第1、2节 动量 动量定理 核心素养导学 物理观念 (1)通过分析碰撞中的不变量,掌握动量的概念,会计算一维情况下的动量变化量。 (2)知道冲量的概念,知道冲量是矢量。 (3)知道动量定理的确切含义,掌握其表达式。 科学思维 理解动量定理的推导过程,能分析与动量变化相关的问题。 科学探究 通过“探究碰撞前后运动量的变化”实验探究,能观察物理现象,提出物理问题,分析实验数据,得到初步结论。 科学态度与责任 会用动量定理解释碰撞、缓冲等生产生活中的有关现象,具备将所学知识应用于生活实际的意识,有主动进行科学普及的兴趣。 一、动量 1.常见的碰撞现象 碰撞:做相对运动的两个(或几个)物体相遇并发生 ,在很短的时间内,它们的运动状态会发生显著变化,这一过程叫作碰撞。 2.历史上对碰撞现象的研究 (1)马尔西碰撞实验 (2)惠更斯碰撞实验 ①两个质量相同的弹性球A、B,以大小相等、方向相反的速度v相碰后,各自以同样大小的速度v反弹回去。 ②如图所示,如果球A以速度v去碰静止的球B,球A会静止下来,球B获得与球A碰前相同的速度。 ③结论:每个物体所具有的“运动量”在碰撞时可以增多或减少,但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。 [微点拨] 两小球静止时应在同一水平线上,且刚好接触,摆线竖直。将小球拉起后,两摆线应在同一竖直平面内,以保证碰撞是一维的。两球最好用双线摆。 3.探究碰撞过程的守恒量 (1)实验装置:气垫导轨、数字计时器、滑块和光电门。 (2)实验结论:大量实验表明,两个物体相互碰撞时,碰前运动量的总和(mAvA+mBvB)与碰后运动量的总和(mAvA'+mBvB')总是相等的,即质量m与速度v乘积的矢量和在碰撞过程中保持不变,或者说守恒。 (3)动量的概念 ①定义:质量m与速度v的 称为动量。 ②公式:p=mv。 ③动量是 ,动量的方向与速度的方向相同。单位是 。 ④动量是 。 二、动量定理 1.冲量 (1)定义:力与力的 的乘积。 (2)公式:I= 。 (3)单位: ,符号是 。 (4)矢量性:方向与 相同。 2.动量定理 (1)内容:一个过程中物体所受 等于物体 。 (2)表达式:I=Δp或F(t'-t)=mv'-mv。 (3)动量定理的研究对象:单个物体或物体系。对物体系,内力的作用不改变系统的总动量,外力的总冲量等于物体系的 。 [微点拨] (1)动量定理反映了力的冲量与动量变化量之间的因果关系。 (2)动量定理表达式是矢量式,式中的等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。 1.光滑的水平面上有两个半径相等的小球,质量为m1的小球以速度v0与静止的质量为m2的小球发生碰撞,碰后质量为m1、m2的小球速度分别为v1、v2,v1、v2与v0同方向且在同一直线上,如图所示为两球碰撞后的情况,则 (1)v0一定等于v1+v2。 ( ) (2)m1一定等于m1+m2。 ( ) (3)m1v0一定等于m1v1+m2v2。 ( ) 2.某物体的动能发生变化时,动量一定发生变化吗 动量变化时,动能一定发生变化吗 3.摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施。小刚搭乘挂在摩天轮边缘的座舱随摩天轮在竖直面内做匀速圆周运动。 (1)不同时刻小刚的动量相同吗 (2)不同时刻小刚的动能相同吗 4.如图所示,有一质量m=50 kg的人在水平路面上行走了5分钟,其重力的冲量为多少 (g取10 m/s2) 5.如图所示,背越式跳高时,为什么在杆下放上厚厚的海绵垫 新知学习(一)|对动量的理解 [任务驱动] 如图所示,在某次足球比赛中,质量为430 g的足球以20 m/s的速度正对撞向门柱,足球撞向门柱后以10 m/s的速度反向弹回,则足球的初动量、末动量以及与球门门柱碰撞过程中动量的变化量各是多少 [重点释解] 1.对动量的认识 瞬时性 通常说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 ... ...
~~ 您好，已阅读到文档的结尾了 ~~
