2024届高考物理一轮复习导学案：12-1追寻守恒量 动量冲量

听课规范：边听边记，重点整理；训练规范：选择有标记，计算左对齐，方程要规范，分行写算式，说明要准确，单位别忘记，小题号写清，审题留标记 12-1追寻守恒量 动量冲量 （设计者： 审核者： ） 高三物理 编号： 日期： 姓名： 一．实验探究的基本思路 1．1 一维碰撞 我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动． 这种碰撞叫做一维碰撞． 如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为β角．如两球的质量mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度； 如果mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动； 如果mA<mB，碰后A球反弹、B球向右摆动． 以上现象可以说明什么问题？ 结论：以上现象说明A、B两球碰撞后，速度发生了变化，当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同． 1．2 追寻不变量 在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度． 设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为、． 规定某一速度方向为正． 碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系，我们可以做如下猜测： （1） （2） （3） 2．实验条件的保证、实验数据的测量 2．1 实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动; 2．2 用天平测量物体的质量； 2．3 测量两个物体在碰撞前后的速度． 测量物体的速度可以有哪些方法？ 总结：速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件． 参考案例一―――光电门测速原理 如图所示，图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置． 当挡光板穿入时，将光挡住开始计时，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v=L/t． 参考案例二―一―摆球测速原理 实验装置如图所示。 把两个小球用线悬起来，一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。 可以测量小球被拉起的角度，从而算出落下时的速度；测量被撞小球摆起的角度，从而算出被撞后的速度。 也可以用贴胶布等方法增大两球碰撞时的能量损失。 参考案例三――一打点计时器测速原理 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体（如上图）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。 实验分析：两个物体由静止弹开也是一种碰撞情况 参考案例四――一平抛测速原理 实验装置如图所示。把两块大小不同的木块用细线连接，中间夹一被压缩了的轻弹簧．将这一系统置于光滑的水平桌面上，烧断细线，观察物体的运动情况，通过测量桌高和水平位移，可以算出抛出时的初速度。 3．实验方案一： 3．1 用气垫导轨作碰撞实验.（器材：①气垫导轨（包括滑块2个、弹簧圈2个、光电计时器2个、粘扣、挡光片）天平、毫米刻度尺） 实验记录及分析 碰撞前 碰撞后 质量 m1= m2= m1= m2= 速度 v1= v2= = = mv mv2 v/m 实验记录及分析（a-1） 碰撞前 碰撞后 质量 m1=4 m2=4 m1=4 m2=4 速度 v1=9 v2=0 =3 =6 实验记录及分析（a-2） 碰撞前 碰撞后 质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=9 v2=0 =4.5 =9 实验记录及分析（a-3） 碰撞前 碰撞后 质量 m1=2 m2=4 m1=2 m2=4 速度 v1=6 v2=0 = -2 =4 实验记录及分析（b） 碰撞前 碰撞后 质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=0 v2=0 = 2 = - 4 实验记录及分析—（c） 碰撞前 碰撞后 质量 m1=4 m2=2 m1=4 m2=2 速度 v1=9 v2=0 =6 = 6 你的结论是什么? 二、动量:（1）动量的定义：在物理学中，物体的 和 的乘积叫做动量，动量常用字母 表示，即：