资源简介

/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
1.动量 导学案
1.通过实验寻求碰撞中的不变量。
2.理解动量、动量的变化量及其矢量性。
3.会计算物体沿直线运动时的动量变化量。
1.通过实验寻求碰撞中的不变量。
2.理解动量的概念，知道动量和动能的区别与联系(重点)。
3.知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量(重难点)。
【自主预习】
（一）寻求碰撞中的不变量
1．对小球碰撞演示实验的猜想：通过观察分析质量不同小球的碰撞的实验，可以看出，两球碰撞前后的速度之和并不相等，但可能会猜想：两个物体碰撞前后____之和不变；两个物体碰撞前后速度与质量的____之和可能是不变的……
2．对小车碰撞实验数据定量分析可得出结论：两辆小车碰撞前后，动能之和________，但是质量与速度的乘积之和__________。
（二）动量
1．定义：物理学中把____和____的乘积mv定义为物体的动量。
2．表达式：________。
3．单位：千克米每秒，符号是________。
4．矢量性：动量是矢量，动量的方向与____的方向相同，运算遵守__________定则。
（三）　动量的变化量
1．定义：物体在某段时间内______与______的矢量差。
2．物体沿直线运动时动量变化量的运算：选定坐标轴的方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化成________(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)。
3．表达式：________。
4．矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与__________的方向相同。
【思考与讨论】
如图所示的装阅读课本，思考并回答下列问题。
(1)质量相同小球的碰撞
如图甲所示，两根长度相同的细线，分别悬挂A、B两质量相同的钢球，拉起A球，放开后与静止的B球发生碰撞。碰撞后会看到什么现象？
通过此实验现象，关于碰撞中的不变量，你有什么猜想？
如图乙所示，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球放开后撞击静止的B球。碰撞后会看到什么现象？
根据此实验现象，关于碰撞中的不变量，你又有什么猜想？
(3)综合以上两个实验，猜想两个物体碰撞前后动能之和可能不变，所以质量小的球速度大；也可能猜想两个物体碰撞前后速度与质量乘积之和是不变的。
(4)用实验数据验证猜想
用一辆运动的小车m1碰撞一辆静止的小车m2，碰后两辆小车粘在一起运动，实验数据如表1。
表1　两辆小车的质量和碰撞前后的速度
m1/kg m2/kg v/(m·s－1) v′/(m·s－1)
1 0.519 0.519 0.628 0.307
2 0.519 0.718 0.656 0.265
3 0.718 0.519 0.572 0.321
经过3次实验得到如下的数据：
表2
次数 Ek1/J Ek2/J m1v/(kg·m·s－1) (m1＋m2)v′/(kg·m·s－1)
1 0.102 0.049 0.326 0.319
2 0.112 0.043 0.340 0.328
3 0.117 0.064 0.411 0.397
通过分析实验数据，两辆小车碰撞前后动能之和不相等(填“相等”或“不相等”)，质量与速度的乘积之和基本不变。
【思考与讨论】
请分析以下几种情景中，物体的动量和动能变化情况：
①物体做匀速直线运动；②物体做自由落体运动；③物体做平抛运动；④物体做匀速圆周运动。
总结：动量和动能的比较
动量 动能
定义式 p＝mv Ek＝mv2
标矢性 矢量 标量
定义式v的含义 速度 速率
换算关系 p＝，Ek＝
六、课堂小结
（一）核心知识点
模块 关键内容
动量 定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量；表达式以及矢量性
动量的变化量 物体沿直线运动时动量变化量的运算。
（二）方法技巧
1.实验处理：抓住主要矛盾，忽略次要因素（如摩擦）。
2.矢量思维：合理运用平行四边形定则。
1．(多选)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．同一物体的动量越大，其速度一定越大
C．物体的加速度不变，其动量一定不变
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻物体速度的方向
2．关于动量，下列说法中正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C．物体动量变化，可能未受到力的作用
D．甲物体动量p1＝5 kg·m/s，乙物体动量p2＝－10 kg·m/s，所以p1>p2
3．(多选)如图实线abc为一陨石绕行星做椭圆运动的部分轨迹，图中虚线是以行星中心为圆心的同心圆。设陨石质量保持不变，不计阻力，不考虑其他星体对陨石的引力作用。则下列说法正确的是(提示：本题可能用到开普勒第二定律)(　　)
A．陨石在b点处的动量大小最大
B．陨石在a点和c点的动量相同
C．陨石从a点运动到c点，加速度先增大后减小
D．陨石的动量p在垂直于陨石与行星连线方向的分量和陨石与行星距离r的乘积叫作陨石的角动量J，则陨石运动过程中，角动量不变
4.如图所示，某滑板爱好者脚踩滑板从离地面一定高度的平台上水平飞离A点后顺利越过水平地面上的水坑，A点与坑口右端点B间水平距离x＝3 m，竖直距离h＝1.8 m，人与滑板总质量m＝70 kg，整个过程人与滑板始终保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)人与滑板离开A点后在空中运动的时间t；
(2)若人与滑板离开A点后恰好落在B点，求人与滑板离开A点时动量pA；
(3)若人与滑板离开A点后恰好落在B点，求人与滑板在空中运动的整个过程动量的变化量Δp。
课后反思
你是否能区分动量与动能？特别是在碰撞问题中的应用。
运用p=mv进行计算，对方向处理的技巧
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
1.动量 导学案
1.通过实验寻求碰撞中的不变量。
2.理解动量、动量的变化量及其矢量性。
3.会计算物体沿直线运动时的动量变化量。
1.通过实验寻求碰撞中的不变量。
2.理解动量的概念，知道动量和动能的区别与联系(重点)。
3.知道动量和动量变化量均为矢量，会计算一维情况下的动量变化量(重难点)。
【自主预习】
（一）寻求碰撞中的不变量
1．对小球碰撞演示实验的猜想：通过观察分析质量不同小球的碰撞的实验，可以看出，两球碰撞前后的速度之和并不相等，但可能会猜想：两个物体碰撞前后动能之和不变；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．对小车碰撞实验数据定量分析可得出结论：两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。
（二）动量
1．定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量。
2．表达式：p＝mv。
3．单位：千克米每秒，符号是kg·m/s。
4．矢量性：动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同，运算遵守平行四边形定则。
（三）　动量的变化量
1．定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差。
2．物体沿直线运动时动量变化量的运算：选定坐标轴的方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化成代数运算(此时的正、负号仅表示方向，不表示大小)。
3．表达式：Δp＝p′－p。
4．矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与速度变化量的方向相同。
【思考与讨论】
如图所示的装阅读课本，思考并回答下列问题。
(1)质量相同小球的碰撞
如图甲所示，两根长度相同的细线，分别悬挂A、B两质量相同的钢球，拉起A球，放开后与静止的B球发生碰撞。碰撞后会看到什么现象？
通过此实验现象，关于碰撞中的不变量，你有什么猜想？
答案　A球停止运动，B球摆到A球原来的高度。　碰撞前后两球的速度之和不变。
(2)质量不同小球的碰撞
如图乙所示，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球放开后撞击静止的B球。碰撞后会看到什么现象？
根据此实验现象，关于碰撞中的不变量，你又有什么猜想？
答案　碰撞后B球获得较大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。碰撞前后，两球的速度之和并不相等，速度变化跟它们的质量有关。
(3)综合以上两个实验，猜想两个物体碰撞前后动能之和可能不变，所以质量小的球速度大；也可能猜想两个物体碰撞前后速度与质量乘积之和是不变的。
(4)用实验数据验证猜想
用一辆运动的小车m1碰撞一辆静止的小车m2，碰后两辆小车粘在一起运动，实验数据如表1。
表1　两辆小车的质量和碰撞前后的速度
m1/kg m2/kg v/(m·s－1) v′/(m·s－1)
1 0.519 0.519 0.628 0.307
2 0.519 0.718 0.656 0.265
3 0.718 0.519 0.572 0.321
经过3次实验得到如下的数据：
表2
次数 Ek1/J Ek2/J m1v/(kg·m·s－1) (m1＋m2)v′/(kg·m·s－1)
1 0.102 0.049 0.326 0.319
2 0.112 0.043 0.340 0.328
3 0.117 0.064 0.411 0.397
通过分析实验数据，两辆小车碰撞前后动能之和不相等(填“相等”或“不相等”)，质量与速度的乘积之和基本不变。
【思考与讨论】
请分析以下几种情景中，物体的动量和动能变化情况：
①物体做匀速直线运动；②物体做自由落体运动；③物体做平抛运动；④物体做匀速圆周运动。
答案　①动量不变，动能不变；②动量方向不变，大小随时间推移而增大，动能逐渐增大；③动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大，动能逐渐增大；④动量方向时刻改变，大小不变，动能不变。
总结：动量和动能的比较
动量 动能
定义式 p＝mv Ek＝mv2
标矢性 矢量 标量
定义式v的含义 速度 速率
换算关系 p＝，Ek＝
六、课堂小结
（一）核心知识点
模块 关键内容
动量 定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量；表达式以及矢量性
动量的变化量 物体沿直线运动时动量变化量的运算。
（二）方法技巧
1.实验处理：抓住主要矛盾，忽略次要因素（如摩擦）。
2.矢量思维：合理运用平行四边形定则。
1．(多选)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．同一物体的动量越大，其速度一定越大
C．物体的加速度不变，其动量一定不变
D．运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻物体速度的方向
答案　BD
解析　惯性大小的唯一量度是物体的质量，根据p＝mv可知物体的动量大，物体的质量可能很小，所以不能说动量越大的物体其惯性就越大，A错误；动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即p＝mv，同一物体的动量越大，其速度一定越大，B正确；物体的加速度不变且不为零时，速度是变化的，物体的动量一定变化，C错误；动量等于物体的质量与物体速度的乘积，即p＝mv，动量是矢量，运动物体在任一时刻的动量方向就是该时刻物体速度的方向，D正确。
2．关于动量，下列说法中正确的是(　　)
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速运动的物体，它的动量一定在改变
C．物体动量变化，可能未受到力的作用
D．甲物体动量p1＝5 kg·m/s，乙物体动量p2＝－10 kg·m/s，所以p1>p2
答案　B
解析　动量是矢量，做匀速圆周运动的物体的速度方向时刻在变化，所以动量时刻在变化，故A错误；根据Δv＝aΔt，做匀变速运动的物体的速度时刻在变化，所以它的动量一定在变化，故B正确；物体动量变化，即Δp＝mΔv≠0，则物体运动状态发生改变，由牛顿第一定律可知，物体一定受到力的作用，故C错误；动量的正负号只表示方向，与大小无关，故甲、乙两物体动量大小关系为p13．(多选)如图实线abc为一陨石绕行星做椭圆运动的部分轨迹，图中虚线是以行星中心为圆心的同心圆。设陨石质量保持不变，不计阻力，不考虑其他星体对陨石的引力作用。则下列说法正确的是(提示：本题可能用到开普勒第二定律)(　　)
A．陨石在b点处的动量大小最大
B．陨石在a点和c点的动量相同
C．陨石从a点运动到c点，加速度先增大后减小
D．陨石的动量p在垂直于陨石与行星连线方向的分量和陨石与行星距离r的乘积叫作陨石的角动量J，则陨石运动过程中，角动量不变
答案　ACD
解析　在陨石从a点运动到c点的过程中，行星引力对陨石先做正功再做负功，根据动能定理可知，陨石的动能先增大后减小，速率先增大后减小，在b点处速率最大，在a、c点处速度大小相同而方向不同，则在b点处陨石的动量大小最大，在a点和c点处陨石的动量大小相同、方向不同，故A正确，B错误；陨石从a点运动到c点的过程中，陨石与行星之间的距离先减小后增大，陨石受到的行星的引力先增大后减小，且在整个过程中陨石只受到行星的引力作用，
故陨石的加速度先增大后减小，C正确；如图所示，陨石沿椭圆轨道运动到任一点d时，设速度大小为v，与陨石、行星连线的夹角为θ，根据题意可知，陨石的角动量J＝mvsinθ·r，设极短时间Δt内陨石运动到e点，△Oed面积为ΔS，则ΔS＝vΔtsinθ·r，联立可得J＝2m，根据开普勒第二定律可知，陨石与行星的连线在任意相等时间Δt扫过的面积ΔS是常量，即恒定不变，则陨石运动过程中，角动量J不变，D正确。
4.如图所示，某滑板爱好者脚踩滑板从离地面一定高度的平台上水平飞离A点后顺利越过水平地面上的水坑，A点与坑口右端点B间水平距离x＝3 m，竖直距离h＝1.8 m，人与滑板总质量m＝70 kg，整个过程人与滑板始终保持相对静止，不计空气阻力，重力加速度g＝10 m/s2。求：
(1)人与滑板离开A点后在空中运动的时间t；
(2)若人与滑板离开A点后恰好落在B点，求人与滑板离开A点时动量pA；
(3)若人与滑板离开A点后恰好落在B点，求人与滑板在空中运动的整个过程动量的变化量Δp。
答案　(1)0.6 s
(2)350 kg·m/s，方向水平向右
(3)420 kg·m/s，方向竖直向下
解析　(1)人与滑板离开A点后在空中做平抛运动，有h＝gt2，
则它们在空中运动的时间为
t＝＝ s＝0.6 s。
(2)人与滑板离开A点时速度的大小
vA＝＝ m/s＝5 m/s，
则人与滑板离开A点时动量的大小
pA＝mvA＝350 kg·m/s，方向水平向右。
(3)根据动量的定义可知，Δp＝mΔv，
设人与滑板做平抛运动的末速度的竖直分量为vBy，根据平抛运动的规律可知，人与滑板在空中运动的整个过程，即做平抛运动的整个过程，速度的变化量Δv＝vBy，方向竖直向下，而v＝2gh，
联立各式并代入数据可得Δp＝420 kg·m/s，方向竖直向下。
课后反思
你是否能区分动量与动能？特别是在碰撞问题中的应用。
运用p=mv进行计算，对方向处理的技巧
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）

展开更多......

收起↑