内容正文:
第一章 动量守恒定律
第 1-2 节 动量 冲量
导入新课:演示实验(一)
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,B球运动的高度会有什么特点?
结论:碰撞后 A 球停止运动而静止,B 球开始运动,最终摆到和 A球拉起时同样的高度。A的速度传递给了B
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
导入新课:演示实验(一)
将上面实验中的A球换成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。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球获得较大的速度
猜想:碰撞前后,两球速度之和并不是不变的,两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。
导入新课:演示实验(二)
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。
【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。
讲受新课:一、 动 量
2.单位:千克•米每秒( kg•m/s)
1. 定义: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
3. 对动量的理解
(2) 瞬时性:是状态量,与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
(1) 矢量性:方向由速度方向决定,与该时刻的速度方向相同,运算遵循三角形法则或者平行四边形定则。
(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。
p=mv
v1
m1
m2
v2
m1
讲受新课:二、动量的变化量
1.某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量 p′跟初状态
的动量 p的矢量差,称为动量的变化(或动量的增量),
即
2.动量变化的三种情况:
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
p
p,′
p = p' - p
3.同一直线上动量变化的运算:
Δp
p
Δp
p,′
p
p ,′
v
v′
p = p' - p
P
P′
4.不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则或者三角形定则:
ΔP
P
P′
ΔP
三角形法则:从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端
讲受新课:二、动量的变化量
1.动量相同的物体运动方向不一定相同。( )
2.质量大的物体的动量一定大。( )
3.物体的动量越大,则物体的惯性就越大。( )
4.质量和速率都相同的物体的动量一定相同。( )
×
解析:动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是速度的方向即运动方向,故动量相同的物体运动方向一定相同。
×
解析:动量是质量和速度的乘积,因此质量大、速度小的物体的动量可能小。
×
×
解析:动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,但方向不一定相同。
课堂练习
讲受新课:三、动量和动能的比较
v
m
m
v
p = mv
v
课堂练习
题1.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
【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
例2.下列关于动量和动能的说法中,正确的是( )
A.一个物体的动量不变,其动能一定不变
B.一个物体的动能不变,其动量一定不变
C.两个物体的动量相等,其动能一定不等
D.两个物体的动能相等,其动量一定不等
解析:一个物体的动量不变,则速度的大小一定不变,其动能一定不变,选项A正确;一个物体的动能不变,则速度的大小不变,但是方向不一定不变,其动量不一定不变,例如匀速圆周运动的物体,选项B
C
课堂练习
规定正方向
P
P′
ΔP
3.一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?方向如何?
课堂练习
解:取水平向右的方向为正方向,碰撞前钢球的速度v