2023-2024学年人教版选择性必修第一册 1-1 动量 学案.docx

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1、1动量学习目标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)。一、寻求碰撞中的不变量阅读课本第2页，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?(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？(

2、3)综合以上两个实验，猜想两个物体碰撞前后之和可能不变，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碰撞一辆静止的小车机2,碰后两辆小车粘在一起运动，实验数据如表1。GOfo&-J表1两辆小车的质量和碰撞前后的速度g/kg/w2kgv(ms,)v,/(ms1)10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.321经过3次实验得到如下的数据:表2次数EkjJEMJ/nu(kgms-1)(如+62)0/(kgms1)10.1020.0490.3260.31920.1

3、120.0430.32830.1170.0640.411通过分析实验数据，两辆小车碰撞前后动能之和(填“相等”或“不相等”),基本不变O二、动量及动量的变化量1 .动量(1)定义：物体的和的乘积。(2)定义式：P=,单位：kgmso(3)矢量性：动量是(填“矢”或“标”)量，方向与相同，运算遵循平行四边形定则。2 .动量的变化量AP(1)表达式：Ap=p2-pi，其中P1为初动量，P2为末动量。(2)方向：动量变化量为矢量，与速度变化的方向(填“相同”或“相反”)。辨析(1)动量越大，物体的速度越大。()(2)动量相同的物体，运动方向一定相同。()(3)物体的速度方向改变，其动量一定改变。(（

4、4）动量变化量的方向一定和物体初动量的方向相同。（）【例1】（2023天津二中月考）关于动量的变化，下列说法中错误的是（）A.做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Ap的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时，动量的增量的方向与运动方向相反C.物体的速度大小不变时，动量的增量AP为零D.物体做平抛运动时，动量的增量A一定不为零【例21如图所示，足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。）/ms10ms10ms3m/sI/I.-M甲乙（1）若开始时足球的速度是4m/s,方向向右，踢球后，球的速度为IOms,方向仍向右（如图甲），求足球的初动量、末动量以及踢球过程中足球动量的改变量；（2）

5、若足球以10m/s的速度撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。-总结提升1 .动量的变化量是用末动量减初动量，即Ap=P未一p动。2 .动量的变化量为矢量，要选定正方向，求AP时也要说明方向。三、动量与动能的区别和联系请分析以下几种情景中，物体的动量和动能变化情况：物体做匀速直线运动；物体做自由落体运动；物体做平抛运动；物体做匀速圆周运动。I深化总结动量和动能的比较动能动量定义式P=InVc12Ek=2mv标矢性矢量标量定义式。的含义速度速率换算关系2p-2)Ek,Ek-2巾例3】(2023江苏南京市高二期中)下列关于动量、动能的说法中正确的是()

6、A.动能是矢量，动能的方向与位移的方向相同B.动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同C.物体的动量变化，则其动能一定变化D.物体的动量增大2倍，其动能也增大2倍【例4】一小孩把一质量为0.5kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降高度为1.25m时与地面相撞，反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.45m,不计空气阻力，取重力加速度g=10ms2,求地面与篮球相互作用的过程中：(1)篮球动量的变化量；(2)篮球动能的变化量。拓展延伸若篮球与地面发生碰撞时无能量损失，反弹后仍然上升到1.25m高度处，则篮球动量的变化量是多少？动能的变化量是多少？1动量学习目标1.通过实验寻求碰撞中的不变量。2.理

7、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)。一、寻求碰撞中的不变量阅读课本第2页，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，

8、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如碰撞一辆静止的小车，吸，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mkgw2kg(ms1),/(ms,)10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.321经过3次实验

9、得到如下的数据:表2次数Eki/J耳2mv(kgms,)(Mn2)vz/(kgms,)10.1020.0490.3260.31920.1120.0430.3400.32830.1170.0640.4110.397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。二、动量及动量的变化量1 .动量(1)定义：物体的质量和速度的乘积。(2)定义式：P=迺,单位：kgmso(3)矢量性：动量是先(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同,运算遵循平行四边形定则。2 .动量的变化量AP(1)表达式：Ap=p2-pi，其中P1为初动量，P2为末动量

10、。(2)方向：动量变化量为矢量，与速度变化的方向相同(填“相同”或“相反”辨析动量越大，物体的速度越大。(X)(2)动量相同的物体，运动方向一定相同。()(3)物体的速度方向改变，其动量一定改变。()（4）动量变化量的方向一定和物体初动量的方向相同。（X）【例1】（2023天津二中月考）关于动量的变化，下列说法中错误的是（）A.做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Ap的方向与运动方向相同B.做直线运动的物体速度减小时，动量的增量的方向与运动方向相反C.物体的速度大小不变时，动量的增量AP为零D.物体做平抛运动时，动量的增量A一定不为零答案C解析当做直线运动的物体速度增大时，其末动量P2大于初

11、动量口，由矢量的运笄法则，可知Ap=2-p0,与物体运动方向相同，如图甲所示，A正确。当做直线运动的物体速度减小时，P2p,如图乙所示，与Pi或P2方向相反，B正确。当物体的速度大小不变时，其方向可能变化，也可能不变，动量可能不变化，即M=0,也可能动量大小不变而方向变化，此种情况ApO,C错误。当物体做平抛运动时，动量的方向变化，即动量一定变化，N）一定不为零，如图丙所示，D正确。Pi-4.pJIpP1P2App2甲乙丙【例2】如图所示，一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球。zmsIOmZS10ms3msH/力/,甲（1）若开始时足球的速度是4ms,方向向右，踢球后，球的速度为IOms,

12、方向仍向右（如图甲），求足球的初动量、末动量以及踢球过程中足球动量的改变量；（2）若足球以IOmZS的速度撞向球门门柱，然后以3m/s的速度反向弹回（如图乙），求这一过程中足球的动量改变量。答案见解析解析（1）取向右为正方向，初、末动量分别为：p=n=0.44kgms=1.6kgms,方向向右，p,-mv,=0.410kgms=4kgms,方向向右，动量的改变量为Ap=pp=2.4kgms,方向向右。（2）取向右为正方向，初、末动量分别为：p=mv=0A10kgms=4kgms,方向向右，P2=根S=O.4X（3）kgms=-1.2kgms,负号表示方向向左，动量的改变量为Ap-p-p=-5.

13、2kgms,负号表示方向向左。总结提升1 .动量的变化量是用末动量减初动量，即Ap=木一切。2 .动量的变化量为矢量，要选定正方向，求时也要说明方向。三、动量与动能的区别和联系请分析以下几种情景中，物体的动量和动能变化情况：物体做匀速直线运动；物体做自由落体运动；物体做平抛运动；物体做匀速圆周运动。答案动量不变，动能不变；动量方向不变，大小随时间推移而增大，动能逐渐增大；动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大，动能逐渐增大；动量方向时刻改变，大小不变，动能不变。深化总结动量和动能的比较动量动能定义式p=rnvEk=2w2标矢性矢量标量定义式V的含义速度速率换算关系p=y2mEk,Ek=为【例3

14、】（2023.江苏南京市高二期中）下列关于动量、动能的说法中正确的是（）A.动能是矢量，动能的方向与位移的方向相同B.动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同C.物体的动量变化，则其动能一定变化D.物体的动量增大2倍，其动能也增大2倍答案B解析动能是标量，所以没有方向，A错误；动量是矢量，由=/如知动量的方向与速度的方向相同，B正确；做匀速圆周运动的物体的动量方向时刻改变，大小不变，动能不变，C错误：由p=mu,反=/方可得Ek=盘，物体的动量增大2倍，其动能增大4倍，D错误。【例41一小孩把一质量为0.5kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降高度为1.25m时与地面相撞，反弹后篮球的重心上升的最大高度为045m,不计空气阻力，取重力加速度g=10ms2,求地面与篮球相互作用的过程中：（1）篮球动量的变化量；(2)篮球动能的变化量。答案(1)4kgms,方向竖直向上(2)减少了4J解析(1)篮球与地面相撞前瞬间的速度