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新人教版物理必修3知識梳理
第六章 動量
第1講　動量　沖量　動量定理
一、動量　沖量
1.動量
(1)定義:運動物體的質(zhì)量和①　 　的乘積叫做物體的動量,通常用p來表示。
(2)表達(dá)式:p=②　 　。
(3)單位:kg·m/s。
(4)標(biāo)矢性:動量是矢量,其方向和③　 　方向相同。
2.沖量
(1)定義:力和力的④　 　的乘積叫做力的沖量。
(2)表達(dá)式:I=Ft。
(3)單位:N·s。
(4)標(biāo)矢性:沖量是矢量,它的方向由⑤　 　的方向決定。
二、動量定理
內(nèi)容 物體在一個過程始末的動量變化量等于它在這個過程中所受力的沖量
表達(dá)式 ⑥　 　=F合t或⑦　 　=F合t
意義 合外力的沖量是引起物體⑧　 　的原因
標(biāo)矢性 動量定理表達(dá)式是矢量式(注意正方向的選取)
答案:①　速度　②　mv　③　速度　④　作用時間　⑤　力　⑥　p'-p　⑦　mv'-mv　 ⑧　動量變化　
第2講　動量守恒定律及應(yīng)用
一、動量守恒定律
1.內(nèi)容:如果一個系統(tǒng)①　 　,或者所受②　 　為0,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。
2.表達(dá)式:m1v1+m2v2=③　 　或p=p'。
3.適用條件
(1)理想守恒:系統(tǒng)不受外力或所受④　 　為零,則系統(tǒng)動量守恒。
(2)近似守恒:系統(tǒng)受到的合力不為零,但當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)⑤　 　外力時,系統(tǒng)的動量可近似看成守恒。
(3)某一方向守恒:系統(tǒng)在某一方向上所受合力為零,系統(tǒng)在該方向上動量守恒。
二、碰撞　爆炸　反沖運動
1.碰撞
(1)特點:物體間的相互作用時間極短,內(nèi)力⑥　 　外力。
(2)分類
項目 動量是否守恒 機械能是否守恒
彈性碰撞 守恒 守恒
非彈性碰撞 守恒 有損失
完全非彈性碰撞 守恒 損失最大
　　(3)分析碰撞現(xiàn)象的三個依據(jù)
A.動量守恒:p1+p2=p'1+p'2。
B.動能不增加:即Ek1+Ek2≥E'k1+E'k2≥。
C.速度要合理
a.若碰前兩物體同向運動,則應(yīng)有v后>v前;碰后原來在前的物體速度一定增大,若碰后兩物體同向運動,則應(yīng)有v'前≥v'后。
b.碰前兩物體相向運動,碰后兩物體的運動方向不可能都不改變或速度均為零。
2.爆炸
(1)爆炸過程中內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,爆炸的各部分組成的系統(tǒng)總動量⑦　 　。
(2)爆炸過程中有其他形式的能量轉(zhuǎn)化為動能,所以爆炸后系統(tǒng)的總動能增加。
(3)爆炸過程中物體的位移很小,一般可忽略不計。
3.反沖運動
(1)如果一個靜止的物體在內(nèi)力的作用下分裂為兩部分,一部分向某個方向運動,另一部分必然向相反的方向運動。這個現(xiàn)象叫做反沖。
(2)反沖運動中,相互作用力一般較大,通常可以利用⑧　 　定律來處理。
答案:①　不受外力　②　外力的矢量和　③　m1v'1+m2v'2　④　外力的合力　⑤　大于　⑥　遠(yuǎn)大于　⑦　守恒　⑧　動量守恒　
實驗:驗證動量守恒定律
一、實驗?zāi)康?br/>1.會用實驗裝置測速度或用其他物理量表示物體的速度大小。
2.驗證在① 的情況下,系統(tǒng)內(nèi)物體相互作用時系統(tǒng)總動量守恒。
二、實驗原理
在一維碰撞中,測出物體的質(zhì)量和碰撞前、后物體的② ,算出碰撞前的動量p=m1v1+m2v2及碰撞后的動量p'=m1v'1+m2v'2,看碰撞前后③ 。
三、實驗方案
方案一:利用氣墊導(dǎo)軌完成一維碰撞實驗
[實驗器材]
氣墊導(dǎo)軌、光電計時器、天平、滑塊(兩個,上面裝有擋光片)、重物、彈簧片、細(xì)繩、彈性碰撞架、膠布、撞針、橡皮泥等。
[實驗步驟]
1.測質(zhì)量:用天平測出滑塊質(zhì)量。
2.安裝:正確安裝好氣墊導(dǎo)軌。
3.實驗:接通電源,利用配套的光電計時裝置測出兩滑塊各種情況下碰撞前后的速度(Ⅰ.改變④ ;Ⅱ.改變⑤ )。
4.驗證:一維碰撞中的動量守恒。
[數(shù)據(jù)處理]
1.滑塊速度的測量:v=⑥ ,式中Δx為滑塊上的擋光片的寬度(儀器說明書上給出,也可直接測量),Δt為光電計時器顯示的滑塊上擋光片經(jīng)過光電門的時間。
2.驗證的表達(dá)式:⑦ 2。
方案二:利用斜槽和小球驗證動量守恒定律
[實驗器材]
斜槽、大小相等質(zhì)量不同的小球兩個、天平、復(fù)寫紙、白紙、重垂線、圓規(guī)、刻度尺等。
[實驗步驟]
1.測質(zhì)量:用天平測出兩小球的質(zhì)量,并選定質(zhì)量大的小球為入射小球。
2.安裝:按照圖中所示安裝好實驗裝置。調(diào)整并固定斜槽使斜槽底端⑧ 。
3.鋪紙:白紙在下,復(fù)寫紙在上且在適當(dāng)位置鋪放好。記下重垂線所指的位置O。
4.放球找點:不放被撞小球,每次讓入射小球從斜槽上某固定高度處⑨ 自由滾下,重復(fù)10次。用圓規(guī)畫盡量小的圓把所有的小球落點圈在里面。圓心P就是小球落點的平均位置。
5.碰撞找點:把被撞小球放在斜槽末端,每次讓入射小球從斜槽⑩ 由靜止自由滾下,使它們發(fā)生碰撞,重復(fù)實驗10次。用步驟4的方法,標(biāo)出碰后入射小球落點的平均位置M和被撞小球落點的平均位置N,如圖所示。
6.驗證:連接O、N,測量線段OP、OM、ON的長度。最后將數(shù)據(jù)代入m1·OP=m1·OM+m2·ON,看在誤差允許的范圍內(nèi)是否成立。
7.結(jié)束:整理好實驗器材放回原處。
[數(shù)據(jù)處理]
驗證的表達(dá)式:m1·OP=m1·OM+m2·ON。
四、注意事項
1.前提條件:碰撞的兩物體應(yīng)保證“水平”和“正碰”。
2.方案提醒
(1)若利用氣墊導(dǎo)軌進(jìn)行驗證,調(diào)整氣墊導(dǎo)軌時,應(yīng)注意利用水平儀確保導(dǎo)軌水平。
(2若利用平拋運動規(guī)律進(jìn)行驗證,安裝實驗裝置時,應(yīng)注意調(diào)整斜槽,使斜槽末端水平;實驗時要選質(zhì)量較大的小球為入射小球,且入射小球每次都必須從斜槽上同一高度由靜止自由滾下。
3.探究結(jié)論:尋找的不變量必須在各種碰撞情況下都不變。
五、誤差分析
1.系統(tǒng)誤差:主要來源于裝置本身。
(1)碰撞是否為一維碰撞。
(2)實驗是否滿足動量守恒的條件,如氣墊導(dǎo)軌是否水平,兩球是否等大,用長木板實驗時是否已平衡掉摩擦力等。
2.偶然誤差:主要來源于質(zhì)量m1、m2和碰撞前后速度(或水平射程)的測量。
答案：①系統(tǒng)不受外力 ②速度 ③動量是否相等 ④滑塊的質(zhì)量 ⑤滑塊的初速度大小和方向 ⑥ ⑦m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2 ⑧水平 ⑨由靜止 ⑩同一高度

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