第1章 第1、2节 动量 动量定理（课件PPT）-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中物理选择性必修第一册（人教版2019，江苏专用）

第一章　动量守恒定律 第1、2节　动量 动量定理 核心素养导学 物理观念 (1)通过分析碰撞中的不变量，掌握动量的概念，会计算一维情况下的动量变化量。 (2)知道冲量的概念，知道冲量是矢量。 (3)知道动量定理的确切含义，掌握其表达式。 科学思维 理解动量定理的推导过程，能分析与动量变化相关的问题。 科学探究 通过“寻求碰撞中的不变量”演示实验，能观察物理现象，提出物理问题，分析实验数据，得到初步结论。 科学态度与责任 会用动量定理解释碰撞、缓冲等生产生活中的有关现象，具备将所学知识应用于生活实际的意识，有主动进行科学普及的兴趣。 续表 一、寻求碰撞中的不变量 1．两球碰撞实验演示 (1)B球与C球质量相等时，C球碰B球后，C球_____，B球可摆到C 球拉起时同样的_____。 (2)质量大的C球碰质量小的B球时，碰后B球获得较大的_____，摆起的最大高度大于C球被拉起时的______。 (3)结论：两球碰撞前后的______之和并不相等。 两小球静止时应在同一水平线上，且刚好接触，摆线竖直。将小球拉起后，两摆线应在同一竖直平面内，以保证碰撞是一维的。两球最好用双线摆。　　 静止 高度 速度 高度 速度 2．碰撞实验数据分析 如图所示，两辆小车都放在滑轨上，用质量为m1的小车碰撞静止的质量为m2的小车，碰后两辆小车粘在一起运动，测出碰撞前质量为m1的小车运动的速度v和碰后一起运动的速度v′。可根据实验数据分析： (1)两车碰撞前后，_____之和并不相等。 (2)两车碰撞前后，质量与速度的乘积之和基本______。 动能 不变 二、动量与冲量 1．动量 (1)定义：物体的______和_____的乘积。 (2)公式：p＝______。 (3)单位：____________，符号：_______。 (4)矢量性：方向与______的方向相同，运算遵守____________定则。 (1)物体速度的大小不变而方向变化时，动量一定发生变化。 (2)动量和冲量的正负不代表其大小，只代表动量和冲量的方向。　 质量 速度 mv 千克米每秒 kg·m/s 速度 平行四边形 2．冲量 (1)定义：力与力的___________的乘积。 (2)公式：I＝______。 (3)单位：_____，符号是______。 (4)矢量性：方向与__________相同。 作用时间 FΔt 牛秒 N·s 力的方向 三、动量定理 1．内容：物体在一个过程中所受_________等于它在这个过程始末的___________。 2．表达式：I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv。 3．动量定理的研究对象：单个物体或物体系。对物体系，内力的作用不改变系统的总动量，外力的总冲量等于物体系的动量变化量。 力的冲量 动量变化量 × × √ 提示：两车碰后一起运动的速度是碰前运动小车速度的一半。 3．摩天轮是一种大型转轮状的机械游乐设施。小刚搭乘挂在摩天轮边缘的座舱随摩天轮在竖直面内做匀速圆周运动。 (1)不同时刻小刚的动量相同吗？ (2)不同时刻小刚的动能相同吗？ 提示：(1)因为小刚速度方向时刻改变，故小刚的动量不相同； (2)动能是标量，没有方向，所以小刚的动能时刻相同。 4．如图所示，有一质量m＝50 kg的人在水平路面上行走了5分钟，其重 力的冲量为多少？(g取10 m/s2) 提示：I＝mgt＝50×10×5×60 N·s＝1.5×105 N·s，方向竖直向下。 5．如图所示，某同学在校运动会采用背越式动作跳高时，为什么要在杆下放上厚厚的海绵垫？ 提示：根据动量定理FΔt＝Δp，动量变化量Δp一定时，作用时间Δt越长，则作用力F越小。厚厚的海绵垫是为了保护运动员免受伤害的，跳高运动员过杆后落在厚厚的海绵垫上与直接落到硬地面上相比较，延长了作用时间，减小了运动员所受的冲击力。 新知学习（一）|对动量的理解 [任务驱动] 在2023年2月22日凌晨结束的欧冠1/8决赛首回合一场焦点足球 比赛中，皇马客场5∶2 逆转利物浦，抢占了晋级的先机。如图所 示，在某次进攻中，一球员误将质量为0.6 kg的足球以20 m/s 的速度向右踢向门柱，足球撞到门柱后以5 m/s 的速度反向弹回，则足球的初动量、末动量以及与球门门柱碰撞过程中动量的变化量各是多少？ 提示：取向右为正方向，则足球的初、末动量分别为p1＝mv1＝0.6×20 kg·m/s＝12 kg·m/s，方向向右，p2＝mv2＝0.6×(－5)kg·m/s＝－3 kg·m/s，即方向向左，足球动量的变化量为Δp′＝p2－p1＝－15 kg·m/s，即方向向左。 [重点释解] 1．对动量的认识 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 矢量