第一章 第一节 冲量 动量-【导与练】2022-2023学年新教材高中物理选择性必修第一册同步全程学习全书word（粤教版）

[本章学业要求] 能理解冲量、动量、动量定理和动量守恒定律的内涵,知道动量守恒定律的普适性,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点,能定量分析一维碰撞问题;能用动量定理和动量守恒定律等解释生产生活中的碰撞现象,提出一些参考建议.具有与动量及其守恒定律等相关的比较清晰的相互作用观念和能量观念. 能在熟悉的问题情境中根据实际情况选择弹性碰撞或非弹性碰撞模型解决物理问题;会用系统和守恒的思想分析物理问题,能对综合性物理问题进行分析和推理,获得结论并作出解释;能用证据分析解释弹性碰撞与非弹性碰撞等问题;能从运动定律、动量守恒、能量守恒等不同角度思考物理问题. 能完成“验证动量守恒定律”等物理实验.能分析物理现象,提出并准确表述在实验中可能出现的物理问题;能在他人帮助下制订实验方案,能说明实验设计的理由,会使用常规实验器材获取数据;能分析数据,验证动量守恒定律,分析实验误差;能撰写规范的实验报告,在报告中能呈现设计的实验表格、数据分析过程及实验结论,能交流实验过程和结果并能进行反思. 通过对动量守恒定律的理论推导与实验探究,能认识科学探索中的理论与实验研究的重要性,科学定律具有一定的适用条件;有较强的学习物理的兴趣,能做到实事求是;有将所学知识应用于生活实际的愿望,有主动进行科学普及的意识. 第一节　冲量　动量 [课标引领] 建构核心素养 物理观念 理解冲量和动量的概念及其矢量性,理解匀变速情况下冲量和动量的联系 科学思维 通过计算推导,进一步理解动能和动量各自的内涵以及联系,提高逻辑推理的能力 科学探究 通过观察与思考相关演示实验,进一步提高科学探究能力 科学态度与责任 通过了解生产生活中的相关现象,加深对科学本质的认识,增强社会责任感 一、冲量 (1)运动场上跳高的落地点要铺上海绵垫,请思考:若使跳高运动员模型从同一高度下落,一次直接落到硬地面上,一次落到海绵垫上,两种情况下落地前后运动员模型的速度变化是否相同?哪种情况运动员模型受到的作用力较大?哪种情况运动员模型与接触面的作用时间较长? (2)阅读教材第2页“观察与思考”后回答:同一钢球从同一高度下落,与不同材质的垫块相碰时,哪个量是一个常数? (3)阅读教材第3页“观察与思考”后回答:影响碰撞的因素都有哪些? 答案:(1)速度变化相同;落到硬地面上受到的作用力较大;落到海绵垫上作用时间较长. (2)作用力在时间上的积累Ft是一个常数. (3)相互作用力、作用时间、质量、速度. 1.冲量 (1)定义:在物理学中,将Ft定义为冲量,用I表示. (2)公式:I=Ft. (3)单位:牛秒,符号是N·s. (4)矢量性:冲量是矢量,它的方向由力的方向设定,如果力的方向在作用时间内不变,冲量的方向与力的方向相同. 2.变力的冲量 对一个随时间变化的力来说,冲量的大小等于力—时间图像与坐标轴围成的面积. 3.影响碰撞的因素 碰撞过程涉及相互作用力、作用时间、质量和速度几个物理量. 二、动量 设钢球的质量为m,从高处下落至与海绵垫块相碰前的速度为v,碰撞时间t后静止,碰撞过程中平均作用力为F.视碰撞过程为匀减速直线运动. (1)请根据速度公式求出钢球与海绵块碰撞过程中钢球的加速度. (2)请根据牛顿第二定律求出钢球与海绵块碰撞过程中钢球的加速度. (3)将前两问的加速度联立整理后能得到什么式子? 答案:(1)由vt=v-at得a=. (2)由F=ma得a=. (3)Ft=mv. 1.动量 (1)定义:在物理学中,将质量和速度的乘积mv叫作物体的动量,用符号p表示. (2)公式:p=mv. (3)单位:千克米每秒,符号是kg·m/s. (4)矢量性:动量是一个矢量,它的方向与速度的方向相同. 2.动量与动能 动量mv是一个与力在时间上的积累有关的物理量,具有方向性,是矢量,它表示传递机械运动的本领;动能mv2是一个与力在空间上的积累有关的物理量,是标量,它表示物体做功的本领. 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)动能不变的物体,动量一定不变.(　×　) (4)速度大的物体,它的动量一定也大.(　×　) 2.如图,一物体静止在水平地面上,受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后,物体仍保持静止.现有以下看法: A.物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B.物体所受拉力F的冲量大小是Ftcos θ C.物体所受摩擦力的冲量大小为0 D.物体所受合力的冲量大小为0 这些看法正确吗?请简述你的理由. 答案:A错误,拉力F的冲量方向与拉力F的方向相同;B错误,拉力F的冲量IF=Ft;C错误,摩擦力的冲量If=ft;D正确,物体静止,合力为0,故合力的冲量为0. 3.物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化? 答