1.1 動量 課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

新人教版選擇性必修一第一章動量守恒定律第1節(jié)動量

碰撞是日常生活、生產(chǎn)活動中常見的一種現(xiàn)象。那么，這些看似不同的碰撞現(xiàn)象背后是否隱藏著相同的物理規(guī)律呢？新課引入實驗演示１：學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量如圖所示，A、B是兩個懸掛起來的鋼球，質(zhì)量相等。使B球靜止，拉起A球，放開A后與B碰撞。觀察兩球碰撞后速度變化。結(jié)論1：碰撞后A球停止運動而靜止，B球開始運動，最終擺到和A球拉起時同樣的高度。A的速度傳遞給了B。實驗演示１：學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量如圖所示，A、B是兩個懸掛起來的鋼球，質(zhì)量相等。使B球靜止，拉起A球，放開A后與B碰撞。觀察兩球碰撞后速度變化。結(jié)論1：碰撞后A球停止運動而靜止，B球開始運動，最終擺到和A球拉起時同樣的高度。A的速度傳遞給了B。學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量實驗演示2：將上面實驗中的A球換成大小相同的C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。然后拉起B(yǎng)至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。觀察兩球碰撞后速度變化。結(jié)論2：B擺起的最大高度大于C球被拉起時的高度，碰撞后B球獲得較大的速度。學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量實驗演示2：將上面實驗中的A球換成大小相同的C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。然后拉起B(yǎng)至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。觀察兩球碰撞后速度變化。結(jié)論2：B擺起的最大高度大于C球被拉起時的高度，碰撞后B球獲得較大的速度。學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量質(zhì)量?速度?結(jié)論：以上現(xiàn)象說明兩球碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng)兩球的質(zhì)量關(guān)系發(fā)生變化時，速度變化的情況也不同（碰撞過程中，速度的變化與質(zhì)量的大小有關(guān)）。猜想1：兩個物體碰撞前后動能之和不變，所以質(zhì)量小的球速度大；猜想2：兩個物體碰撞前后速度與質(zhì)量的乘積之和可能是不變的……也許還有……

使用天平測量出兩小車的質(zhì)量，并利用光電門傳感器測量出兩小車的碰撞前、后的速度，將實驗數(shù)據(jù)記錄如下。

兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運動的小車碰撞一輛靜止的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運動。小車的速度用滑軌上的光電計時器測量。下表中的數(shù)據(jù)是某次實驗時采集的。其中，m1是運動小車的質(zhì)量，m2是靜止小車的質(zhì)量；v是運動小車碰撞前的速度，v′是碰撞后兩輛小車的共同速度。學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量

使用天平測量出兩小車的質(zhì)量，并利用光電門傳感器測量出兩小車的碰撞前、后的速度，將實驗數(shù)據(jù)記錄如下。項目碰撞前碰撞后質(zhì)量m1

=?m2

=?m1

=?m2

=?速度v1

=?v2

=?v1

=?v2

=?mvm1v1

+

m2v2

=?m1v1

+

m2v2

=?mv2m1v12

+

m2v22

=?m1v1

2

+

m2v2

2

=?v/mv1/m1+v2/m2v1

/m1+v2

/m2學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量實驗演示3：學(xué)習(xí)任務(wù)一：尋求碰撞中的不變量實驗結(jié)論對于發(fā)生碰撞的兩個物體來說，碰撞前后，動能之和并不相等，但他們的“mv”的矢量和在碰撞前后很可能是保持不變的，對于各種形式的碰撞都是這樣的。

要更準(zhǔn)確、更全面地反映運動物體的作用效果，必須同時考慮其速度及質(zhì)量,為此，物理學(xué)要引入一個新的物理量——動量。二、光的折射學(xué)習(xí)任務(wù)二：動量（1）.定義：在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量m和速度

?的乘積叫做物體的動量p，用公式表示為p=mv

（2）.單位：千克米每秒(kg?m/s)（3）.三性：(2)瞬時性:是狀態(tài)量，與某一時刻相對應(yīng)(1)矢量性:方向由速度方向決定，與該時刻的速度方向相同(3)相對性:物體的動量與參考系的選擇有關(guān)，中學(xué)階段常以地球為參考系1.動量二、光的折射學(xué)習(xí)任務(wù)二：動量2.動量的變化量①動量的變化等于末狀態(tài)動量減初狀態(tài)的動量，其方向與Δ?的方向相同：（在同一直線上的問題采用代數(shù)運算）（1）定義：物體的末動量與初動量的矢量差叫做物體動量的變化量；(2)表達(dá)式：Δp=P2-P1②動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量。動能動量區(qū)別定義物體由于運動而具有的能物體質(zhì)量與速度的乘積公式Ek＝mv2p＝mv單位焦耳（J）千克米每秒（kg·m/s）標(biāo)、矢量標(biāo)量矢量運算法則代數(shù)運算法則平行四邊形定則變化情況v變化（方向），Ek不一定變化v變化，p一定變化聯(lián)系都是狀態(tài)量、相對量，兩者大小關(guān)系：Ek＝p＝三、動量與動能學(xué)習(xí)任務(wù)二：動量3.動量與動能例題一個質(zhì)量是

0.1kg的鋼球，以

6m/s的速度水平向右運動，碰到一塊堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以

6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？方向如何？pp′Δp規(guī)定正方向

例題拓展不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則：三角形法則：從初動量的矢量末端指向末動量的矢量末端。pp′

p

pp′p1.解答以下三個問題，總結(jié)動量與動能概念的不同。(1)質(zhì)量為2kg的物體，速度由3m/s增大為6m/s，它的動量和動能各增大為原來的幾倍？【解析】(1)速度為3m/s時，動量為p1=6kg·m/s，動能為Ek1=9J；

速度為6m/s時，動量為p2=12kg·m/s，動能為Ek2=36J；

由此可知，動量增大為原來的2倍，動能增大為原來的4倍。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測1.解答以下三個問題，總結(jié)動量與動能概念的不同。(2)質(zhì)量為2kg的物體，速度由向東的3m/s變?yōu)橄蛭鞯?m/s，它的動量和動能是否發(fā)生變化？如果發(fā)生變化，變化量各是多少？【解析】(2)取向東為正方向，則有：

速度為向東的3m/s時，動量為p1=6kg·m/s，動能為Ek1=9J；

速度為向西的3m/s時，動量為p2=-6kg·m/s，動能為Ek2=9J；

由此可知，動量變化量為-12kg·m/s，方向向西；動能不變。當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測1.解答以下三個問題，總結(jié)動量與動能概念的不同。(3)A物體質(zhì)量是2kg，速度是3m/s，方向向東；B物體質(zhì)量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它們動量的矢量和是多少？它們的動能之和是多少？【解析】(3)取向東為正，則有：A物體的動量為pA=6kg·m/s，B物體的動量為pB=-12kg·m/s，

總動量為p總-6kg·m/s，方向向西；A物體的動能為EkA=9J，B物體的動能為EkB=24J，總動能為E總=33J，當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測2.一個質(zhì)量為2kg的物體在合力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖像如圖所示。(1)

t＝2s時物體的動量大小是多少？

(2)t＝3s時物體的動量大小是多少？【解析】(1)0~2s內(nèi)：物體做勻加速直線運動，加速度為a1=1m/s2，第2s末速度為v=2m/s。動量為p=mv=4kg·m/s；(2)2~4s內(nèi)：物體做初速度v=2m/s，加速度a2=-0.5m/s2的勻減速直線運動，第3s末速度為v3=1.5m/s。動量為p=mv3=3kg·m/s；當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測

用如圖所示裝置探究碰撞中的不變量,氣墊導(dǎo)軌水平放置,擋光板寬度為9.0mm,兩滑塊被滑塊間的彈簧(圖中未畫出