1.1 动量-课件-2021-2022学年高中物理人教版（2019）选择性必修一

动量守恒定律 第1节 动量 1 CONTENTS 01 碰撞中的不变量 02 动量的定义 03 动量与动能 04 课后习题 目录 2 01 碰撞中的不变量 物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律，其中包括在多变的世界里找出某些不变量。 动量守恒定律 3 生活中的碰撞现象 这些不同的碰撞现象中是否隐藏着相同的物理规律？ 从实验的现象似乎可以得出：碰撞前后，两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？ 使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度，将实验数据记录如下。 实验：探究碰撞中的不变量 两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。下表中的数据是某次实验时采集的。其中，m1 是运动小车的质量，m2是静止小车的质量 ；v 是运动小车碰撞前的速度，v′是碰撞后两辆小车的共同速度。 使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度，将实验数据记录如下。 实验：探究碰撞中的不变量 项目 碰撞前 碰撞后 质量 m1 = ? m2 = ? m1 = ? m2 = ? 速度 v1 = ? v2 = ? v1 = ? v2 = ? mv m1v1 + m2v2 = ? m1v1 + m2v2 = ? mv2 m1v12 + m2v22 = ? m1v12 + m2v22 = ? v/m v1/m1 + v2/m2 v1/m1 + v2/m2 使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度，将实验数据记录如下。 实验：探究碰撞中的不变量 【结论】从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。 参考案例 02 动量的定义 动量守恒定律 动量是一个新的矢量，具有矢量性、瞬时性和方向性，遵循平行四边形定则。 10 在物理学中，把物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 p，用公式表示为 在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒( kg•m/s) 是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。 1. 定义： p = mv 2. 单位： 3. 对动量的理解 (2) 瞬时性: (1) 矢量性: 方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。 (3) 相对性: 与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度。 v1 m1 m2 v2 动 量 p = mv 一个质量是 0.1 kg 的钢球，以 6 m/s 的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以 6 m/s 的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量变化了多少？ v v′ 解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v1=6 m/s，碰撞前钢球的动量为： p1 = mv1 = 0.1×6 kg • m/s = 0.6 kg • m/s 碰撞后钢球的速度为v2 =6 m/s，动量为： p2 = mv2 = 0.1×6 kg • m/s = 0.6 kg • m/s 动量改变量： Δ p = p2 p1 = 1.2 kg • m/s 动量改变量的大小为 1.2 kg • m/s，方向向左 例题1 总结：动量变化量是矢量，求得的负值表示其方向与所设正方向相反，在选定坐标轴的方向之后，动量的运算就可以简化成代数运算。 03 动量与动能 动量守恒定律 注意运算的区别、矢量性与标量性，能够运用公式进行转换。 13 【思考】正在玩旋转秋千的游客，他的每一时刻的动量相同吗？每一时刻的动能相同吗？ 游客做匀速圆周运动，速度的方向时刻改变，所以动量时刻变化；速度的大小不变，所以动能不变． 物理情境 v m m v p = mv 动量与动能 物体做以下几种运动时动量和动能是否变化？ 思考 ① 匀速直线运动 动量不变 动能不变 ② 自由落体运动 动量变化 动能变化 ③ 平抛运动 动量变化 动能变化 ④ 匀速圆周运动 动量变化 动能不变 若某个物体的动量发生了变化,则物体运动的 (　　) A. 速度大小一定改变 B. 动能一定改变了 C. 加速度一定不为零 D. 合外力可能为零 例题2 【解析】动量是矢量,动量发生变化,对于同一物体,质量不变,一定是速度发生变化（可能只是方向变化）；因此物体的加速度不为零，由牛顿第二定律可知合外力一定不为零；Ek=p2/2m，若动量方向改变而大小不变，则动能可能不变（如匀速圆周运动）。 C 04