1.1 动量 课件-——2026-2027学年高二上学期物理教科版选择性必修第一册

该高中物理课件围绕动量概念及碰撞中的守恒量展开，通过生活现象（飘落树叶、踢出足球）和宇宙运动提问导入，结合历史实验（马尔西、惠更斯研究）与学生实验（钢球碰撞、小车数据计算），构建现象到概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过惠更斯弹性摆球实验、学生计算小车碰撞前后动量与动能等活动，培养科学思维（动能与动量对比表格）和物理观念（动量矢量性、瞬时性）。助力学生深化概念理解，教师可利用结构化资源高效实施探究式教学。

动量 教学课件 1 学习目标 1 2 3 4 新课导入 新课讲解 课堂练习 目录 5 课堂小结 学习目标 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。 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（如图所示）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。 观察生活中的碰撞现象 新课讲解 碰撞是自然界中常见的现象。如图所示 思考一下碰撞涉及几个物体呢？他们都有什么特点呢？ 一、常见的碰撞现象 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（collision）。 大到宇宙天体，小到微观粒子（如图所示），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？ 物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律。其中包括在多变的世界里找出某些不变性。 碰撞的特点 至少两个物体 内力远大于外力 时间极短、位移极小 运动状态显著变化 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。 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。 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 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 三、碰撞中的守恒量 1.实验：观察小球的碰撞 用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球 A（蓝色）、B（红色），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。观察球B每次上升的最大高度。 质量相同的钢球碰撞 质量相差较多的钢球碰撞 1.实验：观察小球的碰撞 1.不同高度释放同一钢球，高度越高，被碰球上升越高； 2.从同一高度释放不同质量的钢球，质量越大，被碰球上升越高； 对于同一被撞球，其上升的高度与撞球的质量和撞前速度有关。 现象 结论 两个物体碰撞前后动能之和不变，所以质量小的球速度大 两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的 那么，对于所有的碰撞，碰撞前后到底什么量会是不变的呢? m1/kg m2/kg v/(m·s－1) v′/(m·s－1) 1 0.519 0.519 0.628 0.307 2 0.519 0.718 0.656 0.265 3 0.718 0.519 0.572 0.321 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。 用下列公式试一试：物体的质量和速度在碰撞前后有什么不变的关系 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。 四、动量 在物理学中，把物体的质量 m 和速度 v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。 1. 定义： 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 (3) 相对性: 与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度 规定正方向！！！ ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δʋ的方向相同：（在同一直线上，采用代数运算） 4. 动量的变化（ Δ 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： Δ p = p2 - p1 = mʋ2 - mʋ1 = mΔʋ ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 末-初 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 P P′ ΔP 三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端 5.试讨论以下几种运动的动量变化情况 物体做匀速直线运动 物体做自由落体运动 物体做平抛运动 物体做匀速圆周运动 动量大小、方向均不变 动量方向不变，大小随时间推移而增大 动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大 动量方向时刻改变，大小不变 动能 动量 区别 定义 公式 单位 标、矢量 运算法则 变化情况 联系 物体由于运动而具有的能 质量和速度的乘积 Ek＝1/2mv2 p＝mv 焦耳(J) 千克·米/秒(kg·m/s) 标量 矢量(方向与速度方向相同) 代数运算法则 平行四边形定则 v变化(方向)，ΔEk可能为零 v变化，p一定变化 都是状态量、相对量，两者的大小关系为：p2＝2mEk 课堂练习 1. 一个质量为 2kg 的物体在合力 F 的作用下从静止开始沿直线运动。F 随时间 t 变化的图像如图 1.1-5 所示。 (1) t＝2s 时物体的动量大小是多少? 解：t1＝2s 时，有 v1＝a1t1，a1＝＝1m/s2， 则 v1＝2m/s 故物体的动量大小 p1＝mv1＝4 kg·m/s. (2) t＝3s 时物体的动量大小是多少? 解：t2＝3s 时，有 a2＝＝－0.5 m/s2 则 t2＝3s 时， 物体的速度 v2＝v1＋a2Δt ＝2 m/s＋(－0.5)×1 m/s ＝1.5 m/s， 故物体的动量大小 p2＝mv2＝3 kg·m/s. C 2.如图飞机在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动，则飞机在运动过程中的(　) A．动能与速度成正比 B．动能与时间成正比 C．动量与时间成正比 D．动量与位移成正比 解析：由动能的定义式Ek＝mv2 可知动能与速度的平方成正比，A错误；飞机做初速度为零的匀加速直线运动，则有v＝at，飞机的动能为Ek＝mv2＝ma2t2，动能与时间的平方成正比，B错误；飞机的动量为p＝mv＝mat，飞机的动量与时间成正比，C正确；由v2＝2ax和p＝mv整理可知动量与成正比，D错误． 3．质量为5 kg的小球以5 m/s的速度竖直落到地板上，随后以3 m/s的速度反向弹回，若取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为(　　) A．10 kg·m/s B．－10 kg·m/s C．40 kg·m/s D．－40 kg·m/s D 解析：由题知，取竖直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为Δp＝－mv′－mv＝5×(－3－5)kg·m/s＝－40 kg·m/s，D正确． 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： 感 谢 收 看 教学课件 29 Lavf58.20.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 Lavf58.46.101 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $