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1节 动量 新教材人教版 物理（选择性必修第一册） 课堂引入 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象。那么，这些看似不同的碰撞现象背后是否隐藏着相同的物理规律呢？ 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？ 如果有，这个量会是什么？ 我们只研究最简单的情况——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。 研究背景 一、寻求碰撞中的不变量 探究1：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。 实验现象：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拉起时同样的高度。碰撞前后两球速度之和不变。 一、寻求碰撞中的不变量 探究2：将上面实验中的A球换成大小相同的塑料C球，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。 实验现象：碰撞后C球获得较大的速度，摆起的最大高度大于B球被拉起时的高度。C球得到的速度比B球碰撞前大，碰撞前后速度之和变了。 　 对于碰撞的结果发现，碰撞效果与速度和质量有关，这其中是否存在一个不变的量呢？ 实验 实验：探究碰撞中的不变量 实验如图1.1-2，两辆小车都放在滑轨上，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。小车的速度用滑轨上的数字计时器测量。 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 表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度 请你根据表中的数据，计算两辆小车碰撞前后的动能比较此实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积，比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。 实验结论： 从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。 这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。 一、寻求碰撞中的不变量 动量 1. 定义：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， 2. 单位： 3. 三性： (2) 瞬时性:是状态量，与某一时刻相对应 (1) 矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同 (3) 相对性:物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系 二、动量 用公式表示为 p=mv 千克米每秒(kg•m/s) p′ p Δp ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δʋ的方向相同：（在同一直线上的问题采用代数运算） 4. 动量的变化（ Δ p） （1）定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化； (2) 表达式： ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则 二、动量 ③动量发生变化的三种情况：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。 Δ p = mΔʋ （3）试讨论以下几种运动的动量变化情况： 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 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 G v0 G v O V V V O 二、动量 动量和动能 动能 动量 区别 定义 公式 单位 标、矢量 运算法则 变化情况 联系 二、动量 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积 Ek＝ mv2 p＝mv 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s） 标量 矢量 代数运算法则 平行四边形定则 v 变化（方向），Ek 不一定变化 v 变化，p 一定变化 都是状态量、相对量，两者大小关系： Ek＝p＝ 12 例题:一个质量m= 0.1 kg 的钢球，以ʋ = 6 m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 【解析】选水平向右为正方向 初动量 p = mʋ= 0.1 6 kg · m/s = 0.6 kg · m/s 动量变化 Δp = p = 1.2 kg · m/s 二、动量 课堂小结 寻求碰撞中的不变量 动 量 从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。 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 (1) 矢量性(2) 瞬时性(3) 相对性 p=mv 动量发生变化的三种情况：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。 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$