1.1 动量 课件 -2025-2026学年高二上学期物理人教版选择性必修第一册

第一章 动量与动量守恒定律 Impulse-Momentum 1.1 动量 学习目标 经历寻求碰撞中的不变量的过程，体会科学探究中猜想、推理和论证的重要性 01 重点 重难点 理解动量和动量变化量的概念并掌握计算方法 02 重点 理解动量和动能的区别和联系 03 寻求碰撞中的不变量 01 台球的碰撞 微观粒子的碰撞 两种碰撞似乎有天壤之别，物理学研究表明，它们遵从相同的科学规律。 公司logo 公司logo 情境导入 1.定性探究 (1)质量相同小球的碰撞 两根长度相同的细线，分别悬挂大小相同的A、B两个钢球。拉起A球，放开后与静止的B球发生碰撞，碰撞后二者交换了速度，即A球的速度大小不变地“传给”B球。 猜想：碰撞前后两球的速度之和是不变的。 (2)质量不同小球的碰撞 将A球换成大小相同、质量较大的C球，如图乙所示。拉起C球，放开后撞击静止的B球。碰撞后B球得到的速度比C球碰前的速度大，碰后C球还有同方向的较小的速度 猜想：两球碰撞前后速度之和并不相等。两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关。 (3)进一步猜想：两个物体碰撞前后的动能之和 可能不变，或者两个物体碰撞前后的速度与质量的乘积之和不变。 2.定量研究 从实验的数据可以看出：两辆小车碰撞前后动能之和不相等，但是质量与速度的乘积之和基本不变。 02 动量 物体的质量和速度的乘积 2.公式 3.性质 1.定义 动量 p=mv，单位是千克米每秒，符号是kg·m/s ①矢量性：动量是矢量，方向与速度的方向相同 ②瞬时性：动量是状态量，v是瞬时速度 ③相对性：与参考系有关，一般以地面为参考系 (1)惯性大的物体，动量一定大。(　　) (2)质量和速率都相等的物体，动量一定相同。(　　) (3)质量一定的物体的速率改变，它的动量一定改变。(　　) × × √ 辨析 1.(来自教材改编)一个质量为0.1 kg的钢球，以6 m/s的速度水平向右匀速运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6 m/s的速度水平向左匀速运动，如图所示。求： (1)钢球与墙壁碰撞前后的初动量及末动量； (2)碰撞前后钢球动量的变化量。 答案　 (1)初动量大小0.6 kg·m/s，方向水平向右　 末动量大小0.6 kg·m/s，方向水平向左 　 (2)1.2 kg·m/s，方向水平向左 例题 (1)取水平向右为正方向 碰撞前钢球的初动量p=mv=0.1×6 kg·m/s=0.6 kg·m/s 碰撞后钢球的末动量p'=mv'=0.1×(-6) kg·m/s=-0.6 kg·m/s (2)碰撞前后钢球动量的变化量Δp=p'-p=-1.2 kg·m/s 即钢球的动量变化量大小为1.2 kg·m/s，方向水平向左。 (1)动量始终保持在一条直线上时： 先选定一个正方向，动量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化成代数运算，此时的正、负号仅表示方向。 (2)动量不在一条直线上时：遵循矢量运算的平行四边形定则(或三角形定则)。 p p′ Δp p p′ Δp p p′ Δp p p′ Δp 动量的变化量：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，即 Δp＝p′－p＝mΔv，方向与速度变化量的方向相同。 动量是矢量，计算动量时应先明确参考系，并确定是哪一时刻或哪一位置的动量。 总结提升 2. (多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是 A.做直线运动的物体速度增大时，动量的变化量Δp的方向与运动方向相同 B.做直线运动的物体速度减小时，动量的变化量Δp的方向与运动方向相反 C.物体的速度大小不变时，动量的变化量Δp为零 D.物体做平抛运动时，动量的变化量一定不为零 √ √ √ 例题 当做直线运动的物体速度增大时，其末动量p2大于初动量p1，由矢量的运算法则，可知Δp=p2-p1>0，与物体运 动方向相同，如图甲所示，A正确。 当做直线运动的物体速度减小时， p2<p1，如图乙所示，Δp与p1或p2方向相反，B正确。 当物体的速度大小不变时，其方向可能变化，也可能不变。动量可能不变化，即Δp=0，也可能动量大小不变而方向变化，此种情况Δp≠0，C错误。 当物体做平抛运动时，动量的方向变化，即动量一定变化，Δp一定不为零，如图丙所示，D正确。 03 动量与动能 坐在匀速旋转的摩天轮上的一个乘客。(乘客的质量为m，速率为v) (1)在任意一个时刻乘客的动量相同吗？任意一个时刻乘客的动能相同吗？ 答案　乘客做匀速圆周运动，乘客速度的方向时刻变化，所以动量时刻变化，速度的大小不变，所以动能不变。 (2)摩天轮转过圆周的过程中乘客动量的变化量是多少？动能的变化量是多少？ 答案　以初始时刻速度方向为正方向，动量的变化量Δp=-mv-mv=-2mv，动能的变化量ΔEk=0。 p p′ Δp (3)摩天轮转过圆周的过程中，乘客动量的变化量大小是多少？动能的变化量是多少？ 答案　转过圆周的过程中速度的变化量大小为v，则动量的变化量大小Δp'=m·Δv=mv，动能的变化量为0。 p p′ Δp (1)物体的动量发生改变，其动能可能不变。(　　) (2)物体的动能发生改变，其动量可能不变。(　　) (3)若两个物体的动量相同，它们的动能也一定相同。(　　) × × √ 辨析 3.(2024·天津市河西区高二期中)一个物体在下述运动中，动能不发生变化而动量发生变化的是 A.匀速直线运动 B.匀速圆周运动 C.平抛运动 D.竖直上抛运动 √ 例题 匀速直线运动，速度不变，故动能不变，动量不变，故A错误； 匀速圆周运动，速度的大小不变，方向变化，故动能不变，但动量变化，故B正确； 平抛运动，速度的大小、方向都变化，故动能和动量都变化，故C错误； 竖直上抛运动，速度的大小变化，上到最高点后速度方向由竖直向上变成竖直向下，故动能和动量都变化，故D错误。 4. (2023·聊城市莘县一中高二月考)甲、乙两物体的质量之比是1∶4，下列说法正确的是 A.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1∶4 B.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2∶1 C.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶2 D.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1∶4 √ 例题 当两物体动量大小相等时，由Ek=可知，Ek∝，甲、乙质量之比为1∶4，则动能之比为4∶1；当两物体动能相等时，由p=可知，p∝，则甲、乙动量之比为1∶2，故选C。 动量与动能的比较   动量 动能 标矢性 矢量 标量 大小 p=mv Ek=mv2 关系 p=，Ek= 总结提升 本课结束 Keep Thinking! $$