1.1 动量 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

1.1　动量 实验探究：寻求碰撞中的不变量 实验1：用等长线绳拉着两相同小球A、B，并排放置。现拉起小球A至某一高度后静止释放 试猜想会发生什么？ 可以观察到，碰撞后A球立即停止运动静止,B球开始运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度 可以观察到什么现象？ 是不是所有的碰撞都有这样的规律呢？ 实验2：将A球换成质量更小的C球，重复上述实验，观察现象 实验3：将B球换成质量更小的C球，再次重复上述实验，观察现象 实验2中，C球在碰撞后反向弹回，B球被弹开 实验3中，A球在碰撞后仍沿原方向运动，C球被弹开 综合这三个实验现象，试着猜想一下，你认为碰撞过程哪些量是不变的？ 质量？速度？ 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； 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； 3、也许还有…… 问题：与球的质量和速度可能存在哪些关系？ 还是需要实验来验证！ 实验验证：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，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。 通过实验，测量出两辆小车的质量和碰撞前后的速度 碰撞前 碰撞后 碰撞前 碰撞后 0.33 0.32 0.34 0.33 0.41 0.40 实验结论：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。 mv 这个物理量具有特别的意义 动量 m1v (m1+ m2)v′ m1v=(m1+ m2)v′ 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. 3. 单位：在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒( kg•m/s) 是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。 2. 定义式：p = mv 4. 对动量的理解 (2) 瞬时性: (1) 矢量性: 矢量，方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同 (3) 相对性: 与参考系的选择有关，一般以地面为参考系。速度v为物体的对地速度。 一、动 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： 二、动量的变化量 Δp＝p′－p=mv2-mv1=mΔv 注：(1)是过程量 (2)动量变化量Δ p是矢量，方向与Δv方向相同 大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 p′ p p′ 3.同一直线上动量变化的运算： Δp p Δp p′ p Δp v v′ 4.不同一直线上：(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′ Δp 规定正方向 动能 动量 区别 定义 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积 公式 Ek＝ mv2 p＝mv 单位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s） 标、矢量 标量 矢量 时空对应 状态量 状态量 与v的关联程度 v 变化（方向），Ek 不一定变化 v 变化，p 一定变化 联系 Ek＝p＝ 注意：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。 动量和动能的比较 例1.一个质量是1kg的钢球，以6m/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6m/s的速度水平向左运动（如图），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？动能变化了多少。 解：规定初速度方向为正方向 Δp方向水平向左 6 kg·m/s -6 kg·m/s - 例2.关于动量，下列说法中正确的是（　　） A．做匀速圆周运动的物体，动量不变 B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变 C．物体的动量变化，动能也一定变化 D．甲物体的动量p1=5 kg·m/s，乙物体的动量p2=-10 kg·m/s，所以p1>p2 B 课堂小结 单位： 方向：与速度方向相同 p =𝑚𝑣 瞬时性 相对性 矢量性 定义、单位、方向 理解 动量 13 $$