第1章 1,2 动量&动量定理(Word教参)-【精讲精练】2025-2026学年高中物理选择性必修第一册(人教版)江苏专版
1 动 量
2 动量定理
[学业要求与核心素养]
物理观念 | 科学思维 |
1.通过实验寻求碰撞中的不变量。 2.理解动量概念及其矢量性,会计算一维情况下的动量变化量。 3.理解冲量的概念,知道冲量是矢量;理解动量定理及其表达式。 | 能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 |
[对应学生用书P1]
一、动量
阅读教材,并回答:
1.对于教材图1.1-1所示实验现象你有何猜想?
答 略
2.分析教材图1.1-2实验表中记录的数据,你可得出什么结论?
答 略
[概念·规律]
1.定义:物体的__质量__和__速度__的乘积叫作物体的动量。用字母p表示,单位:__千克米每秒(或kg·m/s)__。
2.动量的矢量性:动量是__矢__(填“矢”或“标”)量,方向与__速度的方向__相同,运算遵循平行四边形定则。
二、动量定理
阅读教材,并回答:
根据教材图1.2-1,试探究物体动量的变化与外力F的关系式。
答 见教材
[概念·规律]
1.冲量
(1)定义:力与力的作用时间的__乘积__叫作力的冲量。
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(2)定义式:__I=FΔt__。
(3)冲量是__矢__(填“矢”或“标”)量,若是恒力的冲量,则冲量的方向与__力F的方向__相同。
2.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__。
(2)表达式:__I=p′-p__或F(t′-t)=__mv′-mv__。
(1)动量越大的物体,其速度越大。( )
(2)物体的动量越大,其惯性也越大。( )
(3)物体所受合力不变,则动量也不改变。( )
(4)物体沿水平面运动时,重力不做功,其冲量为零。( )
(5)物体质量不变时,运动的速度变化,其动量一定变化。( )
(6)做匀速圆周运动的物体动量不变。( )
(7)物体所受合外力的冲量方向与物体末动量的方向相同。( )
(8)物体所受合外力的冲量方向与物体动量变化的方向是一致的。( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)× (7)× (8)√
[对应学生用书P2]
探究点一 动量及动量的变化量
[交流讨论]
1.动量:(1)当两个物体的动量相同时,其动能一定相同吗?
(2)当两个物体的动能相同时,其动量一定相同吗?
答 (1)不一定 (2)不一定
2.动量的变化量:(1)动量的变化量也是矢量,动量变化量的方向与初状态的动量方向一定相同吗?
(2)如何确定动量变化量的大小和方向?
答 (1)不一定 (2)选取正方向进行矢量合成
[归纳总结]
1.动量的变化量
(1)动量的变化量是矢量。
Δp=p′-p是矢量式,运算遵循平行四边形定则。
(2)Δp的计算。
①当p′、p在同一直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
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②当p′、p不在同一直线上时,应依据平行四边形定则运算。
2.动量与动能的比较
(1)区别:动量是矢量,动能是标量。
(2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,大小关系为Ek=或p=
。
一质量m=0.2 kg的皮球从高H=0.8 m处自由落下,与地面相碰后反弹的最大高度h=0.45 m。(g=10 m/s2)试求:球与地面相互作用前、后时刻的动量以及球与地面相互作用过程中的动量变化。
[解析] 以向下的方向为正,则由mgH=mv12得
与地面接触时的速度v1=4 m/s
此时的动量大小p1=mv1=0.8 kg·m/s,方向向下,为正。
由mhg=mv22可得球刚离开地面时的速度v2=3 m/s
此时的动量大小p2=mv2=0.6 kg·m/s,方向向上,为负。
所以Δp=p2-p1=(-0.6 kg·m/s)-0.8 kg·m/s=-1.4 kg·m/s,负号表示方向向上。
[答案] p1=0.8 kg·m/s,方向向下 p2=0.6 kg·m/s,方向向上 Δp=1.4 kg·m/s,方向向上
1.羽毛球是速度较快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到100 m/s,假设羽毛球飞来的速度为50 m/s,运动员将羽毛球以100 m/s的速度反向击回。设羽毛球的质量为10 g,试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)运动员击球过程中羽毛球的动能变化量。
解析 (1)以羽毛球飞来的方向为正方向,则
p1=mv1=10×10-3×50 kg·m/s
=0.5 kg·m/s,
p2=mv2=-10×10-3×100 kg·m/s
=-1 kg·m/s,
所以动量的变化量
Δp=p2-p1=-1 kg·m/s-0.5 kg·m/s=-1.5 kg·m/s,
即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s,方向与羽毛球飞来的方向相反。
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