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
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普通
摘要:
该高中物理课件聚焦“动量”核心知识点,通过碰撞实验导入,先以相同钢球碰撞观察速度传递,再换不同质量球碰撞发现速度变化与质量相关,引导学生提出速度之和、动能之和等猜想,结合实验数据验证后引出动量定义,构建现象-猜想-验证的学习支架。
其亮点在于突出科学探究与科学思维,通过“探究1”“探究2”设计实验方案、分析数据,结合“思考与讨论”对比动量与动能的矢量性和标量性,强化运动与相互作用观念。采用问题驱动和当堂巩固,助学生深化物理概念理解,教师可直接用于结构化教学提升效率。
内容正文:
第一章 动量守恒定律
1 动量
授课教师:XXX
人教版(2019)高中物理(选择性必修一)
碰撞:物体之间在极短时间内的相互作用。
思考:1. 碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?
2. 如果有,这个物理量会是什么?
新课引入
实验现象:A 球的速度大小不变地“传给”了 B 球。这意味着,碰撞前后,两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗?
一、寻求碰撞中的不变量
探究1:用两根长度相同的细绳,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。
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,
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?速度真的可以传递吗?你能通过怎样改变实验条件来检验你的猜想?
探究2:将上面实验中的A球换成大小相同的C球,使C球质量大于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。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球获得较大的速度
猜想:碰撞前后,两球速度之和并不是不变的,两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。
一、寻求碰撞中的不变量
猜想1:两个物体碰撞前后动能之和不变,所以质量小的球速度大。
猜想2:两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的。
也许还有……
一、寻求碰撞中的不变量
实验方案
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。
一、寻求碰撞中的不变量
一、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。
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
在国际单位制中,动量的单位是千克•米每秒,符号是 kg•m/s
是状态量,与某一时刻相对应。速度取瞬时速度
p = mʋ
2. 单位:
3. 对动量的理解
(2) 瞬时性:
(1) 矢量性:
方向由速度方向决定,与该时刻的速度方向相同
二、动量
P
P′
不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则
ΔP
4.动量的变化p
(1)定义:在某个过程中,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:
二、动量
规定正方向
P
P′
ΔP
例题:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?方向如何?
二、动量
解答以下三个问题,总结动量与动能概念的不同。
(1)质量为2 kg的物体,速度由3 m/s增大为6 m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
(2)质量为2 kg的物体,速度由向东的3 m/s变为向西的3 m/s,它的动量和动能是否发生变化?如果发生变化,变化量各是多少?
(3)A物体质量是2 kg,速度是3 m/s,方向向东;B物体质量是3 kg,速度是4 m/s,方向向西。它们动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?
思考与讨论
若速度变化,
Ek不一定变化
kg·m2/s2
(J)
标量
(代数运算法则)
Ek= mv2
动能
若速度变化,
则p一定变化
kg·m/s
(N·S)
矢量
(平行四边形定则)
p=mv
动量
动量与动能的区别与联系
动量与动能间量值关系:
思考与讨论
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。
课堂小结
当堂巩固
易错辨析
(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。 ( )
(4)物体的动量发生改变,其动能可能不变。 ( )
(5)物体的动能发生改变,其动量可能不变。 ( )
(6)若两个物体的动量相同,它们的动能也一定相同。 ( )
×
×
√
√
×
×
当堂巩固
1. (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
ABD
当堂巩固
2. 质量为m的物体,在变力的作用下沿直线做加速运动,动能大小为Ek,经过一段时间后动能大小变为2Ek,则这段时间内物体动量变化量的大小为( )
D
当堂巩固
3. 甲、乙两个物体,它们的质量之比m甲∶m乙=2∶1,当它们的速度相同时,它们的动量之比为___________;当它们的动能相同时,它们的动量之比为__________;当它们的动量相同时,它们的动能之比为_________。
2:1
:1
1:2
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