1.1 动量（课件）（含视频）-2021-2022学年下学期高二物理同步精品课堂（新教材人教版选择性必修第一册）

第一章 动量守恒定律 第1节 动量 学易同步精品课堂 新教材人教版 物理（选择性必修第一册） 课堂引入 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象。那么，这些看似不同的碰撞现象背后是否隐藏着相同的物理规律呢？ 我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 研究背景 火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接 一、寻求碰撞中的不变量 探究1：用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B，且两球并排放置。拉起 A 球，然后放开，该球与静止的 B 球发生碰撞。 实验现象：可以看到，碰撞后 A 球停止运动而静止，B 球开始运动，最终摆到和 A 拉起时同样的高度。 一、寻求碰撞中的不变量 探究2：将上面实验中的A球换成大小相同的C球，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球至某一高度后放开，撞击静止的B球。 实验现象：可以看到，碰撞后 B 球获得较大的速度，摆起的最大高度大于 C 球被拉起时的高度。 　 对比两次碰撞的结果发现，碰撞效果与速度和质量有关，这其中是否存在一个不变的量呢？下面我们通过实验数据来研究上述问题。 如图， 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。 一、寻求碰撞中的不变量 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。 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。 一、寻求碰撞中的不变量 实验结论： 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。 这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。 一、寻求碰撞中的不变量 1. 定义：在物理学中，把物体的质量 m 和速度 ʋ 的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为p=mv 2. 单位：千克米每秒(kg•m/s) 3. 三性： (2) 瞬时性:是状态量，与某一时刻相对应 (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: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 p′ p Δp ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δʋ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（ Δ p） （1）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： Δ p = mΔʋ ②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 二、动量 ③动量发生变化的三种情况：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。 （3）试讨论以下几种运动的动量变化情况： ①物体做匀速直线运动 ②物体做自由落体运动 ③物体做平抛运动 ④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 动量方向时刻改变，大小不变 G v0 G v O V V V O 二、动量 动量和动能 动能 动量 区别 定义 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积 公式 Ek＝ mv2 p＝mv 单位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s） 标、矢量 标量 矢量 运算法则 代数运算法则 平行四边形定则 变化情况 v 变化（方向），Ek 不一定变化 v 变化，p 一定变化 联系 都是状态量、相对量，两者大小关系：Ek＝p＝ 二、动量 13 例题:一个质量m= 0.1 kg 的钢球，以ʋ = 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ʋ'= 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？ 【解析】选水平向右为正方向 初动量 p = mʋ= 0.1 6 kg · m/s = 0.6 kg · m/s 动量变化 Δp = p = 1.2 kg · m/s 二、动量 课堂小结 寻求碰撞中的不变量 动 量 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。 在物理学中，把物体的质量 m 和速度 ʋ 的乘积叫做物体的动量p (1) 矢量性(2) 瞬时性(3) 相对性 p=mv 动量发生变化的三种情况：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。 让一位同学打一个充气到直径1m左右的大乳胶气球，以某一速度水平投向你，请你接住