新教材2024年秋高中物理第1章動(dòng)量守恒定律1.動(dòng)量學(xué)生用書無(wú)答案新人教版選擇性必修第一冊(cè)

1．動(dòng)量1．了解生產(chǎn)生活中的各種碰撞現(xiàn)象。2．經(jīng)驗(yàn)尋求碰撞中不變量的過(guò)程，體會(huì)探究過(guò)程中猜想、推理和證據(jù)的重要性。3．知道動(dòng)量概念及其單位，會(huì)計(jì)算動(dòng)量的變更量。4．相識(shí)動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，深化運(yùn)動(dòng)與相互作用的觀念。尋求碰撞中的不變量試驗(yàn)探究(一)質(zhì)量不同小球的碰撞如圖所示，質(zhì)量大的C球與質(zhì)量小的B球碰撞后，質(zhì)量小的B球得到的速度比質(zhì)量大的C球碰撞前的速度________，兩球碰撞前后的________之和并不相等。試驗(yàn)探究(二)氣墊導(dǎo)軌上小車的碰撞(1)試驗(yàn)裝置。(2)試驗(yàn)原理。兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運(yùn)動(dòng)的小車碰撞一輛________的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運(yùn)動(dòng)。小車的速度用滑軌上的____________測(cè)量。(3)記錄并處理數(shù)據(jù)。m1是運(yùn)動(dòng)小車的質(zhì)量，m2是靜止小車的質(zhì)量，v是運(yùn)動(dòng)小車碰撞前的速度，v′是碰撞后兩輛小車粘在一起的共同速度。次數(shù)m1/kgm2/kgv/(m·s-1)v′/(m·s-1)10.5190.5190.6280.30720.5190.7180.6560.26530.7180.5190.5720.321(4)試驗(yàn)結(jié)論。碰撞前后兩車質(zhì)量與速度的乘積之和________。在各種碰撞狀況下都不變更的量，才是我們尋求的“不變量”。2024年2月4日，第24屆冬奧會(huì)在“北京—張家口”聯(lián)合舉辦。冰壺運(yùn)動(dòng)是冬奧會(huì)的競(jìng)賽項(xiàng)目之一。猜想一下兩冰壺碰撞過(guò)程中的不變量可能是什么？問(wèn)題1你能找尋出兩冰壺碰撞過(guò)程中的不變量嗎？問(wèn)題2生活中發(fā)生的碰撞幾乎都不是一維碰撞，一維碰撞是志向化模型嗎？問(wèn)題3碰撞可能有哪些形式？找尋碰撞中的不變量1．試驗(yàn)條件的保證保證兩個(gè)物體發(fā)生的碰撞是一維碰撞，即兩個(gè)物體碰撞前沿同始終線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿同始終線運(yùn)動(dòng)?？捎眯辈?、氣墊導(dǎo)軌等限制物體的運(yùn)動(dòng)。2．試驗(yàn)數(shù)據(jù)的測(cè)量(1)質(zhì)量的測(cè)量——由天平測(cè)出。(2)速度的測(cè)量——①光電門測(cè)速；②單擺測(cè)速；③打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速；④頻閃照片測(cè)速；⑤平拋測(cè)速等。3．誤差來(lái)源的分析(1)系統(tǒng)誤差。主要來(lái)源于裝置本身是否符合要求，如氣墊導(dǎo)軌是否水平，兩球是否等大，長(zhǎng)木板傾角是否合適等。(2)偶然誤差。主要來(lái)源于質(zhì)量m和速度v的測(cè)量和讀數(shù)，試驗(yàn)中要規(guī)范測(cè)量和讀數(shù)，盡量減小試驗(yàn)誤差。【典例1】(2024·重慶南開中學(xué)期末)某同學(xué)利用氣墊導(dǎo)軌做“尋求碰撞中的不變量”的試驗(yàn)，試驗(yàn)裝置如圖所示，所用的裝置由氣墊導(dǎo)軌、滑塊、彈射架、光電門等組成。試驗(yàn)的主要步驟：①安裝好氣墊導(dǎo)軌，調(diào)整氣墊導(dǎo)軌的調(diào)整旋鈕，使導(dǎo)軌水平；②向氣墊導(dǎo)軌通入壓縮空氣；③接通光電門電源；④兩滑塊之間有一壓縮的彈簧，并用細(xì)線連在一起(圖中未畫出)，起先時(shí)兩滑塊放在氣墊導(dǎo)軌中心；⑤燒斷細(xì)線后，兩滑塊被彈簧彈開，分別向左、向右運(yùn)動(dòng)。左側(cè)滑塊通過(guò)左側(cè)光電門，記錄的遮光時(shí)間為0.040s，右側(cè)滑塊通過(guò)右側(cè)光電門，記錄的遮光時(shí)間為0.060s；⑥測(cè)出遮光片的寬度d＝9mm，測(cè)得左側(cè)滑塊的質(zhì)量為100g，右側(cè)滑塊的質(zhì)量為150g。(1)試驗(yàn)中氣墊導(dǎo)軌的作用：a．_________________________________________________________；b．_________________________________________________________。(2)規(guī)定水平向右為正方向，則兩滑塊被彈開時(shí)左側(cè)滑塊的質(zhì)量與速度的乘積m1v1＝________g·m/s，兩滑塊質(zhì)量與速度的乘積的矢量和m1v1＋m2v2＝________g·m/s，說(shuō)明兩滑塊在被彈開的過(guò)程中________不變。[聽課記錄][跟進(jìn)訓(xùn)練]1．(多選)用如圖裝置做探究碰撞中的不變量試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．在試驗(yàn)前，必需把長(zhǎng)木板的一端墊高，使A能拖著紙帶勻速下滑B．小車速度v＝ΔxΔtC．A、B碰撞后必需保證A、B以共同速度一起運(yùn)動(dòng)D．小車A必需從緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置無(wú)初速度釋放動(dòng)量及動(dòng)量的變更量1．動(dòng)量(1)定義：物體的________和________的乘積。(2)公式：p＝________。(3)單位：____________，符號(hào)：________。(4)矢量性：方向與________的方向相同，運(yùn)算遵守____________定則。2．動(dòng)量的變更量(1)動(dòng)量的變更量公式：Δp＝p2－p1＝________＝________。(2)矢量性：其方向與________的方向相同。(3)特例：假如物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，分析計(jì)算Δp以及推斷Δp的方向時(shí)，可選定一個(gè)正方向，將________運(yùn)算轉(zhuǎn)化為________運(yùn)算。物體速度的大小不變而方向變更時(shí)，動(dòng)量肯定發(fā)生變更。2024年10月30日，在2024新鄉(xiāng)世界杯決賽中，我國(guó)運(yùn)動(dòng)員斬獲乒乓球世界杯男單冠軍，假設(shè)在某次對(duì)戰(zhàn)中，乒乓球的來(lái)球速度大小v1＝10m/s，運(yùn)動(dòng)員以v2＝15m/s速度反向扣殺回去，乒乓球的質(zhì)量m＝2.70g。問(wèn)題1乒乓球的來(lái)球動(dòng)量大小p1為多大？乒乓球的回球動(dòng)量大小p2為多大？二者的方向是什么關(guān)系？問(wèn)題2過(guò)程中乒乓球的動(dòng)量變更量Δp的大小為多大？方向如何？1．動(dòng)量的性質(zhì)(1)瞬時(shí)性：通常說(shuō)物體的動(dòng)量是物體在某一時(shí)刻或某一位置的動(dòng)量，動(dòng)量的大小可用p＝mv表示。(2)矢量性：動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同。(3)相對(duì)性：因物體的速度與參考系的選取有關(guān)，故物體的動(dòng)量也與參考系的選取有關(guān)。2．動(dòng)量的變更量(1)動(dòng)量的變更量是過(guò)程量，分析計(jì)算時(shí)，要明確是物體在哪一個(gè)過(guò)程的動(dòng)量變更。(2)Δp＝p′－p是矢量式，Δp、p′、p間遵循平行四邊形定則，如圖所示。(3)Δp的計(jì)算①當(dāng)p′、p在同始終線上時(shí)，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；②當(dāng)p′、p不在同始終線上時(shí)，應(yīng)依據(jù)平行四邊形定則運(yùn)算。3．動(dòng)量和動(dòng)能的比較比較項(xiàng)動(dòng)量動(dòng)能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量定義式p＝mvEk＝12mv標(biāo)矢性矢量標(biāo)量換算關(guān)系p＝2mEk，Ek動(dòng)量的理解【典例2】(2024·佛山一中月考)關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是()A．物體的動(dòng)量越大，其慣性也越大B．物體的速度方向變更，其動(dòng)量不肯定變更C．動(dòng)量相同的物體，運(yùn)動(dòng)方向肯定相同D．運(yùn)動(dòng)的物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向肯定是該時(shí)刻的加速度方向[聽課記錄]動(dòng)量變更及動(dòng)能變更的計(jì)算【典例3】羽毛球是速度最快的球類運(yùn)動(dòng)之一，假設(shè)羽毛球的速度為90km/h，運(yùn)動(dòng)員將羽毛球以342km/h的速度大小反向擊回。設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5g，試求：(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的速度變更量和動(dòng)量變更量；(2)運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的動(dòng)能變更量。[聽課記錄][跟進(jìn)訓(xùn)練]2．(角度1)關(guān)于物體的動(dòng)量，下列說(shuō)法中正確的是()A．運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向肯定是該時(shí)刻的速度方向B．物體的動(dòng)能若不變，則動(dòng)量肯定不變C．動(dòng)量變更量的方向肯定和動(dòng)量的方向相同D．動(dòng)量越大的物體，其慣性也越大3．(多選)(角度2)一質(zhì)量為1kg的質(zhì)點(diǎn)靜止于光滑水平面上，從t＝0時(shí)刻起先，受到變更規(guī)律如圖所示的水平外力作用，下列說(shuō)法正確的是()A．第1s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為2m/sB．第2s末質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量大小為6kg·m/sC．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量增加量之比為1∶2D．第1s內(nèi)與第2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)動(dòng)能增加量之比為4∶51．(多選)(2024·安徽宣城高二期中)利用如圖所示的裝置探究碰撞中的不變量，則下列說(shuō)法正確的是()A．懸掛兩球的細(xì)繩長(zhǎng)度要適當(dāng)，且等長(zhǎng)B．由靜止釋放小球以便較精確地計(jì)算小球碰撞前的速度C．兩小球必需都是剛性球，且質(zhì)量相同D．懸掛兩球的細(xì)繩的懸點(diǎn)可以在同一點(diǎn)2．(2024·廣東試驗(yàn)中學(xué)月考)下列運(yùn)動(dòng)中的物體或人，動(dòng)量始終保持不變的是()A．繞地球勻速運(yùn)行的同步衛(wèi)星B．小球遇到豎直墻壁被彈回，速度大小不變C．用繩子拉著物體使其沿斜面做勻速直線運(yùn)動(dòng)D．蕩秋千的小孩(每次蕩起的高度保持不變)3．(2024·河南濮陽(yáng)范縣一中月考)如圖所示，甲、乙兩人在水平路面上沿相反方向運(yùn)動(dòng)。已知甲的質(zhì)量為40kg，速度大小v1＝5m/s；乙的質(zhì)量為80kg，速度大小v2＝2.5m/s。則以下說(shuō)法正確的是()A．甲的動(dòng)量比乙的動(dòng)量大B．甲、乙兩人的動(dòng)量相同C．甲動(dòng)量大小為200kg·m/s2，方向水平向右D．乙動(dòng)量大小為200kg·m/s，方向水平向右4．關(guān)于“探究碰撞中的不變量”的試驗(yàn)，下列說(shuō)法不正確的是()A．試驗(yàn)要求碰撞一般為一維碰撞B．試驗(yàn)中的不變量是系統(tǒng)中物體各自的質(zhì)量與速度的乘積之和C．只需找到一種情境的不變量即可，結(jié)論對(duì)其他情境也同樣適用D．進(jìn)行有限次試驗(yàn)找到的不變量，具有偶然性，結(jié)論還須要實(shí)踐檢驗(yàn)5．下列關(guān)于物體的動(dòng)量和動(dòng)能的說(shuō)法，正確的是()A．若兩個(gè)物體的動(dòng)量相同，它們的動(dòng)能也肯定相同B．兩物體中動(dòng)能大的物體，其動(dòng)量也肯定大C．物體的速度大小不變時(shí)，動(dòng)量的變更量Δp不肯定為零D．物體做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量的變更量肯定不為零回來(lái)本節(jié)學(xué)問(wèn)，自我完成以下問(wèn)題：1．探討碰撞中的不變量中指的是什么不變？2．動(dòng)量發(fā)生變更，動(dòng)能肯定變更嗎？試舉一例說(shuō)明。3．動(dòng)量變更的計(jì)算肯定遵循平行四邊形定則嗎？動(dòng)量概念的建立最先提出動(dòng)量概念的是法國(guó)科學(xué)家笛卡兒(R.Descartes，1596－1650)。他繼承了伽利略的說(shuō)法，把物體的大小(質(zhì)量)與速率的乘積叫作動(dòng)量，并認(rèn)為它是量度運(yùn)動(dòng)的唯一正確的物理量。不過(guò)笛卡兒忽