2022-2023学年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册(全国通用)1.1 动量 导学案(word版含答案)

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2022-2023学年高二物理人教版(2019)选择性必修第一册(全国通用)1.1 动量 导学案(word版含答案)

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第一章 动量守恒定律
1.1 动量
【学习目标】
从引导探索的形式理解动量的概念和意义,培养学生思考分析能力
通过对寻找碰撞前后守恒量的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题
理解动量的概念及其矢量性,理解动量的变化,并要求学会动量变化量的求解
将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探索日常生活有关的物理问题。
【开启新探索】
台球的碰撞、微观粒子的散射,这些运动似乎有天壤之别。然而,物理学的研究表明,它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一,无论是设计火箭还是研究微观粒子,都离不开它。那么什么是动量?什么是动量守恒定律 让我们开启新的学习之旅!
【质疑提升1】寻找碰撞中的不变量
我们曾经探究过哪些守恒量?
生活中你还知道哪些碰撞现象?
动量概念最初是伽利略在研究碰撞、打击时提出,描述机械运动的“运动量”。我们也从碰撞现象前、后瞬间研究,寻找动量究竟是什么。如图所示,用轻细绳栓五个完全相同的小钢球,小球的球心均在同一高度,小球之间恰接触。当拉起左侧的一个小球,从静止释放,撞向静止的四个不球,先猜想:撞击后瞬间,五个小球的运动状态?再观察实验,验证你猜想是否正确。接下来再拉开两个小球......
结合生活中碰撞现象的理解、上面的实验现象,想想碰撞前后的运动状态变化与什么物理量有关?
如图所示,我们简化上面的实验,只保留两个小球,拉起左侧小球,从静止释放,观察实验现象。结合实验现象,你能发现在小球碰撞前后,猜想一下哪些物理量不发生变化?
如图所示,我们将被碰小球换成一个质量更小的空心小球,拉起左侧小球,从静止释放,观察实验现象。通过实验,你对小球碰撞前后,哪些物理量不发生变化,又有怎样的猜想?
那么,对于所有的碰撞,碰撞前后到底什么量会是不变的呢?下面我们通过分析实验数据来研究上述问题。阅读课本P3,了解实验的装置、小车的运动情景、以及所要测量的物理量。从实验数据中寻找两小车碰撞前后,哪些物理量不变生变化?
【质疑提升2】动量
从实验数据分析可在,对于发生碰撞的两个物体,它们的mv之和在碰撞拉后可能是不变的,mv具有特别的意义,物理学中定义其为动量:物体的 和 的乘积mv定义为物体的动量。关于动量你有怎样的认识和理解?
【学以致用】
关于动量,下列说法正确的是( )
速度大的物体,它的动量一定也大  B. 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
C. 动量大的物体,它的速度一定也大  D. 物体的动量不变,物体的速度就不变
2. 关于动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量变化,动能也一定变化
B.做匀速圆周运动的物体,动量不变
C.做匀变速直线运动的物体,它的动量一定在改变
D.甲物体动量p1=5kg·m/s,乙物体动量p2= -10kg·m/s,所以p1>p2
3. 一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的墙壁后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量变化了多少?
4.解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
(1) 质量为2kg的物体,速度由3m/s增大为6m/s
,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
(2) 质量为2kg的物体,速度由向东的3m/s变为向西的3m/s,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?
(3) A物体质量是2kg,速度是3m/s,方向向东;B物体质量是3kg,速度是4m/s,方向向西。它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
【核心素养提升】
下列运动中的物体,动量始终保持不变的是(  )
A.正常运行的地球同步卫星
B.用绳子拉着物体,沿斜面做匀速直线运动
C.小球碰到竖直墙壁被弹回,速度大小不变
D.荡秋千的小孩,每次荡起的高度保持不变
2. 一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是( )
A. 竖直上抛运动
B.匀速圆周运动
  C.平抛运动
D.匀速直线运动
3. 下列说法中正确的是( )
A.物体的速度大小保持不变,则其动量不变
B.物体的动量保持不变,则其速度方向一定不变
C.物体的动能保持不变,则其动量一定不变
D.速度大的物体的动量就一定大
4. 关于物体的动量,下列说法中正确的是(  )
A.动量越大的物体,其惯性也越大
B.物体的动能若不变,则动量一定不变
C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
5. 一个物体做匀速圆周运动,下列物理量中不变的是(  )
A.线速度 B.加速度
C.动能 D.动量
6. 甲、乙两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运行。若它们的质量相等,甲离地心的距离为2R,乙离地心的距离为4R,R为地球的半径,则甲、乙两颗人造地球卫星的动量大小之比为(  )
A. B.2
C. D.
7. 颠球是足球运动基本技术之一,若质量为400g的足球用脚颠起后,竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上,再以3m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量△p和合外力对足球做的功W,下列判断正确的是( )
A.△p=1.4kg·m/s W= -1.4J
B.△p= -1.4kg·m/s W=1.4J
C.△p=2.8kg·m/s W= -1.4J
D.△p= -2.8kg·m/s W=1.4J
 质量一定的物体的动量发生变化,则( )
A.速率一定变化了
B.速度方向一定变化了
C.加速度可能为零
D.加速度一定不为零
9. 对于竖直向上抛出的物体,下面关于物体在上升阶段的动量和动量变化量说法中,正确的是(  )
A.物体的动量方向向上,动量变化量的方向也向上
B.物体的动量方向向上,动量变化量的方向向下
C.物体的动量方向向下,动量变化量的方向向上
D.物体的动量方向向下,动量变化量的方向也向下
10.运动的物体的质量比为2:1,则:( B )
A.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1;
B.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=:1;
C.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1;
D.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:
11.一个质量为的物体在合力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图像如图所示。
(1)时物体的动量大小是多少?
(2)时物体的动量大小是多少?第一章 动量守恒定律
1.1 动量
【学习目标】
从引导探索的形式理解动量的概念和意义,培养学生思考分析能力
通过对寻找碰撞前后守恒量的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题
理解动量的概念及其矢量性,理解动量的变化,并要求学会动量变化量的求解
将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探索日常生活有关的物理问题。
【开启新探索】
台球的碰撞、微观粒子的散射,这些运动似乎有天壤之别。然而,物理学的研究表明,它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一,无论是设计火箭还是研究微观粒子,都离不开它。那么什么是动量?什么是动量守恒定律 让我们开启新的学习之旅!
【质疑提升1】寻找碰撞中的不变量
我们曾经探究过哪些守恒量?
机械能、能量、电荷
生活中你还知道哪些碰撞现象?
动量概念最初是伽利略在研究碰撞、打击时提出,描述机械运动的“运动量”。我们也从碰撞现象前、后瞬间研究,寻找动量究竟是什么。如图所示,用轻细绳栓五个完全相同的小钢球,小球的球心均在同一高度,小球之间恰接触。当拉起左侧的一个小球,从静止释放,撞向静止的四个不球,先猜想:撞击后瞬间,五个小球的运动状态?再观察实验,验证你猜想是否正确。接下来再拉开两个小球......
结合生活中碰撞现象的理解、上面的实验现象,想想碰撞前后的运动状态变化与什么物理量有关?
如图所示,我们简化上面的实验,只保留两个小球,拉起左侧小球,从静止释放,观察实验现象。结合实验现象,你能发现在小球碰撞前后,猜想一下哪些物理量不发生变化?
如图所示,我们将被碰小球换成一个质量更小的空心小球,拉起左侧小球,从静止释放,观察实验现象。通过实验,你对小球碰撞前后,哪些物理量不发生变化,又有怎样的猜想?
那么,对于所有的碰撞,碰撞前后到底什么量会是不变的呢?下面我们通过分析实验数据来研究上述问题。阅读课本P3,了解实验的装置、小车的运动情景、以及所要测量的物理量。从实验数据中寻找两小车碰撞前后,哪些物理量不变生变化?
【质疑提升2】动量
从实验数据分析可在,对于发生碰撞的两个物体,它们的mv之和在碰撞拉后可能是不变的,mv具有特别的意义,物理学中定义其为动量:物体的 和 的乘积mv定义为物体的动量。关于动量你有怎样的认识和理解?
【学以致用】
关于动量,下列说法正确的是( )
速度大的物体,它的动量一定也大  B. 只要物体运动的速度大小不变,物体的动量也保持不变
C. 动量大的物体,它的速度一定也大  D. 物体的动量不变,物体的速度就不变
2. 关于动量,下列说法中正确的是( )
A.物体的动量变化,动能也一定变化
B.做匀速圆周运动的物体,动量不变
C.做匀变速直线运动的物体,它的动量一定在改变
D.甲物体动量p1=5kg·m/s,乙物体动量p2= -10kg·m/s,所以p1>p2
3. 一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的墙壁后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量变化了多少?
向左为正,1.2
向右为正,-1.2
扩:动能变化量?
4.解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
(1) 质量为2kg的物体,速度由3m/s增大为6m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
(2) 质量为2kg的物体,速度由向东的3m/s变为向西的3m/s,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?
(3) A物体质量是2kg,速度是3m/s,方向向东;B物体质量是3kg,速度是4m/s,方向向西。它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
(1)动量增2,动能增4。(2)动量变化,动能不变。动量变化12(西为正)(3)西为正,动量-6,动能和33。
【核心素养提升】
下列运动中的物体,动量始终保持不变的是(  )
A.正常运行的地球同步卫星
B.用绳子拉着物体,沿斜面做匀速直线运动
C.小球碰到竖直墙壁被弹回,速度大小不变
D.荡秋千的小孩,每次荡起的高度保持不变
2. 一个物体在下述运动中,动量不发生变化的是( )
A. 竖直上抛运动
B.匀速圆周运动
  C.平抛运动
D.匀速直线运动
3. 下列说法中正确的是( )
A.物体的速度大小保持不变,则其动量不变
B.物体的动量保持不变,则其速度方向一定不变
C.物体的动能保持不变,则其动量一定不变
D.速度大的物体的动量就一定大
4. 关于物体的动量,下列说法中正确的是(  )
A.动量越大的物体,其惯性也越大
B.物体的动能若不变,则动量一定不变
C.动量变化量的方向一定和动量的方向相同
D.运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向
5. 一个物体做匀速圆周运动,下列物理量中不变的是(  )
A.线速度 B.加速度
C.动能 D.动量
6. 甲、乙两颗人造地球卫星都在圆形轨道上运行。若它们的质量相等,甲离地心的距离为2R,乙离地心的距离为4R,R为地球的半径,则甲、乙两颗人造地球卫星的动量大小之比为(  )
A. B.2
C. D.
7. 颠球是足球运动基本技术之一,若质量为400g的足球用脚颠起后,竖直向下以4m/s的速度落至水平地面上,再以3m/s的速度反向弹回,取竖直向上为正方向,在足球与地面接触的时间内,关于足球动量变化量△p和合外力对足球做的功W,下列判断正确的是(C)
A.△p=1.4kg·m/s W= -1.4J
B.△p= -1.4kg·m/s W=1.4J
C.△p=2.8kg·m/s W= -1.4J
D.△p= -2.8kg·m/s W=1.4J
 质量一定的物体的动量发生变化,则(D)
A.速率一定变化了
B.速度方向一定变化了
C.加速度可能为零
D.加速度一定不为零
9. 对于竖直向上抛出的物体,下面关于物体在上升阶段的动量和动量变化量说法中,正确的是(  B)
A.物体的动量方向向上,动量变化量的方向也向上
B.物体的动量方向向上,动量变化量的方向向下
C.物体的动量方向向下,动量变化量的方向向上
D.物体的动量方向向下,动量变化量的方向也向下
10.运动的物体的质量比为2:1,则:( B )
A.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=2:1;
B.当它们的动能相同时,动量之比P甲∶P乙=:1;
C.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=2:1;
D.当它们的动量相同时,它们的动能之比Ek甲∶Ek乙=1:
11.一个质量为的物体在合力的作用下从静止开始沿直线运动。随时间变化的图像如图所示。
(1)时物体的动量大小是多少?
(2)时物体的动量大小是多少?
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