第一章 动量与动量守恒定律 章末总结 课件 高中物理教科版选择性必修第一册

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第一章 动量与动量守恒定律培优帮丨章末总结巧梳理 知识框图析课标 素养清单续表筑思维 思想方法思想方法1 物理学中的守恒思想守恒是物理学中最基本的规律（有动量守恒、能量守恒、电荷守恒、质量守恒等）,也是一种解决物理问题的基本思想方法，并且应用起来简练、快捷.从运算角度来说，守恒意味着运算过程中总和不变.从物理角度来讲，重在理解所述量及守恒事实的内在实质和外在表现.如动量守恒，就是一个系统的总动量在整个作用过程中大小和方向都不变.思想方法2 建构物理模型法物理学中，无论是所研究的实际物体，还是物理过程或物理情境，都有很多对应的物理模型.1.实体模型如质点、点电荷、轻绳、轻杆等.2.物理过程模型如匀速直线运动、匀变速直线运动、弹性碰撞等.3.物理情境模型如人船模型、子弹打木块模型等.同学们在求解物理问题时，要善于把所研究的问题归纳到学过的物理模型上来，即建模.尤其是面对新情境问题时，就显得更重要.思想方法3 物理实验中的思想方法1.理想化模型法理想化模型法是物理学中常用的一种方法，在研究具体问题时，为了研究方便，抓住主要因素，忽略次要因素，从实际问题中抽象出理想化模型，从而把实际复杂的问题简化处理.如验证动量守恒定律的光滑导轨就是一个理想化模型.2.极限思维法在分析变速直线运动的瞬时速度时，我们采用极限思维，即在物体经过某点的前、后取很短的一段时间，这段时间取得越短，物体在该段时间内的速度变化就越小，该段时间内的平均速度就越能精确地反映物体在该点的运动快慢，当时间足够短时（或位移足够小时），该段时间内的平均速度就等于物体经过该点时的瞬时速度.如在验证动量守恒定律中采用的光电门，就是这种思想的体现.3.转换法物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识或用易测量的物理量间接表示，这种研究问题的方法叫转换法.如利用等大的小球在斜槽末端碰撞静止小球做平抛运动验证动量守恒定律时，小球碰撞前后的速度很难测量，可通过小球质量与平抛运动的水平位移来验证碰撞过程中动量守恒，这样就把不易测量的物理量——速度转换成容易测量的物理量——水平位移，就很容易验证碰撞过程中动量守恒.会整合 专题归纳专题1 动量定理的应用 . .. . 图1-1 （1）重物上升的时间；     思路点拨 （1）重物开始上升时受到重力和拉力作用，到最高点时速度为零，根据动量定理可得重物上升的时间；（2）先根据动量定理计算出撤去拉力时重物的速度，进而计算出重物在拉力作用下上升的高度，然后对整个过程应用动能定理可解得重物对地面的平均冲击力.名师点评 动量定理的表达式是一个矢量式，应用时一定要先规定好正方向.本题应用动量定理可以简化解题过程，比应用牛顿第二定律要方便.专题2 动量守恒定律的理解和应用1.应用动量守恒定律解题的思路（1）分析题意，明确研究对象，知道系统是由哪几个物体组成的；（2）受力分析，弄清系统的内力和外力，判断是否满足动量守恒条件；（3）明确研究过程，确定初、末状态的动量及其表达式；（4）建立动量守恒方程求解，必要时讨论说明.2.动量守恒定律应用中的临界问题在动量守恒定律的应用中，常常会遇到相互作用的两物体相距最近、避免相碰和物体开始反向运动等临界问题，分析临界问题的关键是寻找临界状态，临界状态的出现是有条件的，这个条件就是临界条件，临界条件往往表现为某个（或某些）物理量的特定取值.在与动量相关的临界问题中，临界条件常常表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系，对这些特定关系的判断是求解这类问题的关键.3.动量守恒定律的多过程问题多个物体相互作用时，物理过程往往比较复杂，分析此类问题时应注意：（1）正确进行研究对象的选取，有时需对整体应用动量守恒定律，有时只需对部分应用动量守恒定律.研究对象的选取，一是取决于系统是否满足动量守恒的条件;二是根据所研究问题的需要.（2）正确进行物理过程的选取和分析.通常对全过程进行分段分析，并找出联系各阶段的状态量.列式时有时需分过程多次应用动量守恒定律，有时只需针对初、末状态建立动量守恒的关系式. 图1-2          建构导图明思路专题3 解答动力学问题的三种思路1.三种思路的比较续表2.选取规律的思维流程3.综合应用三种思路解题的步骤（1）认真审题，明确题目所述的物理情境，确定研究对象.（2）分析所选研究对象的受力情况及运动状态的变化过程，画出草图.对于过程复杂的问题，要正确、合理地把全过程分成若干阶段，注意分析各阶段之间的联系.（3）根据各阶段研究对象运动状态变化的规律确定解题方法，选择合理的规律列方程，有时还要分析题目的隐含条件、临界条件、几何关系等列出辅助方程.（4）代入数据（统一单位），计算并得出结果，必要时要对结果进行讨论.图1-3      【答案】0.3     设情境 素养提升问题情境1 高空抛物——科学态度与责任图1-4 BC 本题以高空抛物设置问题情境，引导学生提高素质，珍爱生命，意识到高空抛物的危险性.要求学生能够通过“模型建构”将生活中的实际问题转化为物理问题. 问题情境2 冬奥会冰壶运动——科学思维      【答案】0.004 本题以深受人们喜爱的冬奥会冰壶项目为背景，设置了冰壶的匀变速直线运动和碰撞问题，要求学生根据所学知识，从题目中提取有用信息，选择合适的物理规律进行分析计算.问题情境3 火箭发动机——模型建构例6 火箭发动机是火箭系统的核心装备，传统的火箭发动机将燃料的化学能转化为机械能，主要用于助推火箭升空.而在太空中各类航天器和卫星在校正位置、转移轨道时，多数采用的是将电能转化为机械能的电推力火箭发动机.电推力火箭发动机工作原理与工作细节非常复杂，高中阶段我们可以进行合理简化后讨论.图1-6      本题以火箭发动机为背景命题，要求学生根据题述情境建构物理模型，利用所学知识解决实际问题.尖子生 强基自招命题点 利用动量观点分析求解问题动量观点是解答力学问题的三大观点之一，动量观点的依据是动量定理和动量守恒定律,借助动量和冲量的计算，从而解决问题.由于分析动量时不需要对相互作用力的具体细节进行分析，只需分析运动物体的初状态和末状态，因此可以省去很多步骤. 图1-7  图1-8 D  【强化训练丨变式题】图1-9 B    21图1-10 图1-11   刷真题 体验高考1.（2024·甘肃卷，多选）电动小车在水平面内做匀速圆周运动，下列说法正确的是( )ADA.小车的动能不变B.小车的动量守恒C.小车的加速度不变D.小车所受的合外力一定指向圆心【解析】做匀速圆周运动的物体速度大小不变，故动能不变，A项正确；做匀速圆周运动的物体速度方向时刻在改变，故动量不守恒，B项错误；做匀速圆周运动的物体加速度大小不变，方向时刻在改变，C项错误；做匀速圆周运动的物体所受的合外力一定指向圆心，D项正确.2.（2022·重庆卷）在测试汽车的安全气囊对驾乘人员头部防护作用的实验中，某小组得到了假人头部所受安全气囊的作用力随时间变化的曲线（如图1-12）.从碰撞开始到碰撞结束过程中，若假人头部只受到安全气囊的作用，则由曲线可知，假人头部( )D图1-12A.速度的变化量等于曲线与横轴围成的面积B.动量大小先增大后减小C.动能变化正比于曲线与横轴围成的面积D.加速度大小先增大后减小 图1-13 AD   图1-14 √√ 信息提取析题意【解析】  续表续表图1-155.（2024·福建卷）某小组基于动量守恒定律测量玩具枪子弹离开枪口的速度大小，实验装置如图1-15（a）所示.所用器材有：玩具枪、玩具子弹、装有挡光片的小车、轨道、光电门、光电计时器、十分度游标卡尺、电子秤等.实验步骤如下：  0.99  右      59.7  图1-16       【答案】0.15  信息提取析题意 图1-17（1）求篮球与地面碰撞的碰后速率与碰前速率之比;     . .    图1-18