第一章 动量守恒定律（知识清单）物理人教版2019选择性必修第一册

第一章 动量守恒定律（知识清单） 思维导图 第1节 动量 一、寻求碰撞中的不变量 1．对小球碰撞演示实验的猜想：通过观察分析质量不同小球的碰撞的实验，可以看出，两球碰撞前后的速度之和并不相等，但可能会猜想：两个物体碰撞前后动能之和不变；两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的…… 2．对小车碰撞实验数据定量分析可得出结论：两辆小车碰撞前后，动能之和________，但是质量与速度的乘积之和________。 二、动量 1．定义：物理学中把________和________的乘积mv定义为物体的动量。 2．表达式：________。 3．单位：________，符号是________。 4．矢量性：动量是矢量，动量的方向与________的方向相同，运算遵守____ ____定则。 三、动量的变化量 1．定义：物体在某段时间内________与________的矢量差。 2．物体沿直线运动时动量变化量的运算：选定坐标轴的方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化成________运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)。 3．表达式：______ __。 4．矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与_____ ___的方向相同。 第2节 动量定理 一、冲量 1．定义：力与力的作用________的乘积。 2．表达式：I＝________。 3．单位：牛秒，符号是N·s。 4．方向：恒力冲量的方向与________的方向相同。 二、动量定理 1．内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的____ ____。其中“力的冲量”指的是________力的冲量，或者是各个力的冲量的________________。 2．表达式：I＝p′－p或_________ _______。若物体受变力作用，式中F应该理解为变力在作用时间内的________。 3．变形式：F＝(牛顿第二定律的动量形式)，表示物体动量的________等于它所受的力。 三、动量定理的应用 1．原理：根据动量定理，如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间短，物体受的力就________；作用的时间长，物体受的力就________。 2．应用：易碎物品运输时要用柔软材料包装，跳高时运动员要落在软垫上，在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体(如旧轮胎)。 第3节 动量守恒定律 一、系统、内力与外力 1．系统：由________________相互作用的物体构成的整体。 2．内力：系统中物体间的作用力。 3．外力：系统________物体施加给系统内物体的力。 二、动量守恒定律 1．内容：如果一个系统________，或者________________，这个系统的总动量保持不变。 2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成：________＝p1＋p2或___ _____＝m1v1＋m2v2。 3．适用条件：系统________或者所受外力的矢量和________。 4．普适性：动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的________领域。 第4节 实验：验证动量守恒定律 一、实验思路 (1)两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。根据动量定理，它们的相互作用力很_____。如果把这两个物体看作一个系统，可以近似认为碰撞_______动量守恒定律的条件。 (2)在设计实验时应着重考虑如下问题。 ①实验中哪些物体组成了要研究的系统？ ②如何创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0? ③需要测量哪些物理量？ 二、物理量的测量 (1)物体的________，可用天平直接测量。 (2)两个物体________________的速度，根据所选择的具体实验方案来确定。 三、数据分析 选取质量不同的两个物体进行碰撞，测出物体的质量(m1，m2)和碰撞前后的速度(v1，v1′，v2，v2′)，分别计算出两物体碰撞前后的总动量，并检验碰撞前后总动量的关系是否满足动量守恒定律，即________________。 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能________，这类碰撞叫作弹性碰撞。 2．非弹性碰撞：如果系统在碰撞后动能________，这类碰撞叫作非弹性碰撞。 二、弹性碰撞的实例分析 1．正碰：两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与________的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着________________。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。 2．一维弹性碰撞分析：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生正碰，碰撞后它们的速度分别为v1′、v2′，碰撞中动量守恒：m1v1＝________________；弹性碰撞中没有动能损失：m1v＝________________。可以解出两个物体碰撞后的速度分别为：v1′＝____________，v2′＝_____________。 第6节 弹性碰撞和非弹性碰撞 一、反冲现象 1．反冲：一个静止的系统在_____的作用下分为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向__ ___的方向运动，这种向________方向的运动叫作反冲。 2．特点 (1)系统的不同部分在________作用下向相反方向运动。 (2)系统内力很大，外力可忽略，可用____ ____来解释。 3．反冲现象的防止及应用 (1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的__________，所以用步枪射击时要把枪身抵在_______，以减少反冲的影响。 (2)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲，使水从喷口喷出时一边喷水一边________。 二、火箭 1．工作原理：应用了_______的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压的燃气从尾部迅速喷出时，使火箭获得巨大的________。 2．火箭喷气一次获得速度大小的影响因素：火箭喷出的燃气速度________，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比________，火箭获得的速度就越大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第一章 动量守恒定律（知识清单） 思维导图 第1节 动量 一、寻求碰撞中的不变量 1．对小球碰撞演示实验的猜想：通过观察分析质量不同小球的碰撞的实验，可以看出，两球碰撞前后的速度之和并不相等，但可能会猜想：两个物体碰撞前后动能之和不变；两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的…… 2．对小车碰撞实验数据定量分析可得出结论：两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。 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。 2．表达式：p＝mv。 3．单位：千克米每秒，符号是kg·m/s。 4．矢量性：动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同，运算遵守平行四边形定则。 三、动量的变化量 1．定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差。 2．物体沿直线运动时动量变化量的运算：选定坐标轴的方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化成代数运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)。 3．表达式：Δp＝p′－p。 4．矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与速度变化量的方向相同。 第2节 动量定理 一、冲量 1．定义：力与力的作用时间的乘积。 2．表达式：I＝FΔt。 3．单位：牛秒，符号是N·s。 4．方向：恒力冲量的方向与力的方向相同。 二、动量定理 1．内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。其中“力的冲量”指的是合力的冲量，或者是各个力的冲量的矢量和。 2．表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv。若物体受变力作用，式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。 3．变形式：F＝(牛顿第二定律的动量形式)，表示物体动量的变化率等于它所受的力。 三、动量定理的应用 1．原理：根据动量定理，如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间短，物体受的力就大；作用的时间长，物体受的力就小。 2．应用：易碎物品运输时要用柔软材料包装，跳高时运动员要落在软垫上，在船舷和码头悬挂一些具有弹性的物体(如旧轮胎)。 第3节 动量守恒定律 一、系统、内力与外力 1．系统：由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体。 2．内力：系统中物体间的作用力。 3．外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力。 二、动量守恒定律 1．内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。 2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成：p1′＋p2′＝p1＋p2或m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2。 3．适用条件：系统不受外力或者所受外力的矢量和为0。 4．普适性：动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。 第4节 实验：验证动量守恒定律 一、实验思路 (1)两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。根据动量定理，它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统，可以近似认为碰撞满足动量守恒定律的条件。 (2)在设计实验时应着重考虑如下问题。 ①实验中哪些物体组成了要研究的系统？ ②如何创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0? ③需要测量哪些物理量？ 二、物理量的测量 (1)物体的质量，可用天平直接测量。 (2)两个物体发生碰撞前后各自的速度，根据所选择的具体实验方案来确定。 三、数据分析 选取质量不同的两个物体进行碰撞，测出物体的质量(m1，m2)和碰撞前后的速度(v1，v1′，v2，v2′)，分别计算出两物体碰撞前后的总动量，并检验碰撞前后总动量的关系是否满足动量守恒定律，即m1v1′＋m2v2′＝m1v1＋m2v2。 第5节 弹性碰撞和非弹性碰撞 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 1．弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作弹性碰撞。 2．非弹性碰撞：如果系统在碰撞后动能减少，这类碰撞叫作非弹性碰撞。 二、弹性碰撞的实例分析 1．正碰：两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同一条直线上，碰撞之后两球的速度仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也叫作对心碰撞或一维碰撞。 2．一维弹性碰撞分析：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生正碰，碰撞后它们的速度分别为v1′、v2′，碰撞中动量守恒：m1v1＝m1v1′＋m2v2′；弹性碰撞中没有动能损失：m1v＝m1v1′2＋m2v2′2。可以解出两个物体碰撞后的速度分别为：v1′＝v1，v2′＝v1。 第6节 弹性碰撞和非弹性碰撞 一、反冲现象 1．反冲：一个静止的系统在内力的作用下分为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反的方向运动，这种向相反方向的运动叫作反冲。 2．特点 (1)系统的不同部分在内力作用下向相反方向运动。 (2)系统内力很大，外力可忽略，可用动量守恒定律来解释。 3．反冲现象的防止及应用 (1)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的准确性，所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部，以减少反冲的影响。 (2)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲，使水从喷口喷出时一边喷水一边旋转。 二、火箭 1．工作原理：应用了反冲的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压的燃气从尾部迅速喷出时，使火箭获得巨大的速度。 2．火箭喷气一次获得速度大小的影响因素：火箭喷出的燃气速度越大，火箭喷出物质的质量与火箭本身质量之比越大，火箭获得的速度就越大。 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $$