内容正文:
1 动量
课程解读
课标要点
学科素养
链接浙江选考
理解动量概念
物理观念:建立动量的概念,深化运动与相互作用的观念。
科学探究:经历寻求碰撞中的不变量的过程,体会探究过程中猜想、推理和证据的重要性
掌握动量概念及单位,会计算动量的变化量
(见学生用书P1)
知识点一 寻求碰撞中的不变量
1.质量不同小球的碰撞
(1)质量大的C球与静止的B球碰撞,B球获得的速度__大于__(填“大于”“小于”或“等于”)碰前C球的速度,两球碰撞前、后的速度之和__不相等__(填“相等”或“不相等”)。
(2)两球碰撞后的速度跟它们的__质量__有关系。
(3)猜想:“两个物体碰撞前后动能之和不变”还是“两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和不变”呢?
2.气垫导轨上小车的碰撞实验
(1)实验器材:气垫导轨、光电门、小车、数字计时器、天平等。
(2)本实验所说的“碰撞前”是指即将发生碰撞的那一时刻,“碰撞后”是指碰撞刚结束的那一__时刻__。
(3)实验数据的分析
次数
1
2
3
m1/kg
0.519
0.519
0.718
m2/kg
0.519
0.718
0.519
v/(m·s-1)
0.628
0.656
0.572
v′/(m·s-1)
0.307
0.265
0.321
m1v2/J
0.102
0.112
0.117
(m1+m2)v′2/J
0.049
0.043
0.064
分析上面的实验数据可知,两辆小车碰撞前后的动能之和__不相等__。
次数
1
2
3
m1/kg
0.519
0.519
0.718
m2/kg
0.519
0.718
0.519
v/(m·s-1)
0.628
0.656
0.572
v′/(m·s-1)
0.307
0.265
0.321
m1v
0.326
0.340
0.411
(m1+m2)v′
0.319
0.328
0.397
分析上面的实验数据可知,两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和__基本不变__。
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“”)
(1)两个物体碰撞前后速度之和一定不变。( )
(2)两个物体碰撞前后动能之和一定不变。( )
(3)两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和一定不变。( √ )
2.思考题:如图所示,悬线悬挂的质量大的C球被拉起,由静止释放后与静止的B球发生一维碰撞,碰撞后C、B两球向同一方向运动,为寻求碰撞中的不变量,如何测量质量和速度?
质量不同小球的碰撞
答案:用天平测量质量。用刻度尺测量出绳长、小球被拉起的偏角,可根据机械能守恒,算出碰撞前对应小球的速度;测量出碰后两小球摆起的最大偏角,根据机械能守恒,可算出碰撞后对应小球的速度。
知识点二 动量
1.定义:物理学中把质量和速度的__乘积mv__定义为物体的动量,用字母p表示。
2.定义式:p=mv。
3.动量的单位是千克米每秒,符号是__kg·m/s__。
4.方向:动量是矢量,动量的方向与__速度__的方向相同。
5.设物体的初动量p1=mv1,末动量p2=mv2,则物体动量的变化量Δp=p2-p1=mv2-mv1。
[思辨]
1.判断题(正确的打“√”,错误的打“”)
(1)动量是描述物体运动状态的物理量。( √ )
(2)动量mv中的v是物体的瞬时速度。( √ )
(3)质量大的物体,动量一定大。( )
(4)动量相同的物体,运动方向一定相同。( √ )
(5)质量和速率都相同的物体,动量一定相同。( )
(6)一个物体的动量发生改变,它的动能一定改变。( )
2.思考题:将一支圆珠笔的按压式小帽朝下按在桌面上,放手后笔会向上弹起一定高度。何时圆珠笔的动量最大?
答案:当弹簧弹力大小等于圆珠笔的重力大小时,圆珠笔的加速度为0,速度最大,动量最大。
(见学生用书P2)
类型一对动量的理解
1.矢量性:动量是矢量,其方向与速度的方向相同,运算遵循平行四边形定则。
2.瞬时性:物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小用p=mv表示。
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。
4.运动物体的作用效果可由动量决定。
5.动量和动能的比较
动量
动能
物理意义
描述机械运动状态的物理量
定义式
p=mv
Ek=mv2
标矢性
矢量
标量
变化决定因素
物体所受冲量(下一节学习)
合力所做的功
换算关系
p=,Ek=
联系
物体动量变化时,动能不一定变化;物体动能变化时,动量一定变化
足球场上一个足球迎头飞过来,你敢用头去顶吗?那么