内容正文:
主讲老师:×××
第一章:
动量守恒定律
高中物理选择性必修第一册
新课引入
01.
台球的碰撞、微观粒子的散射,这些运动似乎有天壤之别。然而,物理学的研究表明,它们遵从相同的科学规律——动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一,无论是设计火箭还是研究微观粒子,都离不开它。
新课引入
02.
从历史上看,一般说来,这(引入新的概念)永远是走向科学进步的最有力的方法之一。
——霍耳顿
第一章:第1节
动 量
高中物理选择性必修第一册
主讲老师:×××
目录
CONTENT
寻求碰撞中的不变量
动量
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生活中的碰撞现象
01.
火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
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问题与思考
02.
碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象。那么,这些看似不同的碰撞现象背后是否隐藏着相同的物理规律呢?
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寻求碰撞中的不变量
第一部分
质量相同小球的碰撞
01.
探究1:用两根长度相同的细绳,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。
实验现象:可以看到,碰撞后 A 球停止运动而静止,B 球开始运动,最终摆到和 A 拉起时同样的高度。
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问题与思考
02.
思考:两个完全相同的钢球A、B碰撞时出现的现象是否具有普遍意义?速度真的可以传递吗?你能通过怎样改变实验条件来检验你的猜想?
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探究2: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。
实验现象: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。
对比两次碰撞的结果发现,碰撞效果与速度和质量有关,这其中是否存在一个不变的量呢?下面我们通过实验数据来研究上述问题。
质量不同小球的碰撞
03.
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小车碰撞实验
04.
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数字计时器测量。
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实验数据
05.
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。
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视频演示
05.
实验结论
07.
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。
这使我们意识到,mv这个物理量具有特别的意义。
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动 量
第二部分
动量
01.
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. 三个性质:
(2) 瞬时性:是状态量,与某一时刻相对应
(1) 矢量性:方向由速度方向决定,与该时刻的速度方向相同
(3) 相对性:物体的动量与参考系的选择有关,中学阶段常以地球为参考系
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v
m
动量的变化
02.
p′
p
Δp
(1) 动量的变化等于末状态动量减初状态的动量,
其方向与Δʋ的方向相同(在同一直线上的问题采用代数运算)。
1.定义:物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化;
2.表达式: Δ p = mΔʋ
(2) 动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。
不在同一条直线上动量变化的运算,遵循平行四边形定则。
(3) 动量发生变化的三种情况: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。
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动量变化实例分析
03.
1.物体做匀速直线运动
2.物体做自由落体运动
3.物体做平抛运动
4.物体做匀速圆周运动
动量方向不变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小不变
G
v0
G
v
O
V
V
V
O
动量大小、方向均不变
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问题与思考
04.
高中物理选择性必修第一册
如图,正在做变速圆周运动的物体,它的动量和动能如何变化?
动量和动能有关系吗?
动量和动能的区别与联系
05.
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
运算法则 代数运算法则 平行四边形定则
变化情况 v 变化(方向),Ek 不一定变化 v 变化,p 一定变化
联系 都是状态量、相对量,两者大小关系:Ek=p=
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