2017届高考物理一轮复习专题十五动量守恒与近代物理初步考点一碰撞与动量守恒教学案（含解析）

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1、专题十五　动量守恒与近代物理初步(选修3－5)考纲展示　命题探究基础点知识点1　　动量、冲量、动量定理、动量守恒定律1．动量(1)定义：运动物体的质量与速度的乘积。(2)表达式：p＝mv。(3)单位：kg·m/s。(4)标矢性：动量是矢量，其方向与速度的方向相同。(5)动量、动能、动量变化量的比较。名称项目　　动量动能动量变化量定义物体的质量和速度的乘积物体由于运动而具有的能量物体末动量与初动量的矢量差定义式p＝mvEk＝mv2Δp＝p′－p项目　　动量动能动量变化量标矢性矢量标量矢量特点状态量状态量过程量关联方程Ek＝，Ek＝pv，p＝，p＝2

2、.冲量(1)定义：力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。(2)表达式：I＝Ft。单位：N·s。(3)标矢性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。3．动量定理项目动量定理内容物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量表达式p′－p＝F合t或mv′－mv＝F合t意义合外力的冲量是引起物体动量变化的原因标矢性矢量式(注意正方向的选取)4.动量守恒定律(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受合外力为0，这个系统的总动量保持不变。(2)表达式①m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用

3、后的动量和。②Δp1＝－Δp2，相互作用的两个物体动量的增量等大反向。③Δp＝0，系统总动量的增量为零。(3)适用条件①系统不受外力或所受外力的合力为零，不是系统内每个物体所受的合外力都为零，更不能认为系统处于平衡状态。②近似适用条件：系统内各物体间相互作用的内力远大于它所受到的外力。③如果系统在某一方向上所受外力的合力为零，则系统在该方向上动量守恒。知识点2　　碰撞、反冲和爆炸问题1．碰撞：物体间的相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大的现象。2．特点：在碰撞现象中，一般都满足内力远大于外力，可认为相互碰撞的系统动量守恒。3．分类两类守恒

4、碰撞类型　　　动量是否守恒机械能是否守恒弹性碰撞守恒守恒非弹性碰撞守恒有损失完全非弹性碰撞守恒损失最大4.反冲现象(1)在某些情况下，原来系统内物体具有相同的速度，发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用的过程中系统的动能增大，且常伴有其他形式能向动能的转化。(2)反冲运动的过程中，如果合外力为零或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律来处理。5．爆炸问题：爆炸与碰撞类似，物体间的相互作用力很大，且远大于系统所受的外力，所以系统动量守恒，爆炸过程中位移很小，可忽略不计，作用后从相互作用前的位置以新的动量开始运动

5、。知识点3　　实验：验证动量守恒定律1．方案一：利用气垫导轨完成一维碰撞实验(如图所示)。(1)测质量：用天平测出滑块质量。(2)安装：正确安装好气垫导轨。(3)实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度。(①改变滑块的质量。②改变滑块的初速度大小和方向。)(4)验证：一维碰撞中的动量守恒。2．方案二：利用等长悬线悬挂等大小球完成一维碰撞实验(如图所示)。(1)测质量：用天平测出两小球的质量m1、m2。(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来。(3)实验：一个小球静止，拉起另一个小球，放下时它们相碰。(4)测速度

6、：可以测量小球被拉起的角度，从而算出碰撞前对应小球的速度，测量碰撞后小球摆起的角度，算出碰撞后对应小球的速度。(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。(6)验证：一维碰撞中的动量守恒。3．方案三：在光滑桌面上两车碰撞完成一维碰撞实验(如图所示)。(1)测质量：用天平测出两小车的质量。(2)安装：将打点计时器固定在光滑长木板的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面，在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥。(3)实验：接通电源，让小车A运动，小车B静止，两车碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两小车连接成一体运动。(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时

7、间由v＝算出速度。(5)改变条件：改变碰撞条件，重复实验。(6)验证：一维碰撞中的动量守恒。重难点一、动量定理的理解和应用1．动量定理的理解(1)动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是它受到的外力作用经过一段时间积累的结果。(2)动量定理Ft＝mvt－mv0是一个矢量式，运算应遵循平行四边形定则。若公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据题设给出各量的方向研究它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算。(3)动量定理既适用于恒力，也适用于变力，对于变力的情况，动量定理中的F应理解为变力在

8、作用时间内的平均值。(4)动量定理说明的是合力的冲量与动量变化量的关系，反映力对时间的积累效果，与物体的初、末动量无必然联系，动量变化量