新教材人教版高中物理选择性必修第一册全册教学课件

1、新人教版高中物理全册教学课件选择性必修第一册第一章 动量守恒定律1.1 动量1.了解生产、生活中的碰撞现象. 2.通过实验探究，经历猜想和寻求碰撞中“不变量”的 过程，领会实验的基本思想. （重点）3.理解动量的概念，会计算动量. （重点）学习目标生活中的碰撞现象汽车碰撞测试新课导入生活中的碰撞现象锤子和钉子的碰撞生活中的碰撞现象击打网球生活中的碰撞现象击打台球思考与讨论：1.这些生活中的现象各不相同，是否遵循相同的规律？2.这些现象中是否存在不变的物理量？新课讲解一、寻求碰撞中的不变量实验：m1以速度v碰撞静止m2，粘在一起运动。一、寻求碰撞中的不变量2.数据：次数m1/kgm2/kgv/(

2、m/s)v(m/s)123一、寻求碰撞中的不变量3.探究：次数碰前(m1v+0)碰后(m1+m2)v碰前(m1v2/2+0)碰后(m1+m2)v2/2123一、寻求碰撞中的不变量4.结论：（1）从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。（2）mv这个物理量具有特别的意义。在物理学中，把物体的质量 m 和速度 的乘积叫做物体的动量 p，用公式表示为p=mv 。在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是 kgm/s。是状态量，与某一时刻相对应。1. 定义：2. 单位：3. 三性：(2) 瞬时性:(1) 矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻

3、的速度方向相同。(3) 相对性:物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系。二、动量ppp动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与的方向相同（在同一直线上的问题采用代数运算）。4. 动量的变化（ p）定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。(2) 表达式： p = m动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则。（3）试讨论以下几种运动的动量变化情况：物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变。动量方向不变，大小随时间推移而增大。动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大

4、。动量方向时刻改变，大小不变。（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。（2）动量是矢量，动能是标量。（4）动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。（3）动量与动能的定量关系：动量发生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能不变5. 动量和动能例题:一个质量m= 0.1 kg 的钢球，以 = 6 m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以= 6 m/s 的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？1（单选）如图所示，甲、乙两人在水平路面上沿相反方

5、向运动。已知甲的质量为40kg，速度大小1=5 m/s；乙的质量为80kg，速度大小2=2.5 m/s。则以下说法正确的是（）A甲的动量比乙的动量大B甲、乙两人的动量相同C甲的动量大小为200 kgm/s2D乙的动量大小为200 kgm/sD当堂小练2（多选）下列关于动量的说法正确的是（）A质量大的物体，动量一定大B质量和速率都相等的物体，动量一定相同C质量一定的物体的速率改变，它的动量一定改变D质量一定的物体的运动状态改变，它的动量一定改变CD3（多选）如图所示，质量相同的两个滑块A、B沿两个倾角不同（分别为和，）质量相同的光滑斜面，从同一高度由静止开始滑下，它们经斜面底端时（）A具有相同的

6、速率B具有相同的动能C具有相同的动量D具有不相同的动量ABD4（多选）关于动量的变化，下列说法正确的是（）A在加速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相同B在减速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相反C物体的速度大小不变时，动量的变化量为零D物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为零AB5（多选）A、B两球沿一直线运动并发生正碰过程，A、B组成的系统，外力矢量和为0，如图所示为两球碰撞前、后的位移随时间变化的图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移随时间变化的图象，c为碰撞后两球共同运动的位移随时间变化的图像，若A球质量是m=2 kg，则由图判断下列结论正确的是（ABC） A碰撞

7、前、后A球的动量变化量为4 kgm/sB碰撞前、后B球的动量变化量为-4 kgm/sC碰撞中A、B两球组成的系统损失的动能为10JDA、B两球碰撞前的总动量为 kgm/s6（多选）一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（）At=1 s时物块的速率为1 m/sBt=2 s时物块的动量大小为4 kgm/sCt=3 s时物块的动量大小为5 kgm/sDt=4 s时物块的速度为1 m/sABD第一章 动量守恒定律1.2 动量定理1.理解冲量的概念、动量定理的内涵. （重点）2.知道动量和动能、动量定理和动能定理的区别. （重点）3.能够利用动量定理

8、解释生产、生活中的有关现象和解决实际问题. 学习目标在日常生活中，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皮轮胎而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁锤钉钉子，这是为什么呢？这样做的目的是为了缓冲思考：新课导入1.推导：由牛顿第二定律有：F = ma加速度：整理得： Ft = m m0即：F 作用了时间 tFF0一、动量定理新课讲解（1）定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。（2）公式：I = Ft 单位，在国际单位制中时牛秒（Ns）冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相

9、同。冲量是过程量，是力对时间的积累效应。冲量和功不同，恒力在一段时间内可能不做功，但一定有冲量。冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。 I = Ft 只能求恒力的冲量。2.冲量用F-t图像求力的冲量：图线与t轴所围的面积表示F在t内的冲量，即可以求恒力的冲量，也可以求变力的冲量。FtFtFtF1tF2（1）内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化。Ft =p=p-p 3.动量定理（2）公式：（3）注意：公式中的F为物体所受的合外力。动量的变化率： ，即等于物体所受合外力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力

10、。动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。适用范围 : 动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。鸡蛋从高处下落是否会被打破？ 鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由 Ft =p 知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。海 绵石 头想一想： 例题： 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球，以0 = 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打

11、击后，反向水平飞回，速度的大小变为 = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s，求球棒对垒球的平均作用力。二、动量定理的应用运用动量定理解题的一般步骤1. 确定研究对象：一般为单个物体；2. 明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3. 明确研究对象的初末状态及相应的动量；4. 选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；5. 根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。 为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要跳入沙坑中？对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力。对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力。想一想：相关物理现象瓷器包装水果套袋高空蹦极1（多选）如图，一个物体

12、在与水平方向成角的拉力F的作用下保持静止，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（）A物体所受合力的冲量为0B摩擦力对物体冲量为FtcosC拉力对物体的冲量为FtcosD物体所受支持力的冲量为0AB当堂小练2（多选）长征途中，为了突破敌方关隘，战士爬上陡销的山头，居高临下向敌方工事内投掷手榴弹，战士在同一位置先后投出甲、乙两颗质量均为m的手榴弹，手榴弹从投出的位置到落地点的高度差为h，在空中的运动可视为平抛运动，轨迹如图所示，下列说法正确的有（ ）A两手榴弹在落地前瞬间重力的功率不相同B从投出到落地，两颗手榴弹的重力的冲量相同C从投出到落地，两颗手榴弹的动量变化量相同D从投出到落地，两颗

13、手榴弹的动量变化率相同BCD3（多选）如图所示，质量为m的小球，固定在轻杆上，绕过O点的转轴在竖直面内沿顺时针方向做匀速圆周运动，A、B是圆周上与圆心O等高的两点。若小球运动的速度大小为v，轨道半径为R，且 （g为重力加速度），则小球从A点运动到点过程中，下列说法中正确的是（）A小球所受重力的冲量为0B小球所受向心力的冲量为mvC小球所受合力的冲量大小为2mvD轻杆对小球作用力的冲量大小为mvCD4（单选）一质量m=4kg的物体静置在粗糙的水平地面上，物体与地面的摩擦因数=0.5从t=0时刻开始对物体施加一水平力F，其大小如图所示。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度g=10m/s2，则

14、在01.0s时间内，摩擦力对物体产生的冲量大小为（）A10NsB16NsC20NsD25NsB5（单选）放在水平面上的物块，受到与水平方向夹角为60，斜向上拉力F的作用，F的大小与时间t的关系和物体速度v与时间t的关系分别如图所示，根据图象提供的信息，下面判断正确的是（）A由图象可以求出物体的质量B拉力F在4秒内的冲量是8NsC拉力F在4秒内的冲量是3NsD物体在4秒内的动能变化是6JB6（单选）沿同一直线，甲、乙两物体分别在外力F1、F2作用下做直线运动，甲在t1时间内，乙在t2时间内动量p随时间t变化的p-t图像如图所示，设甲物体在t1时间内所受到的冲量大小为I1，乙物体在t2时间内所受到

15、的冲量大小为I2，则两物体所受外力F及其冲量I的大小关系是（）AF1F2，I1=I2BF1F2，I1F2，I1I2DF1=F2，I1=I2A7（单选）如图所示，用0.5kg的铁锤敲钉子，打击之前铁锤的速度为4m/s，打击之后铁锤的速度反向，大小为1m/s，设两者接触时间为0.01s，g=10m/s2，则钉子对铁锤的平均作用力为（）A200NB250NC255ND300NC8（多选）质量为1kg的物体在水平面内做直线运动，其速度时间图像如图所示，则下列说法正确的是（）A物体在10s20 s内所受合力做的功为0B物体在010 s内所受合力做的功为25 JC物体在010 s内所受合力的冲量的大小为1

16、0NsD物体在10 s20 s内所受合力的冲量的大小为10NsAD第一章 动量守恒定律1.3 动量守恒定律1.在知道系统、内力和外力的基础上理解动量守恒定律，知道动量守恒定律的普适性. （重点）2.能用动量守恒定律解释生产生活中的一些现象，并能解决实际问题. 3.了解求初、末动量不在一条直线上的动量变化的方法. 学习目标ABm2m1m2m1系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力外力：外部其他物体对系统的作用力 N1G1N2G2F1F2系统内力外力如何理解系统、内力和外力？新课导入ABm2m1m2m1m2m1AB光滑F1F21.试用牛顿

17、运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系一、相互作用的两个物体的动量改变新课讲解观看视频，你有何感想？如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。1、内容：2、公式：二、对动量守恒定律的理解？3、条件：(1)系统不受外力；(理想条件)(2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件)(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）(4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件)二、对动量守恒定律的理解？例

18、1:在列车编组站里，一辆 m1 = 1.8104 kg 的货车在平直轨道上以 v1 = 2 m/s 的速度运动，碰上一辆 m2 = 2.2104kg 的静止货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后的运动速度。本题中相互作用的系统是什么？分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？ 地面摩擦力和空气阻力远小于内力动量守恒m1m2系统N1N2F2内力外力F1G1G2m1m2x0解：沿碰撞前货车运动的方向建立坐标轴，有v1 = 2 m/s 设两车结合后的速度为v 。两车碰撞前的总动量为：两车碰撞后的总动量为：由动量守恒定律可得：所以代入数值，得v= 0.9 m/s 例2: 一枚在空

19、中飞行的火箭，质量为m，在某点的速度为v，方向水平，燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块，其中质量为m1的一块沿着与v相反的方向飞去，速度为v1 。求炸裂后另一块的速度v2 。m1m2x0解：火箭炸裂前的总动量为：炸裂后的总动量为：根据动量守恒定律可得：解出：1.找：找研究对象(系统包括那几个物体)和研究过程；2.析：进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或在某一方向是否守恒)；3.定：规定正方向，确定初末状态动量正负号，画好分析图；4.列：由动量守恒定律列方程；5.算：合理进行运算，得出最后的结果，并对结果进行分析。应用动量守恒定律解题的基本步骤和方法1、动量守恒定律只涉及过程始末两个状态,

20、与过程中力的细节无关。2、动量守恒定律不仅适用于宏观、低速问题，而且适用于高速、微观的问题。3、动量守恒定律是一个独立的实验规律,它适用于目前为止物理学研究的一切领域。三、动量守恒定律的普适性牛顿运动定律解决问题要涉及整个过程的力。这些领域，牛顿运动定律不在适用。1（单选）关于动量守恒定律，以下说法错误的是（）A系统不受外力时，动量一定守恒B动量守恒定律也适用于高速运动的物体和微观粒子的情况C一个系统的动量守恒，则机械能也守恒D两物体组成的系统，受合外力为零，则两物体动量的改变量大小一定相等C当堂小练2（单选）木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水

21、平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（）Aa尚未离开墙壁前，a和b组成的系统动量守恒Ba尚未离开墙壁前，a和b组成的系统机械能守恒Ca离开墙壁后，a和b组成的系统动量守恒Da离开墙壁后，a和b、弹簧组成的系统机械能不守恒C3（多选）如图所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是（ ）A两手同时放开后，系统总动量始终为零B先放开左手，后放开右手，此后动量不守恒C先放开左手，后放开右手，总动量向左D无论是否同时放手，只要两手都放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定

22、为零ACD4（单选）如图所示，在光滑的水平面上，一个人站在平板车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（）A在连续敲打的过程中，小车始终保持静止B人、车和锤组成的系统机械能守恒C人、车和锤组成的系统动量守恒D若地面足够粗糙，连续敲打可使小车向右运动D4（单选）如图所示，在光滑的水平面上，一个人站在平板车上用锤子连续敲打小车。初始时，人、车、锤都静止。下列说法正确的是（）A在连续敲打的过程中，小车始终保持静止B人、车和锤组成的系统机械能守恒C人、车和锤组成的系统动量守恒D若地面足够粗糙，连续敲打可使小车向右运动D6（单选）宇航员在太空中出太空舱时，不小心触碰舱门获得了一

23、个相对于太空舱的漂移速度v，远离太空舱而去。为确保安全，宇航员调整自身方向，打开了动力装置的开关，沿速度方向一次喷出质量为m的氮气后，宇航员相对太空舱静止。已知喷出氮气前宇航员及所带装备的总质量为M，则喷出的气体相对太空舱的速度大小是（）A B C DB7（单选）质量为M的机车后面挂着质量为m的拖车，在水平轨道上以速度v匀速运动，已知它们与水平轨道间的摩擦力与它们的质量成正比。运动过程中拖车脱钩，但当时司机没发现，当拖车刚停下来时，机车的速度为（）A B C DC8（单选）某同学质量为60 kg，在军事训练中，要求他从岸上以大小为1m/s的速度跳到一条向他缓缓飘来的小船上，然后去执行任务，小船

24、的质量是120 kg，原来的速度大小是0.5m/s，该同学跳上船后停在船上，则（）A人和小船最终静止的水面上B船最终的速度是0.5 m/sC船的动量变化量大小为20kg.m/sD该过程同学的动量变化量大小为100kg.m/sA9（单选）如图所示，质量m=120kg的小船静止在平静水面上，船两端分别载着质量为m甲=60kg和m乙=80kg的甲、乙两位游泳者。在同一水平线上，甲向左、乙向右相对于河岸同时以速度大小v1、v2跃入水中。若甲、乙跃入水中后，小船仍然静止，则v1/v2等于（）A4/3B3/4C2/3D3/2A10（单选）如图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口

25、时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（设水平面光滑）（）ABCDC第一章 动量守恒定律1.4 实验：验证动量守恒定律1.掌握验证动量守恒定律的实验思路和实验方法；明确实验所需测量的物理量及其测量方法. （重点）2.设计实验方案，进行数据处理，得出实验结论. （重点）3.知道验证动量守恒定律的实验注意事项. （重点）学习目标一、实验目的验证碰撞中的动量守恒。二、实验思路 在一维碰撞(碰撞前后物体都在同一直线上运动)的情况下,令两个物体的质量分别为m1、m2,碰撞前的速度分别为v1、v2,碰撞后的速度分别为v1、v2,如果速度的方向与设定的坐标轴的正方向一致,取正值

26、,反之则取负值。测出m1、m2,v1、v2,v1、v2,若m1v1+m2v2=m1v1+m2v2,那么碰撞中动量守恒。新课讲解三、参考案例1：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒1.实验中物理量的测量(1)质量的测量:用天平测量质量。(2)速度的测量:利用公式v= ,式中x为滑块(挡光片)的宽度,t为计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门所对应的时间。(3)利用在滑块上增加重物的方法改变碰撞物体的质量。2.实验方法(1)用细线将弹簧片压缩,放置于两个滑块之间,并使它们静止,然后烧断细线,弹簧片弹开后落下,两个滑块随即向相反方向运动(图甲)。(2)在两滑块相碰的端面上装上弹性碰撞架(图乙),可以得到

27、能量损失很小的碰撞。(3)在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,把两个滑块连成一体运动(图丙),这样可以得到能量损失很大的碰撞。【实验器材】气垫导轨(含气泵)、光电计时器、滑块(带挡光片)、弹簧片(或弹簧)、细绳、弹性碰撞架、撞针、橡皮泥等。【实验步骤】(1)用天平测出两滑块的质量,用毫米刻度尺测出滑块上挡光片的宽度。(2)安装好气垫导轨,调节导轨下面的调节旋钮,直到水平仪中的气泡位于中央,此时导轨水平。(3)接通气泵的电源,向气垫导轨通入压缩空气。(4)按照实验方法(2),把滑块2放在气垫导轨的中间,使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮筋后释放滑块1。(5)记录滑块1

28、通过光电门的时间t1,碰后滑块1和滑块2依次通过光电门的时间t1、t2。【数据处理】结论:碰撞前两滑块的动量之和等于碰撞后两滑块的动量之和。【注意事项】(1)气垫导轨是一种精度较高的现代化仪器,切忌振动、重压,严防碰伤和划伤,禁止在不通气的情况下将滑块在轨面上滑动。(2)调整气垫导轨时要利用水平仪确保导轨水平。比较项碰撞前碰撞后质量m1m2m1m2速度v1v2v1v2总动量1.实验中物理量的测量如图所示,质量较大的小球从斜槽上固定位置滚下来,跟放在斜槽末端的另一质量较小的球发生碰撞后都做平抛运动。由平抛运动知识可知,各小球落地的时间相等。这样如果用小球的飞行时间作时间单位,那么小球飞出的水平距

29、离在数值上就等于它的水平四、参考案例2：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒 速度。因此,只要分别测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射小球在空中飞出的水平距离OP,以及入射小球与被碰小球碰撞后分别在空中飞出的水平距离OM和ON,若在实验误差允许的范围内m1OP=m1OM+m2ON,就验证了小球组成的系统碰撞前后总动量守恒。2.实验方法【实验器材】斜槽、铅垂线、质量不等的小球、白纸、复写纸、刻度尺、圆规、三角板、天平等。【实验步骤】(1)用天平测出两个小球的质量,并选定质量大的小球为入射小球。(2)按照图所示,安装实验装置。调整固定斜槽,应使斜槽末端水平,即在水平槽上放置小球,小球能够保持

30、静止,说明槽口末端水平。(3)在水平地面上适当位置铺放白纸,在白纸上铺放复写纸,记下铅垂线所指的位置O(斜槽末端)。(4)不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度滚下,重复10次。用尽可能小的圆把所有的小球落点圈在里面,圆心P就是小球落点的平均位置。(5)把被碰小球放在斜槽末端,让入射小球从同一高度滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次。用步骤(4)的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球的落点的平均位置N。如图所示。(6)连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。【数据处理】结论:碰撞前两小球的动量之和等于碰撞后两小球的动量之和。【注意事项】(1)斜槽末端点的切

31、线要水平。(2)入射小球的质量大于被碰小球的质量。(3)每次入射小球在斜槽上同一高度自由滚下。(4)白纸铺好后不能移动。实验次数入射小球的质量m1/g被碰小球的质量m2/gOP(cm)OM(cm)ON(cm)碰前动量碰后动量121现利用如图所示的装置验证动量守恒定律。在图中，气垫导轨上有A、B两个滑块，滑块A右侧带有弹簧片，滑块B左侧也带有一弹簧片，上面固定完全相同的遮光片，光电计时器（未完全画出）可以记录遮光片通过光电门的时间。将光电门2固定在滑块B的右侧，光电门1固定在滑块A的右侧，现给滑块A向右的初速度，使它与静止的B相碰。碰前与光电门1相连的光电计时器显示的时间是t1，碰后与光电门1相

32、连的光电计时器显示的时间是t2，与光电门2相连的光电计时器显示的时间是t3，滑块A的质量m1，滑块B的质量m2。当堂小练（1）要验证碰撞中动量守恒，需要验证的表达式为_（m1、m2、t1、t2、t3用表示）（2）要验证碰撞是弹性碰撞，需要验证的表达式为_（t1、t2、t3用表示）（3）假设碰撞是弹性碰撞，为保证碰后A向左运动，则m1_m2（填“”“”或“=”）v前，碰后原来在前的物体速度一定增大，若碰后两物体同向运动，则应有v前v后。碰前两物体相向运动，碰后两物体的运动方向不可能都不改变。二、弹性碰撞的实例分析1（单选）在光滑的水平面上有一质量为0.2kg的小球，以5.0m/s的速度向前运动，

33、与质量为0.3kg的静止木块发生碰撞，假设碰撞后木块的速度v木4.2m/s，则（）A这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球1.3m/sB这一假设是合理的，碰撞后小球的速度v球1.3m/sC这一假设是不合理的，因为这种情况不可能发生D这一假设是可能发生的，但因题给的条件不足，球的速度不能确定C课堂小练2（单选）如图所示，五个等大的小球B、C、D、E、F，沿一条直线静放在光滑水平面上，另一等大小球A沿该直线以速度v向B球运动，小球间若发生碰撞均为弹性碰撞。若B、C、D、E四个球质量相等，且比A、F两球质量均要大些，则所有碰撞结束后，还在运动的小球个数为（）A1个B2个C3个D4个C3（单选）如图所

34、示，光滑水平面上有外形相同的A、B两个物体均向左运动，物体A的动量p1=5kgm/s，物体B的动量p2=7kgm/s，在物体A与物体B发生对心碰撞后物体B的动量变为10kgm/s，则A、B两个物体的质量m1与m2间的关系可能是（）Am1=m2Bm1=m2/2Cm1=m2/4Dm1=m2/6C4（多选）质量分别为m1和m2的两个物块在光滑的水平面上发生正碰，碰撞时间极短，其x-t图像如图所示，则下列判断正确的是（）A两物块的质量之比m1：m2=1：3B两物块的质量之比m1：m2=1：2C两物块碰撞后粘在一起D此碰撞一定为弹性碰撞AD5（多选）如图为两物体A、B在没有其他外力作用时相互作用前后的v

35、-t图像，则由图像可知（）AA、B的质量之比为5:3BA、B作用前后总动量守恒CA、B作用前后总动量不守恒DA、B间相互作用力相同AB6（多选）如图所示，大小相同的摆球a和b的质量分别为m和3m，摆长相同，并排悬挂，平衡时两球刚好接触，将摆球a向左拉到虚线位置后释放。若两球的碰撞是弹性的，下列判断正确的是（ ）A第一次碰撞后的瞬间，两球的速度大小相等B第一次碰撞后的瞬间，a和b球都向右运动C第一次碰撞后，a球反弹可以重新回到左侧虚线位置D第一次碰撞后，b球不可能到达右侧虚线位置AD7（多选）如图所示，在光滑水平面上，静止着一个质量为m1的小球A，另一相同大小、质量为m2的小球B，以速度v与A发

36、生弹性正碰，若碰后A、B两球的速度大小之比为3：1，则两球质量关系正确的是（）A2m1=m2 B3m1 = 5m2C5m1 = 3m2 D3m1=m2BD8（多选）甲、乙两辆玩具汽车，质量分别为m1=1kg，m2=2kg，在光滑水平面上沿同一直线运动，速度分别是v1=8m/s，v2=2m/s，甲从后面追上乙，并发生正碰，碰后两物体的速度有可能是（）ABCDAB第一章 动量守恒定律1.6 反冲现象 火箭1.认识反冲现象，并能举出几个反冲运动的实例. 2.能结合动量守恒定律对反冲现象做出解释. （重点）3.了解我国航空、航天事业的巨大成就，增强民族自信心和自豪感. 学习目标以下现象体现了什么物理原

37、理？乌贼游动海上冲水新课导入一、反冲运动1.定义：当一个物体向某一方向射出(或抛出)它的一部分时，这个物体的剩余部分向相反方向运动的现象2.特点：物体间相互作用突然发生，时间短，作用强。系统所受外力一 般不为零，但远远小于内力。3. 原 理：遵循动量守恒定律新课讲解二、火箭我国早在宋代就发明了火箭，在箭支上扎个火药筒，火药筒的前端是封闭的，火药点燃后生成的燃气以很大的速度向后喷出，火箭由于反冲而向前运动。现代火箭结构例2：设火箭发射前的总质量是M，燃料燃尽后的质量为m，火箭燃气的喷射速度为v. 求燃料燃尽后火箭的飞行速度为v火箭飞行最大速度由什么因素决定？解：在火箭发射过程中，由于内力远大于外

38、力，所以动量守恒。取火箭的速度方向为正方向，发射前火箭的总动量为0，由动量守恒定律得：1.喷气速度2.质量比（即火箭开始飞行时的质量与燃料燃尽时的质量之比）决定火箭最终速度因素：三、“人船模型” 问题 如图所示，质量为M的小船长L，静止于水面，质量为m 的人从船右端走到船左端，不计水对船的运动阻力，则:该过程中船将移动多远？v1v2(1) 人匀速行走结论： 船匀速后退人走到船尾时，有：S船S人Lv1v2结论： 船变速后退LS2S1人相对船运动中一直有：故有：(2) 假如人变速走到船头，船后退的距离多少？1、条件：（1）系统由两个物体组成且相作用前静止，总动量为零；（2）在相对运动的过程中至少有

39、一个方向动量守恒。2、公式：ms1=Ms2（1）公式中的位移是相对同一参考系的位移；（2）不论物体做的市匀速运动还是变速运动，结论都是相同的。课堂小结1（单选）某同学为研究反冲运动，设计了如图所示的装置，固定有挡光片的小车内表面水平，置于光滑水平面上，挡光片宽为d，小车的左侧不远处有固定的光电门，用质量为m的小球压缩车内弹簧，并锁定弹簧，整个装置处于静止，解除锁定，小球被弹射后小车做反冲运动并通过光电门，与光电门连接的计时器记录挡光片挡光时间为t，小车、弹簧和挡光片的总质量为3m，则小球被弹出小车的瞬间相对于地面的速度大小为（ ）Ad/t B2d/tC3d/t D4d/tC当堂小练2（单选）如

40、图所示，装有炮弹的火炮总质量为m1，炮弹的质量为m2，炮弹射出炮口时对地的速率为v0，若炮管与水平地面的夹角为，则火炮后退的速度大小为（设水平面光滑）（）A BC DC3（单选）2021年10月16日，搭载3名宇航员的神州十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，三位宇航员将在太空生活6个月。若某位连同装备共100kg的宇航员出仓执行任务，在离飞船30m的位置与飞船处于相对静止状态，为返回飞船，宇航服中的高压气源一次性喷出一定质量的速度为40m/s的气体，5分钟后宇航员返回飞船，则喷出气体的质量为（）A0.15kg B0.25kg C0.35kg D0.5kgB4（单选）2021年5月15日，

41、天问一号着陆巡视器成功着陆于火星，中国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。携带火星车的着陆器与环绕器分离后，最后阶段利用反推火箭在火星表面实现软着陆，设着陆器总质量为M，极短时间内瞬间喷射的燃气质量是m，为使着陆器经一次瞬间喷射燃气后，其下落的速率从v0减为v，需要瞬间喷出的燃气速率约为（）Av0-v BC DC5（单选）一枚火箭搭载着卫星以速率v0进入太空预定位置，由控制系统使箭体与卫星分离。已知前部分的卫星质量为m1，后部分的箭体质量为m2，分离后箭体以速率v2沿火箭原方向飞行，若忽略空气阻力及分离前后系统质量的变化，则分离后卫星的速率v1为（）A B C DD6（单选）有一条捕鱼小船停

42、靠在湖边码头，小船又窄又长，一位同学想用一个卷尺测量它的质量。他进行了如下操作：首先将船平行码头自由停泊，然后他轻轻从船尾上船，走到船头后停下，而后轻轻下船，用卷尺测出船后退的距离d和船长L。已知他自身的质量为m，则船的质量为（）A B C DB7（单选）光滑水平面上放有一上表面光滑、倾角为的斜面体A，斜面体质量为M、底边长为L，如图所示。将一质量为m、可视为质点的滑块B从斜面的顶端由静止释放，滑块B经过时间t刚好滑到斜面底端，重力加速度为g，则下列说法中正确的是（）A滑块B下滑的过程中，A、B组成的系统机械能不守恒，水平方向动量守恒B滑块B下滑到斜面体底端时，重力的瞬时功率为C滑块下滑过程中

43、，支持力对B做负功D此过程中滑块B向右滑动的距离为C8（单选）如图，质量是M（包括绳）的气球下方有一段绳长为L，一质量为m的人悬挂在绳的末端B点，气球和人均处于静止状态。现人沿绳慢慢地爬到绳的上端A点处，空气阻力不计，人可视为质点，则人实际上爬的高度是（）A BC DB第二章 机械运动2.1 简谐运动1.知道什么是机械振动，什么是弹簧振子. 2.知道什么样的振动是简谐运动. （重点）3.明确简谐运动的位移-时间图像的物理意义，能根据图像判定振子在振动过程中的位移、速度、加速度的变化规律. （重点）学习目标观察：新课导入观察：观察：思考：这些运动的共同点是什么？问题：再比如：钟摆来回摆动，水中浮

44、标上下浮动，担物行走时扁担下物体的颤动，树梢在微风中的摇摆在生活中我们会观察到很多类似这样的运动。这些运动的共同点又是什么？(1)定义：物体(或物体的一部分)总是在某一位置附近的往复运动，叫机械振动，简称振动。(2)特征：第一，有一个“中心位置”，即平衡位置，也是振动物体静止时的位置；第二，运动具有往复性。机械振动新课讲解一、弹簧振子弹簧振子：(1)弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型。(2)振子模型：常见的有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。如图所示，图中球与杆之间的摩擦力及空气阻力可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比可以忽略。一、弹簧振子弹簧振子的振动位移随时间的变化

45、规律：A、振动物体的位移x都是相对于平衡位置的位移 。如图所示，是振子在A、B位置的位移xA和xB。B、以平衡位置为坐标原点O，沿振动方向建立坐标轴规定在O点右边时位移为正，在左边时位移为负。研究弹簧振子的运动：一、弹簧振子1建立坐标系以小球的平衡位置为坐标原点，沿着它的振动方向建立坐标轴。规定小球在平衡位置右边时它对平衡位置的位移为正，在左边时为负(以水平弹簧振子为例)。2位移时间图像横坐标表示振子振动的时间，纵坐标表示振子相对平衡位置的位移。3物理意义反映了振子的位移随时间的变化规律。二、弹簧振子的位移时间图像弹簧振子的位移时间图像做一做：二、弹簧振子的位移时间图像用数码相机和计算机绘制弹

46、簧振子的x-t图像图1的照片是通过频闪照相得到的。使用数码相机或手机的连拍功能也能得到类似的图片。轻质弹簧的下端悬挂一个钢球，上端固定，它们组成了一个振动系统，称为竖直弹簧振子。用手把钢球向上托起一段距离，然后释放，钢球便上下振动。钢球原来静止时的位置就是振子的平衡位置（图2）。用数码相机拍摄钢球的运动。通常每隔0.04 s（这个时间间隔通常可以设定）数码相机就会拍摄一帧照片。拍摄时最好把钢球的位置放在取景框的最左侧。在计算机中建立一个幻灯片的演示文稿，把这些照片插入文稿中的同一张空白幻灯片中，照片会按拍摄时间的先后一帧一帧自动向右平铺开来。把这些照片的上端对齐，便能得到与图1相似的画面。这样

47、就可以在同一个画面上看到钢球在各个不同时刻的位置。 二、弹簧振子的位移时间图像图 1 弹簧振子的频闪照片图 2钢球释放后上下振动三、简谐运动从获得的弹簧振子的 x-t 图像（图 3）可以看出，小球位移与时间的关系似乎可以用正弦函数来表示。是不是这样呢？还需要进行深入的研究。如何确定弹簧振子中小球的位移与时间的关系是否遵从正弦函数的规律？振动图像思考与讨论(1)定义：如果物体的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图像(xt图像)是一条正弦曲线，这样的振动叫作简谐运动。(2)特点：简谐运动是最基本、最简单的振动。简谐运动的位移随时间按正弦规律变化，所以它不是匀变速运动，是变力作用下的变加

48、速运动。简谐运动三、简谐运动(1)形状：正(余)弦曲线，如图所示。(2)物理意义：表示振动的质点在不同时刻偏离平衡位置的位移，是位移随时间的变化规律。(3)获取信息：从图像上可直接看出不同时刻振动质点的位移大小和方向。简谐运动的图像三、简谐运动1、机械振动：物体在平衡位置（中心位置）两侧附近所做往复运动。通常简称为振动。 平衡位置：振子原来静止时的位置2、弹簧振子理性化模型：不计阻力、弹簧的质量与小球相比可以忽略。3、简谐运动：质点的位移与时间的关系遵从正弦函数的规律，即它的振动图象（xt图象）是一条正弦曲线 。例1、(单选)如图所示，一弹性小球被水平抛出，在两个互相竖直平行的平面间运动，小球

49、落在地面之前的运动()A是机械振动，但不是简谐运动B是简谐运动，但不是机械振动C是简谐运动，同时也是机械振动D不是简谐运动，也不是机械振动D当堂小练【答案】D【解析】机械振动具有往复的特性，可以重复地进行，小球在运动过程中，没有重复运动的路径，因此不是机械振动，当然也不是简谐运动。例2、(单选)关于机械振动的位移和平衡位置，以下说法正确的是()A平衡位置就是物体振动范围的中心位置B机械振动的位移总是以平衡位置为起点的位移C机械振动的物体运动的路程越大，发生的位移也越大D机械振动的位移是指振动物体偏离平衡位置最远时的位移B【答案】B【解析】平衡位置是物体可以静止的位置，所以应与受力有关，与是否为

50、振动范围的中心位置无关，所以选项A不正确；振动位移是以平衡位置为起点，到质点所在位置的有向线段，振动位移随时间而变化，振子偏离平衡位置最远时，振动位移最大，所以选项C、D不正确，只有选项B正确例3、(多选)如图甲所示，一弹簧振子在A、B间振动，取向右为正方向，振子经过O点时开始计时，其振动的xt图象如图乙所示则下列说法中正确的是( )At2时刻振子在A点Bt2时刻振子在B点C在t1t2时间内，振子的位移在增大D在t3t4时间内，振子的位移在减小AC【答案】AC【解析】振子在A点和B点时的位移最大，由于取向右为正方向，所以振子运动到A点有正向最大位移，在B点有负向最大位移，则t2时刻，振子在A点

51、，t4时刻，振子在B点，故选项A正确，B错误；振子的位移是以平衡位置为起点，所以在t1t2和t3t4时间内振子的位移都在增大，故选项C正确，D错误例4、(单选)如图，是用频闪照相的方法获得的弹簧振子的位移时间图象，下列有关该图象的说法正确的是( )A该图象的坐标原点建立在振子的平衡位置B从图象可以看出振子在振动过程中是沿t轴方向移动的C为了显示振子在不同时刻偏离平衡位置的位移，让底片沿垂直x轴方向匀速运动D图象中振子的疏密显示出相同时间内振子位置变化的快慢不同D【答案】D【解析】由图象可知，O时刻振子位移为0，故位于平衡位置，选项A正确；振子只在x轴上振动，选项B错误，C正确；图象中两相邻振子

52、之间的时间间隔相同，疏处说明其位置变化快，密处说明其位置变化慢，故选项D正确第二章 机械运动2.2 简谐运动的描述1.知道简谐运动的振幅、周期和频率，知道全振动的含义. 2.知道周期和频率的关系. （重点）3.理解简谐运动的方程，会根据提供的条件写出简谐运动位移与时间的关系式. （重点）学习目标问题：有些物体的振动可以近似为简谐运动，做简谐运动的物体在一个位置附近不断地重复同样的运动。如何描述简谐运动的这种独特性呢？新课导入掌握简谐运动周期、频率的物理意义。我们已经知道，做简谐运动的物体的位移x与运动时间t之间满足正弦函数关系，因此，位移x的一般函数表达式可写为 xAsin（t）。 下面我们根

53、据上述表达式，结合图所示情景，分析简谐运动的特点。弹簧振子的简谐运动（请点击小球）OAA掌握简谐运动周期、频率的物理意义。请同学们说一下生活中常见的一些简谐振动，并说明这些简谐振动有什么不同？摆线上各点的振动是简谐振动音叉叉股上各点的振动是简谐振动弹簧片上各点的振动是简谐振动描述简谐运动的物理量振幅一、 振幅 静止位置：即平衡位置振子振动范围的大小，就是振幅的两倍2A。意义：振幅是描述振动强弱的物理量，常用字母A表示。位移：表示振动质点某时刻离开平衡位置的大小与方向。定义：振动物体离开平衡位置的最大距离，叫做振动的振幅，单位是m。新课讲解描述简谐运动的物理量振幅一、 振幅 如图，在竖直弹簧振子

54、的简谐运动中，O点为平衡位置，小球运动的最高点和最低点分别是M点和M点，其振幅为：A=XOM。描述简谐运动的物理量振幅一、 振幅 振子的位移是偏离平衡位置的距离，故时刻在变化；但振幅是不变的。位移是矢量，振幅是标量，它等于最大位移的数值。区分振幅和位移对于一个给定的振动：二、周期和频率经过一个周期，振动物体的振动状态完全恢复。描述简谐运动的物理量周期和频率周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动所需的时间。单位：s。一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。频率f：单位时间内完成的全振动的次数，单位：Hz。二、周期和频率定义：做简谐运动

55、的物体完成一次全振动所需的时间。描述简谐运动的物理量周期和频率周期T:物理意义：描述振动快慢的物理量。简谐运动的振幅单位：国际单位秒（s）。经过一个周期，振动物体的振动状态完全恢复。二、周期和频率定义：单位时间内完成全振动的次数，单位：Hz。描述简谐运动的物理量周期和频率频率 f:物理意义：描述振动快慢的物理量。周期和频率之间的关系：周期越小，频率越大，运动越快。二、周期和频率OABCD（请点击小球）一次全振动：振动物体从某一初始状态开始，再次回到初始状态（即位移、速度均与初态完全相同）所经历的过程。简谐运动的周期公式：简谐运动的周期和频率由振动系统本身的因素决定，与振幅无关。二、周期和频率做

56、一做测量小球振动的周期如图弹簧上端固定，下端悬挂钢球。把钢球从平衡位置向下拉一段距离 A，放手让其运动，A 就是振动的振幅。用停表测出钢球完成 n 个全振动所用的时间 t，nt 就是振动的周期。n 的值取大一些可以减小测量误差。再把振幅减小为原来的一半，用同样的方法测量振动的周期。测量小球振动的周期影响简谐运动周期大小的因素二、周期和频率(1)弹簧振子：弹簧振子是指小球和弹簧所组成的系统，是一种理想化模型。(2)振子模型：常见的有水平弹簧振子和竖直弹簧振子。如图所示，图中球与杆之间的摩擦力及空气阻力可以忽略，且弹簧的质量与小球的质量相比可以忽略。弹簧振子的周期由振动系统本身的质量和劲度系数决定

57、，而与振幅无关，所以常把周期和频率叫做固有周期和固有频率。三、相位描述简谐运动的物理量相位描述周期性运动的物体在各个时刻所处状态的物理量。以x代表质点对于平衡位置的位移，t代表时间，则：三、相位简谐运动的表达式振幅圆频率初相位相位三、相位同相：频率相同、初相相同(即相差为0）的两个振子振动步调完全相同。反相：频率相同、相差为 的两个振子振动步伐调完全相反。 实际上经常用到的是两个相同频率的简谐运动的相位差，简称相差。三、相位如果两个简谐运动的频率相同，其初相分别是它们的相位差是(1)取值范围： - (2) ，表明两振动步调完全相同，称为同相。 ，表明两振动步调完全相反，称为反相。三、相位(3)

58、 ，表示振动2比振动1超前。 ，表示振动2比振动1滞后。做一做：观察两个小球的振动情况并列悬挂两个相同的弹簧振子（图）。把小球向下拉同样的距离后同时放开，观察两球的振幅、周期、振动的步调。再次把两个小球拉到相同的位置，先把第一个小球放开，再放开第二个，观察两球的振幅、周期、振动的步调。三、相位观察两小球的振动做一做：用计算机呈现声音的振动图像 绝大多数计算机都有录音、放音的功能，并能在放音时显示声振动的图像。 用计算机的录音功能录制两个乐音，例如笛声，一个是 do，另一个是 sol，把它们保存起来。用媒体播放软件显示这个声音，把播放软件界面中“条形与波浪”的选项设为“波形”。这样可以从电脑屏幕

59、上看到播放声音时的振动图像。按下“暂停”键得到静止的图像。 把 do 和 sol 这两个声音的振动图像复制到同一张空白幻灯片上，并把图像以外多余的区域裁掉，用计算机呈现声音的振动图像图比较两个声音的频率就得到图所示的图形。在屏幕上作出矩形框，调节框的宽度，使框内包含“do”的 10 个周期。在屏幕上观察，多少个“sol”的周期与“do”的 10 个周期的时间相等，由此可以得到“sol”和“do”的频率之比。如果已知其中一个声音的频率，还可以推知另一个声音的频率。请你想办法完成上面的操作。三、相位做一做：用计算机呈现声音的振动图像三、相位比较两个声音的频率乐音和音阶科学漫步在音乐理论中，把一组音

60、按音调高低的次序排列起来就成为音阶，也就是大家都知道的do，re，mi，fa，sol，la，si，do（高）。下表列出了某乐律C调音阶中各音的频率。乐音和音阶科学漫步 有趣的是，高音do的频率正好是中音do的2倍，而且音阶中各音的频率与do的频率之比都是整数之比。 还有更有趣的事情。喜欢音乐的同学都知道，有些音一起演奏时听起来好听，有些音一起演奏时听起来不好听，前者叫作谐和音，后者叫作不谐和音。著名的大三和弦do、mi、sol的频率比是4:5:6，而小三和弦re、fa、la的频率比是10:12:15。大三和弦听起来更为和谐，那是因为三个音的频率比是更小的整数之比。随便拼凑在一起的三个音听起来不