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

人教版选择性必修第一册 —— 第一章 动量守恒定律 第1节 动量 一、寻求碰撞中的不变量 演示：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。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球拉起时同样的高度。 分析：碰撞后，A 球的速度大小不变地“传给”了 B 球。这意味着，碰撞前后， 两球速度之和是不变的。 思考：那么所有的碰撞都有这样的规律吗？ 一、寻求碰撞中的不变量 演示：如图，将上面实验中的A球换成C球，但使C球质量小于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。我们可以看到，碰撞后B球获得较小 的速度，摆起的最大高度小于C球被拉起时的高度。 分析：从实验可以看出，质量小的C球与质量大的B球碰撞后，B球得到的速度比C球 碰撞前的速度小，两球碰撞前后的速度之和并不相等。 思考：两个物体碰撞前后不是速度之和不变，那会是什么物理量保持不变呢？ 碰撞前后两物体的动能之和不变； 碰撞前后两物体的质量与速度的乘积之和不变。 两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。 质量小、速度较大的C球，使质量大的B球获得了较小的速度 一、寻求碰撞中的不变量 实验：利用气垫导轨探究一维碰撞中的不变量 m1/kg m2/kg v/(m·s-1) v′/(m·s-1) 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 小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。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。 m1v/kg.m (m1v′+m2v′)/kg.m 0.326 0.319 0.340 0.328 0.411 0.397 结论：这个实验中，两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等； 在误差允许的范围内，质量与速度的乘积之和保持不变。 二、动量 1.定义： 物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量 2.表达式： P=mv 3.单位： kg.m/s 4.方向： 矢量，方向与速度方向相同 5.状态量： 与时刻相对应，具有瞬时性 6.相对性： 与参考系的选择有关，一般以地面为参考系 7.动量与动能的比较 定义式 标矢性 变化决定因素 换算关系 动量 矢量 合外力的冲量 动能 标量 合外力的功 二、动量 例1.(多选)下列关于动量的说法正确的是(　　) A．动能不变，物体的动量一定不变 B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变 C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变 D．一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变 例2.关于动量的概念，下列说法正确是( ) 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 三、动量变化量 1.定义： 2.表达式： 物体末状态动量与初状态动量的矢量差 △P=Pt-P0 4.同一直线上动量变化的计算: PO Pt △P PO Pt △P PO Pt △P 选定正方向，将矢量运算转化为代数运算 5.不在同一直线上动量变化的计算: PO Pt △P PO Pt △P 平行四边法则（三角形法则） 3.矢量性： 方向与速度变化量方向相同 三、动量变化量 例3.试讨论以下几种运动的在相同时间内动量变化情况。 (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 三、动量变化量 例4.一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被 弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？ 变化了多少？方向如何？ 三、动量变化量 例5.解答以下三个问题，总结动量与动能概念的不同。 (1)质量2kg的物体，速度由3m/s增大为6m/s，它的动量和动能各增大为原来的几倍？ (2)质量为2 kg 的物体，速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量和动能是否发 生变化？如果发生变化，变化量各是多少？ (3)A物体质量是2kg，速度是3m/s，方向向东；B物体质量是3kg，速度是4m/s，方向向 西。它们动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？ Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $$