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新人教版物理必修3知识梳理
第六章 动量
第1讲　动量　冲量　动量定理
一、动量　冲量
1.动量
(1)定义:运动物体的质量和①　 　的乘积叫做物体的动量,通常用p来表示。
(2)表达式:p=②　 　。
(3)单位:kg·m/s。
(4)标矢性:动量是矢量,其方向和③　 　方向相同。
2.冲量
(1)定义:力和力的④　 　的乘积叫做力的冲量。
(2)表达式:I=Ft。
(3)单位:N·s。
(4)标矢性:冲量是矢量,它的方向由⑤　 　的方向决定。
二、动量定理
内容 物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量
表达式 ⑥　 　=F合t或⑦　 　=F合t
意义 合外力的冲量是引起物体⑧　 　的原因
标矢性 动量定理表达式是矢量式(注意正方向的选取)
答案:①　速度　②　mv　③　速度　④　作用时间　⑤　力　⑥　p'-p　⑦　mv'-mv　 ⑧　动量变化　
第2讲　动量守恒定律及应用
一、动量守恒定律
1.内容:如果一个系统①　 　,或者所受②　 　为0,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式:m1v1+m2v2=③　 　或p=p'。
3.适用条件
(1)理想守恒:系统不受外力或所受④　 　为零,则系统动量守恒。
(2)近似守恒:系统受到的合力不为零,但当内力远⑤　 　外力时,系统的动量可近似看成守恒。
(3)某一方向守恒:系统在某一方向上所受合力为零,系统在该方向上动量守恒。
二、碰撞　爆炸　反冲运动
1.碰撞
(1)特点:物体间的相互作用时间极短,内力⑥　 　外力。
(2)分类
项目 动量是否守恒 机械能是否守恒
弹性碰撞 守恒 守恒
非弹性碰撞 守恒 有损失
完全非弹性碰撞 守恒 损失最大
　　(3)分析碰撞现象的三个依据
A.动量守恒:p1+p2=p'1+p'2。
B.动能不增加:即Ek1+Ek2≥E'k1+E'k2≥。
C.速度要合理
a.若碰前两物体同向运动,则应有v后>v前;碰后原来在前的物体速度一定增大,若碰后两物体同向运动,则应有v'前≥v'后。
b.碰前两物体相向运动,碰后两物体的运动方向不可能都不改变或速度均为零。
2.爆炸
(1)爆炸过程中内力远大于外力,爆炸的各部分组成的系统总动量⑦　 　。
(2)爆炸过程中有其他形式的能量转化为动能,所以爆炸后系统的总动能增加。
(3)爆炸过程中物体的位移很小,一般可忽略不计。
3.反冲运动
(1)如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分,一部分向某个方向运动,另一部分必然向相反的方向运动。这个现象叫做反冲。
(2)反冲运动中,相互作用力一般较大,通常可以利用⑧　 　定律来处理。
答案:①　不受外力　②　外力的矢量和　③　m1v'1+m2v'2　④　外力的合力　⑤　大于　⑥　远大于　⑦　守恒　⑧　动量守恒　
实验:验证动量守恒定律
一、实验目的
1.会用实验装置测速度或用其他物理量表示物体的速度大小。
2.验证在① 的情况下,系统内物体相互作用时系统总动量守恒。
二、实验原理
在一维碰撞中,测出物体的质量和碰撞前、后物体的② ,算出碰撞前的动量p=m1v1+m2v2及碰撞后的动量p'=m1v'1+m2v'2,看碰撞前后③ 。
三、实验方案
方案一:利用气垫导轨完成一维碰撞实验
[实验器材]
气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个,上面装有挡光片)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
[实验步骤]
1.测质量:用天平测出滑块质量。
2.安装:正确安装好气垫导轨。
3.实验:接通电源,利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(Ⅰ.改变④ ;Ⅱ.改变⑤ )。
4.验证:一维碰撞中的动量守恒。
[数据处理]
1.滑块速度的测量:v=⑥ ,式中Δx为滑块上的挡光片的宽度(仪器说明书上给出,也可直接测量),Δt为光电计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。
2.验证的表达式:⑦ 2。
方案二:利用斜槽和小球验证动量守恒定律
[实验器材]
斜槽、大小相等质量不同的小球两个、天平、复写纸、白纸、重垂线、圆规、刻度尺等。
[实验步骤]
1.测质量:用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。
2.安装:按照图中所示安装好实验装置。调整并固定斜槽使斜槽底端⑧ 。
3.铺纸:白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好。记下重垂线所指的位置O。
4.放球找点:不放被撞小球,每次让入射小球从斜槽上某固定高度处⑨ 自由滚下,重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心P就是小球落点的平均位置。
5.碰撞找点:把被撞小球放在斜槽末端,每次让入射小球从斜槽⑩ 由静止自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被撞小球落点的平均位置N,如图所示。
6.验证:连接O、N,测量线段OP、OM、ON的长度。最后将数据代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在误差允许的范围内是否成立。
7.结束:整理好实验器材放回原处。
[数据处理]
验证的表达式:m1·OP=m1·OM+m2·ON。
四、注意事项
1.前提条件:碰撞的两物体应保证“水平”和“正碰”。
2.方案提醒
(1)若利用气垫导轨进行验证,调整气垫导轨时,应注意利用水平仪确保导轨水平。
(2若利用平抛运动规律进行验证,安装实验装置时,应注意调整斜槽,使斜槽末端水平;实验时要选质量较大的小球为入射小球,且入射小球每次都必须从斜槽上同一高度由静止自由滚下。
3.探究结论:寻找的不变量必须在各种碰撞情况下都不变。
五、误差分析
1.系统误差:主要来源于装置本身。
(1)碰撞是否为一维碰撞。
(2)实验是否满足动量守恒的条件,如气垫导轨是否水平,两球是否等大,用长木板实验时是否已平衡掉摩擦力等。
2.偶然误差:主要来源于质量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的测量。
答案：①系统不受外力 ②速度 ③动量是否相等 ④滑块的质量 ⑤滑块的初速度大小和方向 ⑥ ⑦m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2 ⑧水平 ⑨由静止 ⑩同一高度

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