内容正文:
1.动量
第一章 动量与动量守恒定律
核心素养目标
物理
观念
知道动量的概念及其单位;知道动量和动量的变化量均为矢量。
科学
思维
会计算一维情况下的动量变化量;会比较动量与动能的概念。
科学
探究
经历寻求碰撞中不变量的过程与方法。
科学
态度
与责任
体会探究过程中猜想、推理和论证的重要性。
合作探究 素能提升
新知导学 夯实基础
随堂演练 对点落实
课时精练
内
容
索
引
新知导学 夯实基础
索引
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__________,在很短的时间内,它们的__________会发生显著变化,这一过程叫作碰撞。
知识梳理
相互作用
运动状态
二、历史上对碰撞现象的研究
1.1639 年物理学教授马尔西发表的著作《运动的比例》中介绍了这样一个实验,一颗大理石球撞击一排大小相等且用相同材料做成的石球时,运动将传递到最后一个球,其余各球毫无影响。该实验其实已经蕴含了运动量守恒的思想。
2.荷兰物理学家惠更斯用弹性摆球做过教材P3图1-1-6(a)所示的碰撞实验。实验发现,两个质量相同的弹性球A、B,以大小相等、方向相反的速度相碰后,各自以同样大小的速度反弹回去。如果球A以速度v去碰静止的球 B[教材P3图 1-1-6(b)], 球A会静止下来,球B获得与球A碰前相同的速度。 惠更斯进一步指出 :每个物体所具有的“运动量”即“质量m和速度v的乘积”在碰撞时可以增多或减少,但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。
3.实验得到两个小球所具有的“运动量”在水平方向的总和仍保持不变。
三、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:把______和______的乘积mv定义为物体的动量,用字母p表示。
(2)表达式:p=____。
(3)单位:在国际单位制中是____________,符号是__________。
(4)矢量性:动量是____量,动量的方向与速度的方向______。
(5)运算:如果物体沿直线运动,即动量始终保持在同一条直线上,在选定坐标轴的方向之后,动量的矢量运算就可以简化成______运算。
质量
速度
mv
千克米每秒
kg·m/s
矢
相同
代数
(6)动量的变化量
①定义:物体的末动量与初动量的______差。
②表达式:Δp=p2-p1=__________=______。
③矢量性:Δp为矢量,其方向与_____的方向相同。
矢量
mΔv
mv2-mv1
Δv
1.判断正误
(1)动能是标量,动量也是标量。( )
(2)动量的方向与物体的速度方向相同。 ( )
(3)物体的质量越大,动量一定越大。 ( )
(4)动量越大的物体,其速度越大。 ( )
(5)物体的动量改变,其速度大小一定改变。 ( )
(6)物体的运动状态改变,其动量一定改变。 ( )
自主检测
×
√
×
×
×
√
2.链接实景
如图所示为一种大型机械游乐设施——空中飞椅。
游客搭乘在飞椅上在水平面内做匀速圆周运动。
请思考:
如图所示为一种大型机械游乐设施——空中飞椅。游客搭乘在飞椅上在水平面内做匀速圆周运动。请思考:
(1)某一游客在不同时刻的动量相同吗?在不同时刻的动能相同吗?
提示:动量不相同;动能相同。
(2)在飞椅从正常运行状态逐渐停下来的过程中,某一游客的动量、动能的大小怎样变化?
提示:动量、动能都逐渐减小。
索引
合作探究 素能提升
索引
1.实验误差存在的主要原因是摩擦力的存在,利用气垫导轨进行实验,调节时注意利用水平仪,确保导轨水平。
2.实验中相碰时两弹簧片要正碰。
3.将两滑块上的弹簧片换成橡皮泥,用天平分别测出滑块1、滑块2的质量。使有橡皮泥的两端正对,让滑块1与滑块2相碰,测算出相关数据。
要点归纳
知识点一 寻求碰撞中的不变量
典例示范
例1
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验,气垫导轨装置如图所示,所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。
(1)下面是实验的主要步骤
①安装好气垫导轨,调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;
②向气垫导轨通入压缩空气;
③接通数字计时器;
④把滑块2静止放在气垫导轨的中间;
⑤滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;
⑥释放滑块1,滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2,两滑块通过光电门