内容正文:
§1 动 量
高二物理(人教版2019)
选择性必修 第一册
第一章 动量守恒定律
新课引入
生活中的碰撞现象
汽车碰撞测试
球拍击打网球
母球撞击彩球
生活中还有哪些碰撞现象,你是否可以列举出更多实例?
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?
新课引入
实验观察:
1.让两个质量相同的钢球碰撞,观察现象。
2.让两个质量不同的钢球碰撞,观察现象。
新课引入
思考与讨论:
1.让两个质量相同的钢球碰撞时,A球碰后静止,B球摆至A球原来等高位置,A球速度“传给”B球,是否意味着两球的速度之和不变?是否所有碰撞都有这样的规律?
2.让两个质量不同的钢球碰撞时,通过你观察到的现象,你是否还认为两球的速度之和不变?是否还认为所有碰撞都有这样的规律?
3.根据实验现象,你是否可以对这类碰撞中所遵循的规律做出大胆的猜想?
新课引入
寻求碰撞中的不变量
01
动 量
02
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学习目标
本节课学习内容
一、寻求碰撞中的不变量
1.演示实验:
新课讲授
一、寻求碰撞中的不变量
m(g) 速度v(cm/s)
次数 滑块A 滑块B A碰前v1 B碰前v2
A碰后v'1 B碰后v'2
1 275.5 175.5 56.0 0 12.8 67.3
2 74.7 0 16.5 89.2
3 92.0 0 22.7 108.3
2.实验探究:质量不同的滑块,碰撞后分开,碰撞前后速度
新课讲授
一、寻求碰撞中的不变量
质量m(g) 速度v(cm/s)
次数 滑块A 滑块B A碰前v1 B碰前v2
A碰后v'1 B碰后v'2
1 270 168 79.0 0 45.8 45.8
2 89.0 0 54.1 54.1
3 142.4 0 87.4 87.4
2.实验探究:质量不同的滑块,碰撞后不分开,碰撞前后速度
新课讲授
新课讲授
一、寻求碰撞中的不变量
3.实验猜想:
?
(1)
?
(2)
?
(3)
一、寻求碰撞中的不变量
4.实验数据:(质量不同的滑块,碰撞后分开)
新课讲授
物理量 mv mv2 v/m
次数 碰前 碰后 相对
差值 碰前 碰后 相对
差值 碰前 碰后 相对
差值
1
2
3
一、寻求碰撞中的不变量
4.实验数据:(质量不同的滑块,碰撞后不分开)
新课讲授
物理量 mv mv2 v/m
次数 碰前 碰后 相对
差值 碰前 碰后 相对
差值 碰前 碰后 相对
差值
1
2
3
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。
新课讲授
比较表格中的相对差值,你最终可以得到什么样的结论?
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
在国际单位制中,动量的单位是千克米每秒,符号是 kg•m/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
新课讲授
思考:由于动量具有以上性质,当动量变化时,我们如何来求动量的变化呢?
【例1】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?
新课讲授
解:取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为6m/s,碰撞前钢球的动量为:
碰撞后钢球的速度为v'=-6m/s,碰撞后钢球的动量为:
碰撞前后钢球动量的变化量为:
动量的变化量是矢量,求得的数值为负值,表示它的方向与坐标轴的方向相反,即∆p的方向水平向左。
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) 公式:Δ p = mΔʋ
新课讲授
4. 动量的变化(Δ p)
通过例1,你能总结一下你计算这个例题收获了哪些知识吗?
(3)方向:动量是矢量,计算动量变化前要选择坐标轴方向,数值正负表示∆p方向, 方向与Δʋ的方向相同。
(4)运算:如果物体沿直线运动,选定坐标轴方向后,动量运算可以简化为代数运算。
思考:如果物体不沿直线运动,动量的变化如何计算?
新课讲授
【例2】如图所示,一个质量是0.2kg的钢球,以v=20m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射角度是37°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度为53°,速度变为v'=15m/s。关于碰撞过程中,下列说法正确的