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 物理选择性必修第一册 •人教版2019 第1节 动量 道县敦颐高级中学 陈霞 创设情境 传球游戏 情景体验 分别用充气后和放气后的乳胶球，以等大的水平速度快速投向你，哪种接起来比较困难呢？ 生活中的碰撞现象 碰撞是一种普遍的现象 想一想 物理学的任务是能够从纷繁复杂的现象中抽象出事物的本质特征， 并做出简洁而优美的表达。 碰撞现象遵循什么共同的规律呢？ 寻求碰撞中的不变量 01 寻求碰撞中的不变量 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，静止释放，让A球与静止的 B 球发生碰撞。 现象： 碰撞后A球静止， B球运动的高度与A球释放时的 高度相同。 推理： 由机械能守恒定律的知识可知碰撞前后发生了 速度交换。 结论： 此碰撞过程中， A、B两小球的速度之和保持不变。 问题： 所有的碰撞都有这样的规律吗？ 寻求碰撞中的不变量 用两根长度相同的线绳，分别悬挂体积相同质量不同的B、C小球，且两球并排放置。拉起 C球，然后释放，该球与静止的 B 球发生碰撞。 现象： 碰撞后B球摆动的高度大于C球释放时的高度。 推理： 碰撞后的速度大于碰撞前的速度。 结论： 此碰撞前后两者速度之和并不相等。 问题：碰撞碰撞过程中到底是什么量不变呢？ 寻求碰撞中的不变量 思考与讨论： 1碰后的速度与什么有关系，成正相关还是反相关？ 2.碰撞过程谁在失去，谁在得到？ 3.碰撞前后可能是什么之和保持不变呢？ 寻求碰撞中的不变量 ... 猜想： 寻求碰撞中的不变量 实验3：定量探究碰撞中的不变量 1.实验方案 思考与讨论： ①需要测量哪些物理量？ ②分别如何测量？ ③如何保证两个物体在一维方向上运动？ 寻求碰撞中的不变量 2.光电门测速度 寻求碰撞中的不变量 3.实验记录与处理 宽度d(m) 时间t(s) 质量m(kg) 速度(m/s) mv d 1 2 1 2 1 2 v1' v2 ' 碰前 碰后 相对差值(%) 碰前 碰后 相对差值(%) 示例 0.02 1 1 1 1 0.02 0 0.02 0.02 0.0002 0.0004 -100 0.02 0.04 -100 1 2 3 4 寻求碰撞中的不变量 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。 这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。我们把它定义为动量。 动 量 02 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，用公式表示为p=mv 2. 单位：千克米每秒(kg•m/s) 3. 三性： (1) 矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同 (2) 瞬时性:是状态量，与某一时刻相对应 (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。 动量 说一说 为什么充气后的乳胶球接起来比较困难 动量 【例1】一个质量为0.1 kg的钢球，以6 m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹 回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平向左运动（图1.1-3）。碰撞前后钢球的动量变 化了多少？ 分析：动量是矢量，虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化，但速度的方向变化了，所以动量的方向也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量，需要先选定坐标轴的方向，确定碰撞前后钢球的动量，然后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。 动量 解 ：取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为 6 m/s，碰撞前钢球的动量为 p＝mv＝0.1 × 6 kg·m/s ＝0.6 kg·m/s 碰撞后钢球的速度v′＝－ 6 m/s， 碰撞后钢球的动量为： p′＝ mv′＝－ 0.1 × 6 kg·m/s ＝－ 0.6 kg·m/s 碰撞前后钢球动量的变化量为： ∆p ＝p′－ p＝（－0.6 －0.6） kg·m/s ＝－1.2 kg·m/s 动量的变化量是矢量，求得的数值为负值，表示它的方向与坐标轴的方向相反，即 ∆p的方向水平向左。 课堂小结 1.寻求碰撞中的不变量 情景体验 观察现象 演示实验提出问题 设计实验数据处理 基于证据发现规律 2.动量 谢谢聆听 谢谢聆听 $$