内容正文:
2022版·物理必修第二册
物理·选择性必修第一册
第一章 动量守恒定律
第一节 动量
光电门
天平
发生
时刻
刚结束
不相等
不变
p=mv
千克米每秒
矢
速度
kg·m/s
mv2-mv1
mΔv
Δv
代数
矢量
√
√
×
×
课标要求
核心素养
理解动量
1.物理观念:通过学习动量和动量变化量的概念及其矢量性,会计算一维情况下的动量变化量。
2.科学思维:通过实例掌握在同一直线上运动的两个物体碰撞前、后速度的测量方法
高效导学第一步 预习新知,落实必备知识
一、寻求碰撞中的不变量
1.实验器材:气垫导轨、______、小车、数字计时器、____等。
2.本实验所说的“碰撞前”是指即将____碰撞的那一____,“碰撞后”是指碰撞______的那一时刻。
3.分析总结实验的数据,计算出两辆小车碰撞前后的动能之和______,但是质量与速度的乘积之和基本____。
二、动量
1.动量
(1)定义:物体质量与其速度的乘积叫动量,即________。
(2)单位:国际单位制单位是__________,符号是____________。
(3)方向:动量是__量,它的方向与____的方向相同。
2.动量的变化量
(1)公式:Δp=p2-p1=____________=______。
(2)矢量性:其方向与____的方向相同。
(3)如果物体在一条直线上运动,分析计算Δp以及判断Δp的方向时,可选定一个正方向,将____运算转化为____运算。
【概念辨析·试身手】
(1)“寻求碰撞中的不变量”实验中的不变量是系统中物体各自的质量与速度的乘积之和。( )
(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)物体的动量相同,其动能一定也相同。( )
高效导学第二步 课堂探究,培优关键能力
要点一 | 动量 动量变化量
【要点培优】
动量的三个性质
矢量性:物体某一时刻动量的方向与这一时刻速度的方向相同。
瞬时性:动量是状态量,是针对某一时刻或某一位置而言的。当物体做变速运动时,应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。
相对性:由于速度与参考系的选择有关,故动量也与参考系的选择有关,通常以地球(即地面)为参考系。
2.动量变化量
(1)动量变化量的表达式Δp=p2-p1为矢量式,它与动量的计算均遵循平行四边形定则。动量变化量Δp的方向与速度的改变量Δv的方向相同。p1、p2分别为物体在初态、末态的动量,若 p1、p2不在同一直线上,要用平行四边形定则求Δp;若在同一直线上,先规定正方向,与正方向相同的动量取正,反之取负,可用Δp=p2-p1=mv2-mv1=m(v2-v1)=mΔv进行代数运算求解。
(2)Δp正负的含义:选定一个方向为正方向,Δp为正值时,表示动量变化量的方向与选定的正方向相同;Δp为负值时,表示动量变化量的方向与选定的正方向相反。
[思考·探究] (1)经验告诉我们,当大卡车与轿车以相同的速度行驶时,大卡车比轿车停下来更困难。同样,质量相同的两辆汽车以不同的速度行驶时,速度大的汽车比速度小的汽车停下来更困难。
(2)如图,同一小球先后两次以相同的速度碰撞不同的挡板。甲图中小球反弹,乙图中小球穿过挡板,且v2的大小均为3 m/s。
探究:①显然单独用质量或速度无法正确地描述运动物体的这一特征,如何描述更准确呢?
②两图中,小球动量的变化量相同吗?
提示:①用质量与速度的乘积描述这一特征更准确。
②不同,两球初动量相同,但末动量不同,根据Δp=p2-p1知,动量的变化量不同。
【应用培优】
[例1] (2022·江西新余一中检测)关于动量的说法中,正确的是( )
A.物体的动量改变了,其速度大小一定改变
B.物体的动量改变了,其速度方向一定改变
C.物体运动速度的大小不变,其动量一定不变
D.物体的运动状态改变,其动量改变
解析:选D。动量是矢量,动量方向的改变也是动量改变,如匀速圆周运动中物体速度大小不变,动量的大小不变,但方向时刻改变,故A、C错误;物体的运动状态改变,说明速度改变,故其动量mv一定改变,可能是方向的改变,也可能是大小的改变,还有可能是大小和方向同时改变,B错误,D正确。
[训练] 1.(多选)关于动量的增量Δp的说法中正确的是( )
A.做直线运动的物体速度增大时,Δp的方向与速度的方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,Δp的方向与运动方向相反
C.物体的速度大小不变时,Δp为零
D.物体做曲线运动时,Δp一定不为零
解析:选AB。当做直线运动的物体速度增大时,其末动量p2大于初动量p1,由矢量的运算法则可知Δp=p2-p1>0,Δp的方向与速度方向相同,如图甲所示,选项A正确;当做直线运动的物体