1.1 动量 课件-2025-2026学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

第一节 动量 第一章 动量与动量守恒 目录 1 2 3 4 新课导入与素养目标 课堂练习 新课讲解 课堂小结 1.知道动量是描述物体运动状态的物理量，理解动量的概念及性质。 2. 通过实验探究碰撞过程中的守恒量，感悟动量的概念提出的重要意义。 3. 能够利用动量的知识解释生活中的碰撞现象。 素养目标 新课导入 观察身边许多运动的物体，你会发现它们终究要停下来，如飘落的树叶、踢出的足球、运转的机器等等。整个宇宙会不会也像它们那样，总有一天会停下来？千百年来，人们从对天体运动的观测中并没有发现宇宙运动有减弱的迹象。 16、17 世纪，许多哲学家都认为，只要我们能够找到一个合适的物理量来量度，宇宙中运动的总量是不会变化的。这个物理量到底是什么？ 物理学家在对碰撞的研究中找到了它。 新课讲解 一、常见的碰撞现象 碰撞是自然界中常见的现象。从图中可以看出做相对运动的两个(或几个)物体相遇并发生相互作用，在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫作碰撞。 新课讲解 大到宇宙天体，小到微观粒子，都时常发生碰撞。这些碰撞现象的背后蕴藏着什么样的规律呢? 新课讲解 二、历史上对碰撞现象的研究 最早发表有关碰撞研究成果的是布拉格大学校长、物理学教授马尔西（M. Marci，1595—1667）他在 1639 年发表的著作《运动的比例》中介绍了这样一个实验（图 1-1-5）： 一颗大理石球撞击一排大小相等且用相同材料做成的石球时，运动将传递到最后一个球，其余各球毫无影响。该实验其实已经蕴含了运动量守恒的思想。 新课讲解 惠更斯弹性摆球实验 实验发现，两个质量相同的弹性球A、B，以大小相等、方向相反的速度相碰后，各自以同样大小的速度 反弹回去。 实验发现，如果球 A 以速度 去碰静止的球 B， 球 A 会静止下来，球 B 获得与球 A 碰前相同的速度。 新课讲解 惠更斯进一步指出 ： 每个物体所具有的“运动量”在碰撞时可以增多或减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。在这里，惠更斯所说的“运动量”是指物体的质量 m和速度v的乘积。 由于碰撞前后瞬间物体速度在同一直线上，我们选定A球初速度方向为正方向，用mA、mB表示A、B两球的质量， 用vA、vB表示碰撞前瞬间A、B两球的速度，vA'、vB'表示碰撞后瞬间A、B两球的速度。 碰撞前运动量： mA vA+mB vB = mv -mv = 0 碰撞后运动量： mA vA’+mB vB ’= -mv +mv = 0 新课讲解 惠更斯进一步指出 ： 每个物体所具有的“运动量”在碰撞时可以增多或减少，但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。在这里，惠更斯所说的“运动量”是指物体的质量 m和速度v的乘积。 由于碰撞前后瞬间物体速度在同一直线上，我们选定A球初速度方向为正方向，用mA、mB表示A、B两球的质量， 用vA、vB表示碰撞前瞬间A、B两球的速度，vA'、vB'表示碰撞后瞬间A、B两球的速度。 碰撞前运动量： mA vA+mB vB = mv+0= mv 碰撞后运动量： mA vA’+mB vB ’= 0+mv = mv 新课讲解 三、探究碰撞中的守恒量 1.实验器材：附有光电门的气垫导轨、数字计时器、装有挡光条和弹簧片的滑块、天平、胶布 新课讲解 2.实验步骤： (1)用天平测量各滑块的质量； (2)安装实验装置； (3)使物体发生碰撞； (4)测量有关数据，计算并记录物体的速度； (5)改变碰撞条件重复上述(3)、(4)步； (6)进行数据处理通过分析对比，找出碰撞中的不变量； (7)整理实验器材。 新课讲解 新课讲解 新课讲解 m与v的乘积之和（g·cm/s） 碰撞前（mAv1+mBv2） 碰撞后（mAv1'+mBv2'） m与v的乘积之和（g·cm/s） 碰撞前（mAv1+mBv2） 碰撞后（mAv1'+mBv2'） 3.数据分析： 新课讲解 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。 从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变，或者说守恒。 m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2' 4.实验结论： 新课讲解 1. 定义：在物理学中，把物体的质量 m 和速度 v 的乘积叫作物体的动量p，用公式表示为 p=mv 2. 单位：千克米每秒(kg•m/s) 3.对动量的理解 矢量性：动量是矢量，方向与该时刻的速度方向相同。 瞬时性：通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，动量是一个状态量。 相对性：动量与参考系的选择有关。通常情况下指物体相对地面的动量。 四、动量 新课讲解 4.动量的变化量 物体在运动过程中，当速度的大小或方向变化时，动量会发生变化。 同一物体沿同一直线运动，一段时间速度由v1变为v2，则这段时间内动量变化量 动量变化量也是矢量，其方向和速度的变化量方向相同。 动量的变化量： p1 p2 Δp p1 Δp p2'′ p1 p1′ Δp 新课讲解 若初、末动量不在同一直线上，如图为某物体初动量p、末动量p′，请用作图法表示出动量的变化量Δp。 p1 p2 Δp p1 p2 Δp 遵循平行四边形定则，也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。 新课讲解 拓展：区分动量和动能 ②标矢性 动量是矢量，动能是标量。 ①大小计算 ③ 变化情况 均是状态量，对应瞬时速度 m一定时，速度变化， 动量一定变，但动能不一定变 m一定时，动能不变， m一定时，动能变， 速度不一定不变，动量不一定不变 速度一定变，动量一定变 课堂练习 1.关于动量的概念，以下说法中正确的是( ) A.速度大的物体动量大 B.质量大的物体动量大 C.两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 D.两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相同 课堂练习 课堂练习 2.从同一高度以相同速率分别抛出质量相同的三个小球，一球竖直上抛，一球竖直下抛，一球平抛，所受阻力都不计，则( ) A.三球落地时动量相同 B.三球落地时动量不相同 C.从抛出到落地过程，三球受到的冲量相同 D.从抛出到落地过程，平抛运动小球受到的冲量最小 课堂练习 课堂练习 3.一质量为2 kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则( ) A.t =l s时物块的速率为2 m/s B.t =2 s时物块的动量大小为2 kg·m / s C.t=3s时物块的动量大小为3 kg·m/s D.t =4s时物块的速度为零 课堂练习 课堂小结 一、常见的碰撞现象 二、历史上对碰撞现象的研究 三、探究碰撞中的守恒量 从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变，或者说守恒。 m1v1＋m2v2＝m1v1'＋m2v2' 四、动量 质量与速度的乘积，p=mv，单位 kg・m/s。 动量的变化量： 谢谢观看 $