高中物理 第1章 碰撞与动量守恒 1.1 探究动量变化与冲量的关系学案 沪科版选修3-5-沪科版高二选修3-5物理学案

1．1 探究动量变化与冲量的关系[学习目标] 1.理解冲量和动量的定义、公式、单位及矢量性.2.理解动量定理及其表达式.3.能够利用动量定理解释有关现象，解决有关实际问题．一、动量和冲量[导学探究] 在激烈的橄榄球赛场上，一个较瘦弱的运动员携球奔跑时迎面碰上高大结实的对方运动员，自己被碰的人仰马翻，而对方却几乎不受影响 …….这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关，而且与质量有关．(1)若质量为 60 kg 的运动员(包括球)以 5 m/s 的速度向东奔跑，他的动量是多大？方向如何？若他以大小不变的速率做曲线运动，他的动量是否变化？(2)若这名运动员与对方运动员相撞后速度变为零，他的动量的变化量多大？动量的变化量方向如何？答案 (1)动量是 300 kg·m/s，方向向东；做曲线运动时他的动量变化了，因为方向变了．(2)—300 kg·m/s，方向向西．[知识梳理] 动量和动量的变化量1．动量(1)定义：物体的质量 m 和速度 v 的乘积 mv.(2)公式：p＝mv.单位：kg·m/s.(3)动量的矢量性：动量是矢(填“矢”或“标”)量，方向与速度的方向相同．(4)动量是状态量：进行运算时必须明确是哪个物体在哪一状态(时刻)的动量．(5)动量具有相对性：由于速度与参考系的选择有关，一般以地球为参考系．2．冲量(1)冲量的定义式：I＝Ft.(2)冲量是过程(填“过程”或“状态”)量，反映的是力在一段时间内的积累效应，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量．(3)冲量是矢(填“矢”或“标”)量，若是恒力的冲量，则冲量的方向与力 F 的方向 相同．[即学即用] 判断下列说法的正误．(1)质量大的物体的动量一定大．( × )(2)动量相同的物体，运动方向一定相同．( √ )(3)质量和速率都相同的物体的动量一定相同．( × )(4)冲量是矢量，其方向与合外力的方向相同．( √ )(5)力越大，力对物体的冲量越大．( × )(6)不管物体做什么运动，在相同的时间内重力的冲量相同．( √ )二、动量定理[导学探究] 1.在日常生活中，有不少这样的事例： 跳远时要跳在沙坑里； 跳高时在下落处要放海绵垫子； 从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲； 轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡胶轮胎…… 这样做的目的是为了什么？答案 为了缓冲以减小作用力．2．如图 1 所示，假定一个质量为 m 的物体在碰撞时受到另一个物体对它的力是恒力 F，在F 的作用下，经过时间 t，物体的速度从 v 变为 v′，应用牛顿第二定律和运动学公式推导物体...