1.1 动量和动量定理 课件-2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

导入新课 思考： 动量和动能都是m和v的组合，但为什么两种组合形式都是必须的呢？动量到底是什么呢？ 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 1.1 动量和动量定理 《鲁科版物理选择性必修1（2019）》 任务一 动量概念的生成建构 学史情境1： 意大利物理学家伽利略在研究打击现象时,偶然间发现打击的效果与锤子的重量以及它的速率（当时的速度）有关, 他把重量和速率的乘积定义为“动量” 思维深化1： 质量为m的小轿车以速度2v运动，质量为2m的载重卡车以速度v运动。 要用相同的制动力使二者刹停，哪辆车先停下来？ 任务一 动量概念的生成建构 学史情境2： 笛卡尔在1644年发表的《哲学原理》提出了碰撞中运动量的守恒思想，给后续的研究指示了一个方向。但由于继承了伽利略的观点（速率），不了解动量的矢量性，也存在很多弊端。比如： 小质量的物体去碰静止的大质量物体时，大质量物体不会运动，然而由于总动量是不变的，小质量物体在碰撞之后将保持它原来的速率而沿其它方向继续运动。 思维深化2： 在牛顿摆实验中，小质量球与静止的大质量球碰撞后，各自会怎样呢？ 任务一 动量概念的生成建构 任务一 动量概念的生成建构 学史情境3： 惠更斯解决了矢量性的难题，完善了动量的发展。 牛顿在《自然哲学的数学原理》中建立了质量的概念、明确了速度的方向性,且把动量作为一个矢量,所以牛顿算是第一次真正意义上建立完整动量概念的人。 当然，动量的定义还要经得起检验，再往后经过了近两百年的“死力”与“活力”之争，才真正建立了动量和动能的概念。 任务一 动量概念的生成建构 梳理总结： 一、动量 1、定义：P=mv 2、单位：kg·m/s 3、动量的性质：（1）矢量性：（2）瞬时性：（3）相对性： 4、动量的变化： 遵循矢量运算 5、与动能的换算： 任务二 动量定理的生成探究 学史情境4：牛顿对力定义 牛顿以mv 作为描述质点运动状态的物理量,并将牛顿第二定律表示为 而不是我们教科书中看到的F=ma, 这揭示了他以动量为运动量度的思想，也揭示了牛顿认为的力的本质，力是使物体运动状态发生改变的原因，运动状态用什么描述？动量作为运动的描述量，显然再贴切不过。 定义为：冲量 思维深化4 （1）一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F 的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间t，它的速度为v′，试推导此过程中动量变化的表达式。 , 任务二 动量定理的生成探究 思维深化4 （2）一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到变力F 的作用沿直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间t，它的速度为v′，其间变力F随时间t变化的图像如图所示，试推导此过程中动量变化的表达式。 把整个过程分成n个极短的微小过程，每个过程中可近似为恒力， 累加起来可得： …… 任务二 动量定理的生成探究 思维深化4 （3）实验探究变力作用下的动量定理。 当弹簧圈和力传感器接触时，能记录相互作用力随时间的变化情况 ①研究的对象和过程是分别是什么？ ②如何测量合力的冲量？ ③如何测量动量的变化量？ ④可能存在的误差以及改进？ 任务二 动量定理的生成探究 梳理深化 二、冲量 1、定义：I = Ft 2、单位：N·s 3、冲量的性质：（1）矢量性（2）积累性 5、冲量的求解方法：（1）直接计算 （2）动量变化 三、动量定理 1、 2、适用对象：单个物体、系统 适用范围：主要应用于经典力学范围 任务二 动量定理的生成探究 问题解决 如图所示，一个质量为0.2 kg 的垒球，以30 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回， 速度的大小为40 m/s。不考虑重力和空气阻力的影响，若球棒与垒球的作用时间为0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？ 解：以初速度方向为正方向 与初速度方向相反。 任务二 动量定理的生成探究 v0 问题解决，拓展提升 如图所示，一个质量为0.2 kg 的垒球，以30 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，垂直于飞来速度方向水平飞出， 速度的大小为40 m/s。不考虑重力和空气阻力的影响，若球棒与垒球的作用时间为0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？ 解：以初速度方向为正方向 与初速度方向夹角为127 任务二 动量定理的生成探究 v0 思维深化5 1、从高处跳下时，一般采用怎样的动作来保护身体？原因？ 2、把一张纸从重物下抽出来，抽纸的快慢对杯子影响有什么不同？请从动量的角度解释原因。 任务三 动量定理的实例应用 课堂总结 1、形成知识网络。 课堂总结 2、感受物理魅力。 动量概念源自于经典力学�，但不断向前发展�并已逐步拓展至物理学各分支中。对科技发展、社会进步起到了极大的促进作用。对科研的孜孜追求，也是同学们当下努力的方向和价值所在！ 致 谢 The man who has made up his mind to win will never say impossible Lavf58.20.100 $$