1.1 动量（学生用书）-【状元桥·优质课堂】2024-2025学年新教材高中物理选择性必修第一册（人教版2019）

第一章 动量守恒定律 第1节动量 答案精解P [学习目标]1.寻求碰撞中的不变量（科学探究）.2.理解动量的概念，知道动量及动量变化量是 矢量，会计算一维情况下动量的变化量（物理观念） 课前 教材预案●。 教材梳理 2.动量的变化量 知识点1儿寻求碰撞中的不变量 (1)定义：物体在某段时间内 动量与 动量的矢量差。 1.小球碰撞实验 (2)公式：△p (矢量式). (1)实验现象：质量较大的C球 (3)标矢性：动量的变化量也是 ,方向 与质量较小的静止的B球碰撞， 汾 的方向相同。 B球获得的速度 碰前C (4)动量始终保持在一条直线上时动量变化量 球的速度。 的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量 (2)结论：两球碰撞前后的速度 用 的数值表示，从而将矢量运 之和 算简化为 运算. 2.小车碰撞实验 1自主检测 1.判断下列说法的正误. (1)动量越大，物体的速度越大. (2)质量和速率都相同的物体的动量一定 碰症实验装性 相同. () 如图所示，两辆小车都放在滑轨上，用质量为 (3)一个物体的动量改变，它的动能一定改变. 的小车碰撞静止的质量为？的小车，碰后 () 两辆小车粘在一起运动，测出碰撞前质量为 (4)动量变化量的方向一定和物体初动量的方 m,的小车运动的速度和碰后一起运动的速 向相同， () 度v'.可根据实验数据分析： 2.在2023年2月22日凌晨结束的欧冠1/8决赛 (1)两车碰撞前后， 之和并不相等」 首回合一场焦点足球比赛中，皇马客场5：2 (2)两车碰撞前后，质量与速度的乘积之和基 逆转利物浦，抢占了晋级的先机.如图所示，在 本 某次进攻中，一球员误将质量为0.6kg的足球 知识点2儿动量 以20m/s的速度向右踢向门柱，足球撞到门 柱后以5m/s的速度反向弹回，则足球的初动 1.动量 量，末动量以及与球门门柱碰撞过程中动量的 (1)定义：物体的 和 的乘积. 变化量各是多少？ (2)公式：p 20m/ (3)单位： ,符号是 (4)矢量性：方向与 的方向相同，运算遵 循 定则. 第一章动量守恒定律 课堂深度探究● 考点寻求碰撞中的不变量 ⑦读出滑块1通过光电门1的挡光时间为 △t1=10.01ms,通过光电门2的挡光时间为 【情境导学】随着人们的精神生活逐渐丰富，台 △t2=49.99ms,滑块2通过光电门2的挡光 球运动越来越受到人们的喜爱.在台球运动 时间为△13=8.35ms: 中，用杆击打母球，母球去撞击静止的目标 ⑧测出挡光片的宽度d=5mm,测得滑块1 球，在撞击的过程中，母球和目标球产生各 种运动.在碰撞过程中，什么量是不变的？ (包括撞针)的质量为m1=300g,滑块2（包 什么又是变化的？ 括弹簧)质量为m2=200g. (2)数据处理与实验结论： ①实验中气垫导轨的作用是：A. B 知识拓展 ②碰撞前滑块1的速度功为 m/s: L.实验误差存在的主要原因是摩擦力的存在，利 碰撞后滑块1的速度为 m/s:滑 用气垫导轨进行实验，调节时注意利用水平 块2的速度功为 m/s(结果保留2 仪，确保导轨水平 位有效数字).③在误差允许的范围内，通过 2.利用气垫导轨结合光电门进行实验探究不仅 本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不 能保证碰撞是一维的，还可以做出多种情形的 变的？通过对实验数据的分析说明理由，（至 碰撞，物体碰撞前、后速度的测量简单，误差较 少回答两个不变量) 小，准确性较高，是理想的探究方案 【例题1】某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的 b. 不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所 【变式1】用如图所示装置探究碰撞中的不变量 用的气垫导轨装置由导轨、滑块，弹射架、光 气垫导轨水平放置，挡光板宽度为9.0mm, 电门等组成 两滑块被滑块间的弹簧（图中未画出）弹开 洲 光电 H 射 块 后，左侧滑块通过左侧光电门的时间为0.040s, 1 右侧滑块通过右侧光电门的时间为0.060s, 左侧滑块质量为100g,左侧滑块的1= g·m/s.右侧滑块质量为150g,两 节刻度贝 旋[ 滑块质量与速度的乘积的矢量和m十2功 (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 光电 挡光板 钮，使导轨水平； ②向气垫导轨通人压缩空气： ③接通数字计时器： 考点2川 动量及动量的变化量 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： 【情境导学】在中国古代，打铁匠将铁块锻打成 ⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与右侧 各种刀具与农具，在锻打的时候，一人用大 有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑 锤子击打，一人用小锤子击打，如图所示.两 块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后 个人每次击打铁块后的效果是不一样的，用 依次被制动： 大锤的人击打铁块时，铁块的形状改变的较 5 物理选择性必修第一册课堂学案 大，这说明锤子击打铁块的效果与哪些物理 【例题2】一小孩把一质量为0.5kg的篮球由静 量有关？ 止释放，释放后篮球的重心下降高度为 1.25m时与地面相撞，反弹后篮球的重心上 升的最大高度为0.45m,不计空气阻力，取重 力加速度g=10m/s2,求地面与篮球相互作 用的过程中： (1)篮球动量的变化量： 知识拓展 (2)篮球动能的变化量。 1.对动量的理解 (3)若篮球与地面发生碰撞时无能量损失，反 通常说物体的动量是物体在某一时刻或 弹后仍然上升到1.25m高度处，则篮球动量 瞬时性 某一位置的动量，动量大小可用p=四 的变化量是多少？动能的变化量是多少？ 表示 思维导引：根据公式求解各个时刻的动量及 矢量性 动量的方向与物体瞬时速度的方向相同 动能，需考虑正方向的选定，需注意若初、末 因物体的速度与参考系的选取有关，故物 动量在同一直线上 相对性 体的动量也与参考系的选取有关 2.动量变化量△p的计算遵守矢量运算法则. (1)物体做直线运动的情况： ①先规定正方向： ②用“十”“一”号表示各矢量方向； ③将矢量运算简化为代数运算 (2)初、末状态动量不在一条直线上的情况： 如图所示，可按平行四边形定 则求得△p的大小和方向，这 【变式2】2024年世界羽联总决赛将在中国杭州 时△p、p1为邻边，p:为平行 举行，如图所示为运动员将迎面飞来的羽毛 四边形的对角线。 球扣杀回去的场景，假设羽毛球飞来的速度 3.动量与动能的比较 为40m/s,运动员将羽毛球以80m/s的速度 物理量 动量 动能 扣杀击回.羽毛球的质量为5g,求： 定义式 p=) E-2m测 (1)运动员扣杀过程中羽毛球的动量变化量 单位 kg·m/s 的大小： (2)运动员击球过程中羽毛球的动能变化量， 性质 矢量 标量 (1)动量是可以在相 (1)动能可以转化 互作用的物体间传 为内能、光能、电能 递、转移的运动量 等其他形式的能量 特点 (2)的大小或方向 (2)只有的大小 变化都可使P发生 发生变化时才会使 变化 E发生变化 都是状态量，分别从不同的侧面反映和表 联系 示机械运动，E= 2m'p=√2mE 典例 匀速圆周运动，动量时刻变化，动能不变 6 第一章动量守恒定律 课末 随堂演练● 1.(寻求碰撞中的不变量)（多选）在利用摆球测 A.动量变化，其动能一定变化 量小球碰撞前后的速度的实验中，下列说法正 B.动能不变，其动量一定不变 确的是 C.动量的变化量为零，动能的变化量一定为零 A.悬挂两球的细线长度要适当，且等长 D.动能的变化量为零，动量的变化量一定为零 B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰 4.(动量变化的计算)如图所示，一个质量为430g 撞前的速度 的金属块沿直线垂直右侧墙面向右运动，到达 C.两小球必须都是刚性球，且质量相同 A点时速度大小为5m/s,到达B点时速度大 D.两小球碰后可以粘在一起共同运动 小为4m/s,与墙壁碰撞前瞬间的速度大小为 2.(动量的变化量)（多选）质量为2kg的物体，在 3m/s,与墙壁碰撞后瞬间的速度大小为 水平面上做直线运动，若开始时的速度大小为 2.8m/s,返回B点时速度大小为1.8m/s,分 5m/s,在力的作用下，其速度大小变为6m/s,则 别求金属块由A到B、与墙壁碰撞前后、由墙 这个过程中，动量变化量的大小可能为( 碰撞后到返回B的动量变化量. A.22kg·m/s B.12kg·m/s C.10kg·m/s D.2kg·m/s 3.(动量与动能的比较)下列关于质量一定的物 aR 体的动量和动能关系的说法，正确的是( 友情提示完成P课时作业（一） 第2节 动量定理 答案精解P 学习目标]1.知道冲量的概念，知道冲量是矢量（物理观念）.2.能在恒力作用下进行理论推导， 得出动量定理及其表达式（科学探究）.3.会用动量定理解释生产生活中的相关现象和解决实际问题 (科学思维). 课前 教材预案● 教材梳理 于它在这个过程始末的 变化量. 知识点1冲量 2.表达式：F△ ,或1 3.适用条件：动量定理不仅适用于恒力，也适用于 1.定义：力与力的 的乘积叫作力的冲量。 2.表达式： 3.单位：在国际单位制中，冲量的单位是 4.说明：对于变力的冲量，动量定理中的F应理 符号是 解为变力在作用时间1内的 值 4.矢量性：冲量是 量，方向与 知识点3动量定理的理解 的方向相同。 5.物理意义：反映力的作用对 的累积 L.△p一定时，F的作用时间越短，力就越 效应 作用时间越长，力就越 知识点2动量定理 2.F一定时，F的作用时间越长，△p就越 1.内容：物体在一个过程中所受力的 等 作用时间越短，△p就越 。7·null