1.1 动量课件-2024-2025学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第 1 课 动 量 第一章 动量守恒定律 新人教版高中物理选择性必修一 导入与思考 生活和自然界中存在各种碰撞现象 这些现象各不相同，是否遵循相同的规律？ 这些现象中是否存在不变的物理量？ 学习目标 理解动量的定义，知道动量是矢量. 01 02 03 通过寻求碰撞中的不变量，经历科学探究的过程. 知道动量变化是矢量，会计算一维情况下的动量变化量. 1、实验：探究碰撞中的不变量 4 1.1 摆球定性实验 B A 条件：mA=mB，B球静止，拉起A球从一定高度释放。 现象：碰撞后，A球静止，B球运动到A球拉起时的高度。即B球速度等于碰撞前A球速度。 猜想：碰撞前后,两球速度之和不变。 那么所有的碰撞都有这样的规律吗？ 碰撞：物体之间在极短时间内的相互作用。 4 1、实验：探究碰撞中的不变量 5 1.1 摆球定性实验 B C 验证条件：VC=VA，mC>mB，B球静止，拉起C球从一定高度释放。 验证现象：B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。 验证猜想：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。 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？ 如果有，这个物理量会是什么？ 5 1、实验：探究碰撞中的不变量 6 1.2 寻求碰撞中的不变量 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…… 6 1、实验：探究碰撞中的不变量 7 1.2 寻求碰撞中的不变量 通过放置在滑轨上的两辆小车来验证猜想，使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度。 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞，也称之为正碰，对心碰撞。 7 碰撞前 碰撞后 质量 m1 = m2 = m1 = m2 = 速度 v1 = v2 = v1ʹ = v2ʹ = mv m1v1 + m2v2 = m1v1ʹ + m2v2ʹ = mv2 m1v12 + m2v22 = m1v1ʹ2 + m2v2ʹ2 = v/m 数据处理 8 数据处理： m1/kg m2/kg v/(ms-1) v'/(ms-1) 碰前质量和速度乘积 碰前质量和速度乘积 1 0.519 0.519 0.628 0.307 2 0.519 0.718 0.656 0.265 3 0.718 0.519 0.572 0.321 0.33 0.32 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 m1ʋ1＋m2ʋ2＝m1ʋ1′＋m2ʋ2′ 9 2、动量和动量变化 ☆情景导入 牛顿和他的手稿 牛顿在其著作《自然哲学的数学原理》一书中，为物理学规定了很多现在仍然在使用的定义。其中定义Ⅱ为：运动的量为同一运动的源于速度和物质的量（质量）联合起来的一种度量。根据我们以上探究的内容，你对这个定义有什么理解？ 2、动量和动量变化 ☆交流讨论 阅读教材第4页的相关内容，思考以下问题： 1、物理学中把质量和速度的乘积 mv 定义为什么量？怎样表示？ 物理学中把质量和速度的乘积 mv 定义为物体的动量，用字母 p 表示，可记为p=mv 2、这个量与物体的速度有什么关系？ 动量与物体的速度成正比，质量不变的物体速度越大动量越大；动量的方向与速度相同 2、动量和动量变化 3、如图所示，一质点在水平面上以速度v做匀速圆周运动。 (1)质点从A点运动到C点的过程，动量与动能是否变化，如果不变，讨论不变的原因；如果变化，讨论变化量的大小及方向。 物体做匀速圆周运动，速度大小不变，因此动能不变； 速度方向发生了变化，因此动量发生了变化 取向右为正方向，则有 方向向左 (2)物体从A点运动到B点的过程，动量变化了多少？方向如何？ 根据矢量运算法则可得： 方向与pA成45°角斜向左下 2、动量和动量变化 4、根据以上分析，总结动量的方向和动量变化的方向有何不同。 动量的方向与速度方向相同，动量变化的方向与速度方向不同，与速度变化的方向即加速度的方向相同 5、当你依次用手接住一个从同一高度由静止下落的足球、排球、篮球时，有没有不同的感觉？结合第一环节的实验以及动量变化的分析，猜测物体动量的变化可能与什么有关。 感受到的冲击力大小 不同动量的变化可能与力有关 小试牛刀 1、微思考： a、物体做匀速圆周运动时，其动量是否变化？ b、在一维运动中，动量正、负的含义是什么？ 2、判一判： (1)动量相同的物体运动方向一定相同。(　　) (2)物体的动量越大,则物体的惯性就越大。(　　) (3)动能相同的物体，其动量一定相同。(　　) 3（多选）动量的变化，下列说法正确的是 （ ） A.在直线运动中，物体的速度增大时，动量的增量Δp的方向和运动方向相同 B.在直线运动中，物体的速度减小时，动量的增量Δp的方向和运动方向相反 C.物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零 D.物体做曲线运动时，动量的增量Δp一定不为零 AB 问：（1）当两个物体的动量相同时，其动能一定相同吗? （2）当两个物体的动能相同时，其动量一定相同吗? 小试牛刀 4.(多选)关于动量的概念，下列说法正确的是( ) A. 动量大的物体惯性一定大 B. 动量大的物体运动一定快 C. 动量相同的物体运动方向一定相同 D. 动量相同的物体速度小的惯性大 CD 小试牛刀 16 5、一物体从某高处由静止释放,设所受空气阻力恒定,当它下落h时的动量大小为p1,当它下落2h时动量大小为p2,则p1∶p2等于(　　) A.1∶1 B.1∶ C.1∶2 D.1∶4 小试牛刀 $$