01 第一章 1.动量-【名师导航】2026-2027学年高中物理选择性必修第一册同步讲义（人教版）

1．动量

[学习目标]　1．了解生产生活中的各种碰撞现象。2．经历寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过程中猜想、推理和数据处理的重要性。3．知道动量的概念及其单位，会计算动量的变化量。4．认识动量是描述物体运动状态的物理量，深化运动与相互作用的观念。

　寻求碰撞中的不变量

【链接教材】　人教版教材P2“问题”实验：用两根长度相同的细线，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。

问题1　完成该实验，你看到了什么现象？有什么猜想？

提示：碰后A球停止运动而静止，B球开始运动，B球会摆到和A球被拉起时

同样的高度。

问题2　如何比较碰前A球的速度与碰后B球的速度的大小？依据是什么？

提示：B球摆到和A球被起时同样的高度。忽略空气阻力，机械能守恒。

问题3　两个完全相同的钢球A、B碰撞时出现的现象是否具有普遍意义？你想怎样改变实验条件来检验猜想？

提示：是。将实验中的钢球A换成大小相同，但质量较大的C球。

【知识梳理】

实验探究(一)　质量不同小球的碰撞

如图所示，质量大的C球与质量小的B球碰撞后，质量小的B球得到的速度比质量大的C球碰撞前的速度大，两球碰撞前后的速度之和并不相等。

实验探究(二)　气垫导轨上小车的碰撞

(1)实验装置

(2)实验原理

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。

(3)记录并处理数据

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′是碰撞后两辆小车粘在一起的共同速度。

(4)实验结论

碰撞前后两车质量与速度的乘积之和基本不变。

提醒：在各种碰撞情况下都不改变的量，才是我们寻求的“不变量”。

【思考讨论】　“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。在课堂上，航天员做了钢球碰撞实验。

问题1　碰撞中的不变量可能与哪些因素有关？

提示：这个不变量与物体的质量和速度有关。

问题2　碰撞过程中的不变量可能是什么？

提示：(1)速度之和不变：v1＋v2＝v1′＋v2′；

(2)动能之和不变：m1v1′2＋m2v2′2；

(3)质量和速度的乘积之和不变：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。

问题3　如何测量物体碰撞前后的速度大小？

提示：可以利用光电门测量物体碰撞前后速度的大小。

【知识归纳】　寻求碰撞中的不变量

1．实验条件的保证

保证两个物体发生的碰撞是一维碰撞，即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。可用斜槽、气垫导轨等控制物体的运动。

2．实验数据的测量

(1)质量的测量——由天平测出。

(2)速度的测量——①光电门测速；②单摆测速；③打点计时器测速；④频闪照片测速；⑤平抛测速等。

【典例1】　(用气垫导轨做“寻求碰撞中的不变量”实验)某同学利用气垫导轨做“寻求碰撞中的不变量”的实验，实验装置如图所示，所用的装置由气垫导