第一章 第1节 冲量 动量-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理选择性必修第一册创新导学案word（粤教版2019）

第一章 动量和动量守恒定律 第一节　冲量　动量 1．理解冲量的概念，知道冲量是矢量.2.理解动量的概念及其矢量性，会计算一维情况下的动量变化量． 3．理解动量与动能的区别. 一　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．方向：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定，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. 4．F­t图像中冲量大小的表示：对一个随时间变化的力来说，冲量的大小等于F­t图像中图线与时间轴所围的面积. 5．单位：冲量的单位是牛秒，符号是N·s. 二　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．动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，它的方向与速度的方向相同． 4．单位：动量的单位是千克米每秒，符号是kg·m/s. 5．动量与动能的区别 (1)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． (2)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．判一判 (1)动量越大的物体，其速度越大．(　　) (2)一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定发生改变．(　　) (3)用力推物体，物体没有动，则人对物体的冲量为零．(　　) (4)一个变化的力F作用在物体上，3 s末力F达到最大值，之后缓慢变小，则3 s末力F对物体的冲量最大．(　　) (5)合力的冲量等于各力冲量的代数和．(　　) 提示：(1)×　由动量定义式p＝mv知，动量大的物体，其速度不一定大． (2)√　描述物体运动状态的物理量是速度，动量是质量和速度的乘积，物体质量不变，速度发生改变，则它的动量一定发生改变． (3)×　根据I＝Ft知，人对物体的冲量不为零． (4)×　冲量是一个过程量． (5)× 2．想一想 质量相同的两个物体动能相同，它们的动量也一定相同吗？ 提示：不一定．动量是矢量，有方向，而动能是标量，无方向．质量相同的两个物体动能相同，速度大小一定相同，但速度方向不一定相同. 课堂任务 　冲量 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”． 将一个钢球从同一高度分别自由下落到坚硬的木板和垫有海绵的木板上，用力传感器测出钢球碰撞时作用力的大小，用与力传感器相连的数据采集器记录下力随时间的变化．如图所示是某次实验获得的钢球从同一高度落下碰撞不同材质垫块的实验结果． 活动1：我们有这样的经验：鸡蛋从一定高度掉到地上会摔破，但如果地上垫了海绵，鸡蛋则可能完好无损．这两次碰撞前后鸡蛋速度的变化是一样的，但碰撞中受到的作用力却显然不同．为了定量描述碰撞过程，我们先观察如图所示实验．根据实验数据思考：两次碰撞时作用力的大小与作用时间有什么关系？ 提示：实验表明，同一钢球从同一高度下落分别与不同材质的垫块相碰，相互作用力的大小明显不同．相对而言，钢球与坚硬垫块的相互作用力大一些，作用时间短一些．但钢球碰到不同材质垫块时，碰撞曲线下阴影面积的大小很接近．这个面积表示碰撞过程中作用力在时间上的积累Ft(F可以理解为作用时间t内的平均作用力)． 活动2：想一想能用什么物理量恰当地描述碰撞过程？ 提示：通过活动1分析可知，对于同一钢球，从同一高度下落，与不同材质的垫块相碰时，作用力在时间上的积累Ft是一个常数．Ft在碰撞过程中可能是一个重要的物理量，能恰当地描述碰撞过程． I＝Ft叫作冲量． 1．对冲量的理解 (1)冲量是过程量 冲量是力作用在物体上的时间累积效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量． (2)冲量是矢量 冲量的方向由力的方向决定，在力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同． 2．冲量的计算 (1)求恒力的冲量 冲量等于力和力的作用时间的乘积(无论物体是否运动，无论物体在该力的方向上是否有位移)． (2)变力冲量的计算 ①若力的方向不变而大小随时间均匀变化，则该力的冲量可以用平均力来计算，其公式为I＝Δt. ②若力的方向始终沿一条直线，利用F­t图像中的“面积”求该力的冲量．面积大小表示冲量的大小，面积的正负表示冲量的方向．某力F随时间t变化的图像(F­t图像)如图所示，则图中阴影部分的面积就表示力在时间Δt＝t2－t1内的冲量． 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 例1　(多选)两个质量相等的物体在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止开始自由下滑，在它们到达斜面底端的过程中(　　) A．重力的冲量相同 B．重力的功相同 C．斜面弹力的冲量为零 D．斜面弹力做功为零 (1)这