動量 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

1.1動量核心素養(yǎng)目標(biāo)【引入】臺球的碰撞車輛的碰撞臺球的碰撞、汽車間的碰撞、微觀粒子的碰撞，這些運(yùn)動似乎有天壤之別。然而，物理學(xué)的研究表明，它們遵從相同的科學(xué)規(guī)律——動量守恒定律。微觀粒子間的碰撞一、尋求碰撞中的不變量【情境思考】一個小球在光滑的水平面上碰撞一個形狀和質(zhì)量相同的小球時交換速度，那么所有的碰撞都有這樣的規(guī)律嗎？提示：不是，碰撞前后，小球的質(zhì)量與速度的乘積之和保持不變。1．尋求碰撞中的不變量所用的實驗器材有氣墊導(dǎo)軌、_______、小車、數(shù)字計數(shù)器、_____等。2．本實驗所說的“碰撞前”是指即將_____碰撞的那一_____，“碰撞后”是指碰撞_______的那一時刻。3．分析總結(jié)實驗的數(shù)據(jù)，計算兩輛小車碰撞前后的動能之和___相等，但是質(zhì)量與速度的乘積之和基本_____。光電門天平發(fā)生剛結(jié)束不不變時刻1．實驗現(xiàn)象(1)實驗裝置如下圖所示。把兩個完全相同的小鋼球用兩根長度相等的細(xì)線懸掛起來，B小球靜止，拉起A小球，放開后它們相碰?？梢钥吹剑号鲎埠?，A球的速度__________地“傳給”了B球。大小不變尋求碰撞中的不變量(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。我們可以看到，碰撞后B球獲得______的速度。(3)猜想：①兩個物體碰撞前后______之和可能不變。②兩個物體碰撞前后______與______的乘積之和可能是不變的。較大動能速度質(zhì)量2．實驗：尋求碰撞中的不變量(1)實驗器材有氣墊導(dǎo)軌、________、小車、數(shù)字計數(shù)器、______等。(2)本實驗所說的“碰撞前”是指即將______碰撞的那一______，“碰撞后”是指碰撞________的那一時刻。(3)分析總結(jié)實驗的數(shù)據(jù)，計算兩輛小車碰撞前后的動能之和____相等，但是質(zhì)量與速度的乘積之和基本______。光電門天平發(fā)生時刻剛結(jié)束不不變ABAB2、入射球的質(zhì)量越大，碰撞效果越明顯。碰撞效果與速度和質(zhì)量有關(guān)1、將小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明顯。ABAB猜想１：猜想２：猜想３：碰撞中的規(guī)律直接體現(xiàn)在碰撞的效果上。既然質(zhì)量和速度都能影響碰撞的效果，那么，碰撞中的不變量，必然既和質(zhì)量有關(guān)，也和速度有關(guān)。猜一猜，碰撞前后系統(tǒng)的不變量可能是什么？其實就是質(zhì)量和速度怎么組合的問題。思考：若想驗證我們的猜想哪一個正確，需要測量哪些物理量？①用天平測量物體的質(zhì)量②測量兩個物體在碰撞前后的速度可以用哪些方法測量物體的速度？速度的測量：可以充分利用所學(xué)的運(yùn)動學(xué)知識，如利用光電門、打點(diǎn)計時器和紙帶等來達(dá)到實驗?zāi)康暮涂刂茖嶒灄l件。需保證兩個物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動，碰撞后仍沿這條直線運(yùn)動。速度的測量：

，式中Δx為滑塊上擋光片的寬度，Δt為數(shù)字計時器顯示的滑塊上擋光片經(jīng)過光電門的時間。L碰撞滑塊氣墊導(dǎo)軌實驗時左邊滑塊運(yùn)動，碰撞右邊靜止的滑塊光電門測速：測出滑塊經(jīng)過光電門的時間t，則滑塊勻速運(yùn)動的速度為v=L/t。實驗方案：兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運(yùn)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(yùn)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(yùn)動小車的質(zhì)量，m2是靜止小車的質(zhì)量；v是運(yùn)動小車碰撞前的速度，v′是碰撞后兩輛小車的共同速度需保證兩個物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動，碰撞后仍沿這條直線運(yùn)動。二、動量的變化量情境引入

假如某節(jié)體能訓(xùn)練課上，夏明同學(xué)把一個充氣后直徑較大的乳膠球，以一定速度投向隊友，隊友將球接?。ㄈ鐖D），另外一次是將乳膠球的氣體放掉一部分，再以與第一次相同的速度再次投向隊友，隊友仍然將球接住。問題引領(lǐng)1.假如你是夏明的隊友，兩次接球的感覺一樣嗎？[答案]

感覺是不一樣的，兩次的差異在于，第二次比第一次更容易接住。2.每次你剛接觸球時，球的動量是否相同，如果不同，區(qū)別在哪里？[答案]

不同，動量與質(zhì)量有關(guān)，第二次的質(zhì)量小，因此動量也小。3.兩次接球過程中，球的動量是否變化了，變化量相同嗎？[答案]

動量發(fā)生了變化，變化量不同。知識生成末動量初動量平行四邊形定則4.動量和動能的比較比較項動量動能物理意義描述機(jī)械運(yùn)動狀態(tài)的物理量定義式p=mvEk=mv2標(biāo)矢性矢量標(biāo)量換算關(guān)系總結(jié)

1、定義：在物理學(xué)中，物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動量。2、定義式：p=mv3、單位：千克米每秒，符號是kg·m/s5、對動量的理解：（1）矢量性運(yùn)算遵循平行四邊形定則（2）瞬時性動量是狀態(tài)量v對應(yīng)瞬時速度（3）相對性物體的動量與參照物的選擇有關(guān)，一般為對地速度（方向與速度方向相同）4、物理意義：從動力學(xué)的角度描述物體運(yùn)動的狀態(tài)

一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動，碰到堅硬的墻壁后彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動，碰撞前后鋼球的動量是否變化了？如果變化，變化了多少？思考解析mm碰撞前鋼球動量p1=mv1=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s碰撞后鋼球動量p2=m(-v2)=0.1×(-6)kg·m/s=-0.6kg·m/s碰撞前后鋼球的動量變化Δp=p2-p1=(-0.6kg·m/s)-(6kg·m/s)=-1.2kg·m/s取水平向右為正方向正方向p1p2Δp或Δp=p2-p1=m(-v2)-mv1=-1.2kg·m/s課堂素養(yǎng)達(dá)標(biāo)3.質(zhì)量為5kg的小球以5m/s的速度豎直落到地板上，隨后以3m/s的速度反向彈回，若