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第一章动量守恒定律;1.动量;课前预习反馈;目标体系构建;
1.了解生产、生活中的碰撞现象。
2.经历猜想和寻求两物体碰撞前后会有什么物理量不变的过程,领会实验的基本思想。
3.理解动量的概念,会计算动量的变化。
4.认识动量是状态量,深化运动与相互作用的观念。;
;课前预习反馈;知识点1;
(2)将上面实验中的A球换成大小相同的C球,使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某一高度后放开,撞击静止的B球。我们可以看到,碰撞后B球获得_________的速度。
(3)猜想:①两个物体碰撞前后_________之和可能不变。
②两个物体碰撞前后_________与_________的乘积之和可能是不变的。
;
2.实验:寻求碰撞中的不变量
(1)实验器材有气垫导轨、__________、小车、数字计时器、______等。
(2)本实验所说的“碰撞前”是指即将________碰撞的那一_________,“碰撞后”是指碰撞____________的那一时刻。
(3)分析总结实验的数据,计算两辆小车碰撞前后的动能之和______相等,但是质量与速度的乘积之和基本_________。
;知识点2;4.方向
动量是矢量,它的方向与_________的方向相同。
5.动量的变化量
(1)定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称Δp=_____________为物体在该过程中的动量变化量。
(2)方向:Δp是_______,其方向与_________的方向、____________的方向和__________________________的方向相同。;『判一判』
(1)在光滑水平面上,两个钢球对心碰撞前后,其速度与质量的乘积之和是不变的。()
(2)动量大的物体惯性一定大。()
(3)物体的动量相同,其动能一定也相同。()
(4)做直线运动的物体速度增大时,动量的变化量Δp的方向与运动方向相同。()
(5)物体的动量发生改变,其动能也一定发生改变。();
『选一选』
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.做匀变速直线运动的物体,它的动量一定在变化
C.物体的动量变化,动能也一定变化
D.甲物体的动量p1=5kg·m/s,乙物体的动量p2=-10kg·m/s,所以p1p2
;
解析:动量是矢量,做匀速圆周运动的物体,其速度方向时刻在变化,故动量时刻在变化,A错误???做匀变速直线运动的物体,其速度大小时刻在变化,所以动量一定在变化,B正确;若物体速度方向变化,但大小不变,则其动量变化,而动能不变,C错误;负号只表示动量的方向,与动量的大小无关,故p1p2,D错误。
;『想一想』
①如图所示,足球守门员可以很轻松地接住飞往球门的足球,但是假如飞来的是一个相同速度的铅球,守门员还敢接吗?
;②一颗子弹静止时毫无威胁,但它高速飞行时却有很大的杀伤力,这又是为什么?
解析:物体的冲击效果跟物体的质量、速度都有关,由物体质量和速度的乘积共同决定。
;课内互动探究;探究;2.实验步骤
不论采用哪种方案,实验过程均可按实验方案合理安排,参考步骤如下:
(1)用天平测量相关物体的质量;
(2)安装实验装置;
(3)使物体发生碰撞;
(4)测量或读出有关数据,计算出物体的速度;
(5)改变碰撞条件重复上述(3)(4)步;
(6)进行数据处理通过分析对比,找出碰撞中的不变量;
(7)整理实验器材。
;3.数据处理
(1)将以上两个实验过程中测得的数据填入下表中
根据表中的数据,找出碰撞前和碰撞后相等的关系量。
(2)结论
在实验误差允许的范围内,碰撞前、后不变的量是物体的质量m与速度v的乘积之和,即m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′。
;典例剖析
1.某同学利用气垫导轨上滑块间的碰撞来寻找物体相互作用过程中的“不变量”,实验装置如图所示,实验过程如下(“+、-”表示速度方向):
实验1两滑块质量m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后两个滑块分开,数据如表1。
;表1
在误差允许的范围内,根据这个实验可推知:
(1)碰前两滑块的速度的矢量和_________(选填“等于”或“不等于”)碰后两滑块的速度矢量和;
;
(2)碰前两滑块动能之和_________(选填“等于”或“不等于”)碰后两滑块的动能之和;
(3)碰前两滑块的质量m与速度v的乘积的矢量和_________(选填“等于”或“不等于”)碰后两滑块的质量m与速度v′的乘积mv′的矢量和。;实验2取m1=m2=0.25kg,让运动的m1碰静止的m2,碰后m1、m2一起运动,数据如表2。
表2
在误差允许的范围内,根据这个实验可推知:
(1)碰前两滑块的速度的矢量和_____
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