1.1-2 动量 动量定理 课件-2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第一章 动量守恒定律 1.动量 2.动量定理 教学目标 CONTENT 01 02 03 理解动量的概念 明确探究碰撞中的不变量的基本思路 理解动量定理的确切含义及其表达式；会运用动量定理解决实际问题 2 两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接 台球由于碰撞而改变运动状态 1.这些物体间碰撞，是否遵循相同的物理规律？ 2.碰撞现象会不会有什么物理量保持不变？ 新课引入 质量相同小球的碰撞 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。可以看到，碰撞后A球停止运动，B球开始运动，最终摆到和A球拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢？ 从实验的现象似乎可以得出：碰撞后，A球的速度大小不变地“传给”了B球。这意味着，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？ 实验探究 质量不同小球的碰撞 如图，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。我们可以看到，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。 从实验的现象似乎可以得出：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。 其中“碰撞前”是指即将发生碰撞的那一时刻，“碰撞后”是指碰撞刚结束的那一时刻。 演示１ 质量相同的钢球碰撞 质量相差较多的钢球碰撞 演示２ 结论：以上现象说明两球碰撞后，速度发生了变化，当两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同（碰撞过程中，速度的变化与质量的大小有关）。 猜想1：两个物体碰撞前后动能之和不变，所以质量小的球速度大； 猜想2：两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的…… 也许还有…… 实验如图，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。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， 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。 实验方案 一、寻求碰撞中的不变量 一 1.请你根据表中的数据，计算两辆小车碰撞前后的动能，比较动能之和是否不变。 2.计算两辆小车碰撞前后的质量与速度的乘积，比较它们的和是否不变。 碰撞前动能之和为： 碰撞后动能之和为： 碰撞前质量与速度的乘积之和： 碰撞后质量与速度的乘积之和： 对于发生碰撞的两个物体来说，他们的“mv”的矢量和在碰撞前后很可能是保持不变的，对于各种形式的碰撞都是这样的。 实验结论 1.定义：在物理学中，把物体的质量和速度的乘积 mv 叫做物体的动量 ，用 p 表示为 p = mv 3.对动量的理解 （1）矢量性：方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。 （2）瞬时性：是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。 （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。 动量 二 知能提升 2.单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg • m/s。 ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δv 的方向相同； 4. 动量的变化（ Δ p） （1）定义：物体的末动量p′与初动量p矢量差叫做物体动量的变化。 （2）表达式： Δ p = p′-p Δp=mv'-mv = mΔv ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 p p′ （3）同一直线上动量变化的运算： Δp p p′ Δp p′ p p′ Δp 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： 三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。 p p′  p  p p′ p 1. 动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。 2. 动量是矢量，动能是标量。 动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。 3. 定量关系 动量发生变化 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 动能改变 动能改变 动能不变 规律总结 动量和动能 试讨论以下几种运动的动量和动能变化情况： 物体做匀速直线运动 物体做自由落体运动 物体做平抛运动 物体做匀速圆周运动 动量大小、方向均不变，动能不变。 动量方向不变，大小随时间推移而增大，动能随着时间推移而增大。 动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大，动能增大。 动量方向时刻改变，大小不变，动能不变。 G v0 G v O v v v O 思考讨论 两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，以上生活中的实例中，轮胎、泡沫、衬垫起到了什么作用？一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？ 问题引入