1.1 动量（教学课件）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一节 动量 主讲老师： 20XX.XX.XX 目录 01 02 动量 寻求碰撞中的不变量 碰撞随处可见，说说你见过的碰撞现象有哪些？ 课堂引入 台球碰撞 火车钩碰撞 汽车碰撞 以上的碰撞现象有什么共同特点？ （提示：尝试从作用时间、速度变化、力的变化等角度去思考。 碰撞时间极短、 速度和力瞬间变化 ... ... 碰撞现象是否会遵循什么共同规律？ 碰撞的研究从遵循一个不变量开始 第一部分：寻求碰撞中的不变量 （一）实验演示 【实验步骤】如图所示，A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起A球，放开A后与B碰撞。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。然后拉起B至某一高度后放开，撞击静止的B球。观察两球碰撞后速度变化。 （一）实验演示 【实验现象】 （1）A与B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。说明A、B两球碰撞后，A的速度传递给了B。 （2）B与C碰撞后，B球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 现在请同学们根据以上演示实验，猜想以下碰撞中的不变量可能与哪些因素有关？ （二）实验设计 1.要想验证猜想，需要测量哪些物理量？ 提示：需要测量两个相互碰撞物体的质量和碰撞前后的速度。 2.为实验方便操作和结果分析，我们在测量速度时，可以怎么办？ 提示：需保证两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。 这种碰撞叫做一维碰撞。 （二）实验设计 3.实验需要哪些实验器材？ （1）质量的测量仪器： 天平 （2）速度的测量仪器： 请简述实验方案设计方案？ （二）实验设计 4.请简述测量速度的方案设计？ 方案一：利用光电门测速 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。 ，式中 Δx 为滑块上挡光片的宽度， Δt 为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。 方案二：利用打点计时器测速 （二）实验设计 4.请简述测量速度的方案设计？ 方案二：利用打点计时器测速 将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车 A 运动，小车B 静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体（如下图所示）。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。 （三）实验操作 （四）数据分析 质量(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 以下是某组同学实验后得出的数据记录，根据数据猜想以下碰撞中的不变量是什么？ （二）实验设计 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…… （四）数据分析 如何验证猜想？ 1 2 3 0.169 0.092 0.214 0.128 0.547 0.335 0.213 0.201 0.240 0.237 0.384 0.382 2.926 1.046 3.296 1.235 5.274 1.995 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。 特别意义 第二部分：动 量 二、动量 请同学们阅读课文“动量”部分，看看物理上赋予mv怎样的物理意义？ 待学生看完后带领学生一起总结动量的知识： 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.动量是矢量，其方向有速度决定。 二、动量 问题： （1）若质量为60 kg的运动员(包括球)以5 m/s的速度向东奔跑,他的动量是多大?方向如何?当他以恒定的速率做曲线运动时,他的动量是否变化? （2）若这名运动员与对方运动员相撞后速度变为零,他的动量的变化量多大?动量的变化量的方向如何? p=mv=300 kg·m/s,方向向东 物体以恒定速率做曲线运动时，动量大小不变，但是方式时刻在变，故动量发生改变。 Δp=p2-p1=0-mv=-300kg·m/s，故动量大小为300kg·m/s，方向向西。 二、动量 4.动量的性质 (1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv表示。 (2)相对性:因物体的速度与