2020-2021年高中物理-第一章-动量守恒定律-1-动量学案-新人教版选择性必修第一册.doc
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1、2020-2021年高中物理 第一章 动量守恒定律 1 动量学案 新人教版选择性必修第一册2020-2021年高中物理 第一章 动量守恒定律 1 动量学案 新人教版选择性必修第一册年级:姓名:- 10 -动量目标体系构建【学习目标】1了解生产、生活中的碰撞现象。2经历猜想和寻求两物体碰撞前后会有什么物理量不变的过程,领会实验的基本思想。3理解动量的概念,会计算动量的变化。【思维脉络】课前预习反馈知识点 1寻求碰撞中的不变量1实验现象(1)实验装置如下图所示。把两个完全相同的小钢球用两根长度相等的细线悬挂起来,B小球静止,拉起A小球,放开后它们相碰。可以看到:碰撞后,A球的速度大小不变地“传给”
2、了B球。(2)将上面实验中的A球换成大小相同的C球,使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某一高度后放开,撞击静止的B球。我们可以看到,碰撞后B球获得较大的速度。(3)猜想:两个物体碰撞前后动能之和可能不变。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实验:寻求碰撞中的不变量(1)实验器材有气垫导轨、光电门、小车、数字计数器、天平等。(2)本实验所说的“碰撞前”是指即将发生碰撞的那一时刻,“碰撞后”是指碰撞刚结束的那一时刻。(3)分析总结实验的数据,计算两辆小车碰撞前后的动能之和不相等,但是质量与速度的乘积之和基本不变。知识点 2动量1定义运动物体的质量和它的速度的乘积叫作物体的动量。
3、2表达式pmv。3单位千克米每秒,符号kgms1。4方向动量是矢量,它的方向与速度的方向相同。5动量的变化量(1)定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p,则称ppp为物体在该过程中的动量变化量。(2)方向:p是矢量,其方向与速度的改变量v的方向相同。思考辨析 判一判(1)在光滑水平面上,两个钢球对心碰撞前后,其速度与质量的乘积之和是不变的。()(2)动量大的物体惯性一定大。()(3)物体的动量相同,其动能一定也相同。()(4)做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量p的方向与运动方向相同。()(5)物体的动量发生改变,其动能也一定发生改变。()选一选下列关于动量的说法中,正确的是(
4、D)A物体的动量改变了,其速度大小一定改变B物体的动量改变了,其速度方向一定改变C物体运动速度的大小不变,其动量一定不变D物体的运动状态改变,其动量改变解析:A、C错:动量是矢量,动量方向的改变也是动量改变,如匀速圆周运动,方向时刻改变,速度大小不变。B错:物体的动量改变,可能是速度大小改变,也可能是速度方向改变。D对:物体的运动状态改变,说明速度改变,故其动量mv一定改变,可能是方向改变,也可能是大小改变,还有可能是大小和方向同时改变。想一想如图所示,足够长的传送带以恒定的速率v1逆时针运动,一质量为m的物块以大小为v2的初速度冲上传送带,最后又滑回,已知v1v2,则物块在传送带上运动过程中
5、其动量的变化量是多少?解析:由于v2v1,则物块返回到P点的速度大小为v1,则动量变化量pppmv1mv2m(v1v2)方向水平向左。课内互动探究探究 寻求碰撞中的不变量情境导入水上两个电动碰碰船正面相碰,假设两船的速度大小相等,碰后质量大的船和质量小的船哪个容易反弹?提示:质量小的船容易反弹,因为质量小的船质量与速度的乘积小。要点提炼1实验器材方案一:带细线的摆球(两个)、铁架台、天平、量角器、坐标纸、胶布等。方案二:光滑长木板、光电计时器、纸带、小车(两个)、天平、橡皮泥等。2实验步骤不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:(1)用天平测量相关物体的质量;(2)安装
6、实验装置;(3)使物体发生碰撞;(4)测量或读出有关数据,计算出物体的速度;(5)改变碰撞条件重复上述(3)、(4)步;(6)进行数据处理通过分析对比,找出碰撞中的不变量;(7)整理实验器材。 3数据处理(1)将以上两个实验过程中测得的数据填入下表中碰撞前碰撞后质量m1m2m1m2速度v1v2v1v2根据表中的数据,找出碰撞前和碰撞后相等的关系量。(2)结论在实验误差允许的范围内,碰撞前、后不变的量是物体的质量m与速度v的乘积之和,即m1v1m2v2m1v1m2v2。典例剖析典例1 某同学运用以下实验器材,设计了一个碰撞实验来寻找碰撞前后的不变量:打点计时器、低压交流电源(频率为50 Hz)、
7、纸带、表面光滑的长木板、带撞针的小车A、带橡皮泥的小车B、天平。该同学设计的实验步骤如下:A用天平测出小车A的质量为mA0.4 kg,小车B的质量为mB0.2 kgB更换纸带重复操作三次C小车A靠近打点计时器放置,在车后固定纸带,把小车B放在长木板中间D把光滑长木板平放在桌面上,在一端固定打点计时器,连接电源E接通电源,并给小车A一定的初速度vA(1)请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来ADCEB。(2)打点计时器打下的纸带中,比较理想的一条如上图所示,根据这些数据完成下表。碰撞前碰撞后A车B车AB整体质量/kg速度/(ms1)mv/(kgms1)(3)根据以上数据猜想碰撞前后不变量的表达式为
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