1.2.1 动量守恒定律及其应用 课件-2024-2025学年高二上学期鲁科版（2019）选择性必修第一册

课程名称：动量守恒定律 教材版本：山东科学技术出版社 学 科：物理 年级学期：高二年级·下 单元主题：动量及其守恒定律 追寻动量的历史演进，探寻动量的本质生成 诞生 发展 确立 激化 完善 1638年 伽利略 1644年 笛卡尔 1668年 惠更斯 1687年 牛顿 1747年 达朗贝尔 1880年 恩格斯 1686年 笛卡尔/ 莱布尼茨 动量：重量×速度 动量守恒（基于上帝） 动量的矢量性 确定重量和质量 动量的准确定义 提出动量守恒（推论） 运动的量度之争 不同角度的量度 揭示争论的本质 导入新课 学史情境： 惠更斯在1656年《论碰撞作用下物体的运动》论文中，对物体碰撞问题进行了系统的理论研究。他提出：“两个相同的物体作对心碰撞时，如碰前各自具有相等相反的速度，则将以同样的速度反向弹回”。 1668年惠更斯得出结论:“两个物体所具有的动量在碰撞时可以增多或减少,但是,如果减去反方向运动量时,它们的量值在同一方向的总和将保持不变”。 1.2 动量守恒定律 《鲁科版物理选择性必修1（2019）》 定性实验：感受碰撞中的不变量 （1）两个相同的球，一动碰一静； （2）两个相同的球，相向运动； （3）两个球对碰后粘在一起？ 任务一实验探究得规律 任务一实验探究得规律 定量实验1：探究一维碰撞中动量的变化规律 1. 实验中，需要测量哪些物理量？如何测量？用到哪些实验器材？ <鲁科版选择性必修1> 任务一实验探究得规律 2. 实验原理： ？ <鲁科版选择性必修1> 任务一实验探究得规律 3. 实验步骤： （1）安装：在小车上安装好遮光片、配重、弹片、粘扣等。 （2）测质量：用天平测出两小车的质量。 （3）测速度：利用光电计时装置测出两小车各种情况下碰撞前后的速度。 （4）数据处理：每组实验重复三次，记录数据，通过计算探究一维碰撞中动量的变化规律。 <鲁科版选择性必修1> 任务一实验探究得规律 4.实验过程： （1）小车A碰撞静止的小车B，碰后小车A、B分别运动 以初速度方向为正 <鲁科版选择性必修1> 任务一实验探究得规律 4.实验过程： （2）小车A碰撞静止的小车B，碰后小车A、B一起运动 以初速度方向为正 <鲁科版选择性必修1> 任务一实验探究得规律 4.实验过程： （3）小车A和小车B相向运动，碰后反弹 以A的初速度方向为正 <鲁科版选择性必修1> 定量实验2：探究二维碰撞中动量的变化规律 在光滑水平桌面上，运动的小球A（黑色）与静止的小球B（灰色）相碰，碰撞前后的频闪照片如图所示，已知频闪时间间隔为0.03s，小球质量均为10g，不考虑小球的自转情况，试通过照片分析碰撞前后两小球系统动量的变化情况？ 任务一实验探究得规律 <鲁科版选择性必修1> 任务二追根溯源析原理 1. 在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是 m1 和 m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v1＞v2。当A追上B时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1 ，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。 （1）用动量定理表示出碰撞前后A的动量变化。 （2）用动量定理表示出碰撞前后B的动量变化。 （3）A、B两物体碰撞前后的总动量有什么关系？ <鲁科版选择性必修1> 任务二追根溯源析原理 系统：相互作用的物体构成的整体 外力：系统以外的物体施加给系统内物体的作用力 内力：系统中物体间的作用力 <鲁科版选择性必修1> 任务二追根溯源析原理 （4）实际情况下水平桌面是粗糙的，若A、B两物体受到地面的摩擦力分别是f1和f2，此时如何来表达碰撞过程中A、B两物体动量变化各是多少？总动量变化多少？ <鲁科版选择性必修1> 任务二追根溯源析原理 2.动量守恒定律的条件 （1）在任务一、二中，A、B两物体总动量守恒（不变）的原因？ 一对内力冲量和总是为0， 内力的冲量不改变系统的总动量。 <鲁科版选择性必修1> 任务二追根溯源析原理 2.动量守恒定律的条件 （2）分析总结两物体或者多物体动量守恒的条件？若受外力，作用过程若动量守恒，需要满足什么条件？ （3）总结动量守恒定律的本质。 （2）系统所受外力远远小于物体间的内力（近似守恒）。 （1）系统不受外力或所受合外力为零。 <鲁科版选择性必修1> 典型例题 氢原子核的质量是kg，它以m/s的速度与一个原来静止的氦原子核相碰撞，碰撞后以m/s的速度被反弹回来，而氦原子核以m/s的速度向前运动，求氦原子核的质量。 任务二追根溯源析原理 以氢原子核的初速度方向为正 <鲁科版选择性必修1> 动量守恒定律的普适性 动量守恒定律在微观领域和星系团吞噬现象中也成立。 任务二追根溯源析原理 1932年，查德威克将一种看不见、贯穿能力很强的不带电粒子轰击氢原子和氮原子，测量碰撞后氢核和氮核的速度，间接求出该粒子的质量，从而发现了中子。 <鲁科版选择性必修1> 任务三学以致用解问题 反冲小车 将充满气的气球松开，观察实验现象， 分析小车和气体的受力及运动情况，满足什么物理规律？ <鲁科版选择性必修1> 任务三学以致用解问题 逐梦航天 通过查阅资料，了解中国长征号运载火箭的发射过程，思考：多级火箭是如何获得更高速度的？ <鲁科版选择性必修1> 课堂总结 形成知识网络 <鲁科版选择性必修1> $$