1.1&1.2 动量&动量定理（wrord教参）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修1（教科版）

1　动量 2　动量定理 学习目标 素养提炼 1.通过分析碰撞中的不变量，掌握动量的概念，会计算一维情况下的动量变化量。 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：碰撞中的守恒量 科学态度与责任：用动量定理解释生活中的现象 一、常见的碰撞现象 做相对运动的两个(或几个)物体相遇并发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫作碰撞。 二、探究碰撞过程的守恒量 1．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。 2．动量 (1)定义：物理学中把质量m和速度v的乘积(即运动的量)定义为物体的动量，用符号p表示。 (2)表达式：p＝mv。 (3)单位：千克米每秒，符号是 kg·m/s。 (4)方向：动量是矢量，它的方向与速度的方向相同。 [思考] (1)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，方向与速度的方向相同，物体做匀速圆周运动时，速度大小不变，方向时刻变化，其动量时刻变化。 (2)在一维运动中，动量正负的含义是什么？ 提示：正负号仅表示方向，不表示大小。正号表示动量的方向与规定的正方向相同；负号表示动量的方向与规定的正方向相反。 三、冲量　动量定理 1．动量定理 (1)内容：在一个过程中物体所受合力与作用时间的乘积等于物体动量的变化。 (2)公式：Ft＝p′－p。 2．冲量 (1)定义：力与力的作用时间的乘积，用字母I表示。 (2)公式：I＝Ft。 (3)单位：牛顿秒，符号是 N·s。 [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。(√) 四、动量定理的应用 在物体的动量变化一定的条件下，作用时间较短则相互作用力较大；作用时间较长则相互作用力较小。 [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。 要点一　动量及动量的变化量 [情景探究]　在激烈的橄榄球赛场上，一个较瘦弱的运动员奔跑时迎面碰上了高大结实的对方运动员，自己却被碰倒在地，而对方却几乎不受影响。这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关，而且与质量有关。 (1)若质量为60 kg的运动员(包括球)以5 m/s的速度向东奔跑，他的动量是多大？方向如何？ 提示：动量是300 kg·m/s，方向向东。 (2)若他以大小不变的速率做曲线运动时，他的动量是否变化？ 提示：做曲线运动时他的动量变化了，因为方向变了。 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 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＝ [典例1]　全国羽毛球锦标赛是国内羽毛球项目最高级别的赛事，2020年全国羽毛球锦标赛为期13天，从10月28日持续至11月10日结束。 我国运动员扣杀羽毛球的速度可达到342 km/h。某次训练中，羽毛球飞来的速度为90 km/h，某运动员将球以342 km/h的速度反向击回。已知羽毛球质量为5 g，试求： (1)击球过程中羽毛球的动量变化量； (2)在这次扣杀中，羽毛球的速度变化量、动能变化量各是多大。 [解析]　(1)以羽毛球飞回的方向为正方向，则 p1＝mv1＝5×10－3×(－)kg·m/s ＝－0.125 kg·m/s p2＝mv2＝5×10－3× kg·m/s＝0.475 kg·m/s 所以羽毛球动量的变化量为 Δp＝p2－p1＝0.475 kg·m/s－(－0.125 kg·m/s)＝0.600 kg·m/s 即羽毛球动量的变化量大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球飞回的方向相同。 (2)羽毛球的