；而换用质量更大的滑块、宽度更小的遮光条以及提高测量遮光条宽度Δx的精确度对速度变化均没有影响，D正确． 知识点02 动量 1．定义：运动物体的质量和速度的乘积叫动量；公式p＝mv；单位：千克·米/秒，符号：kg·m/s． 2．矢量性：方向与速度的方向相同．运算遵循平行四边形定则． 3．动量的变化量 (1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量)，Δp＝p′－p(矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选