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?？梢钥吹剑号鲎埠螅珹球的速度__________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)的運動學(xué)知識，如利用光電門、打點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動，碰撞后仍沿這條直線運動。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需保證兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿這條直線運動。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械運動狀態(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