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

第一章 动量守恒定律 第一节 动 量 情景思考 思考：打台球时，球体之间相互碰撞以后，有什么的运动规律？ 由于该碰撞较为复杂，若将所有的台球放到一条直线上，则可将碰撞简化为一维碰撞 知识点 1 寻求碰撞中的不变量 探究思考 操作：用两根长度相同的线绳，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。 A B 现象：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，A的速度传递给了B。 为什么会发生这样的现象呢？ 猜想：碰撞前后，两球速度之和是不变的。 那么所有的碰撞都有这样的规律吗？ C B 现象：B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度，碰撞后质量小的B球获得较大的速度. 操作：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。 结论：碰撞前后，两球速度之和并不是不变的。 猜想1：两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。 猜想2：两球碰撞前后的动能之和不变。 猜想3：两球碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的。 猜想...... 碰撞前后到底什么量是不变的？ 实 验 光电门测速度的原理： ，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。 实验操作： 1.使用天平分别测量出两小车的质量m1和m2; 2.将两辆小车都放到滑轨上，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。 3.利用光电门测量小车在滑轨上的运动速度，分别为v和v',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。 4.将以上数据记录在表格里。 1、实验：探究碰撞中的不变量 7 1.2 寻求碰撞中的不变量 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。 7 规定正方向！！！ 2、动量 8 2.1 动量 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。 单位：kg·m/s 对动量的理解： 1、瞬时性：物体的动量对应某一时刻或某一位置，速度是瞬时速度。是一个状态量。 2、矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 3、相对性：物体的速度与参考系的选择有关，故物体的动量也与参考系的选择有关。一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度。 8 2、动量 9 练习 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。(　　) √ × × 9 P P′ 不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则： ΔP P P′ ΔP 三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端 动量的变化量（ Δ p） 10 试讨论以下几种运动的动量变化情况 物体做匀速直线运动 物体做自由落体运动 物体做平抛运动 物体做匀速圆周运动 动量大小、方向均不变 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 11 （1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。 （2）动量是矢量，动能是标量。 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。 （3）动量与动能的定量关系 动量发生变化 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 动能改变 动能改变 动能不变 12 课堂小结 1 2 运动的量度和守恒 动量和动量变化 课外拓展 1644年笛卡儿（Rene Descartes，1596－1650）在他所著的《哲学原理》中讨论 碰撞问题时引进了动量的概念，用以度量运动。1687年牛顿（Isac Newton，1642－1727）在他的《自然哲学的数学原理》中把动量的改变来度量力。与此不同的是莱布尼兹（Gottfried Wilhelm Leibniz，1646－1716）在1686年的一篇论文中抨击笛卡儿，主张用质量乘速度的平方来度量运动，莱布尼兹称之为活力；把牛顿的由动量所度量的力称为死力。莱布尼兹的主张正好和1669年惠更斯关于碰撞问题研究的结论一致，该结论说“两个物体相互碰撞时，它们的质量与速度平方乘积之和在碰撞前后保持不变。” 关于动量的争论 从莱布尼兹挑起争论起，形成了以笛卡儿和莱布尼兹两大派的论争。这场论战延续了近半个世纪，许多学者都参加了论战，并且各有实验佐证。一直到1743年法国学者达兰贝尔（Jean le Rond d'Alembert，1717－1783 ）在他的《论动力学》中说：“对于量度一个力来说，用它给予一个受它作用而通过一定距离的物体的活力，或者用它给予受它作用一定时间的物体的动量同样都是合理的。”在这里，达兰贝尔揭示了活力是按作用距离量度力的，而动量是按作用时间量度力的。这场争论终于尘埃落定了。活力才作为一个正式的力学名词为力学家们普遍接受。 课外拓展 $$