1.1 動(dòng)量 【知識(shí)精研】高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

第一章動(dòng)量守恒定律1.1

動(dòng)量生活中的碰撞宇宙中的碰撞α

粒子轟擊氮原子核思考與討論：1.這些生活中的現(xiàn)象各不相同，是否遵循相同的規(guī)律？2.這些現(xiàn)象中是否存在不變的物理量？觀察小球的碰撞如圖所示，將兩個(gè)鋼球A、B并排懸掛起來(lái)。把A球拉到一定高度釋放，去碰撞靜止的B球，B球每次上升的最大高度可能與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步探究碰撞前后到底是什么量會(huì)是不變的？質(zhì)量?速度?思考與討論：1.讓兩個(gè)質(zhì)量相同的鋼球碰撞時(shí)，A球碰后靜止，B球擺至A球原來(lái)等高位置，A球速度“傳給”B球，是否意味著兩球的速度之和不變？是否所有碰撞都有這樣的規(guī)律？2.讓兩個(gè)質(zhì)量不同的鋼球碰撞時(shí)，通過(guò)你觀察到的現(xiàn)象，你是否還認(rèn)為兩球的速度之和不變？是否還認(rèn)為所有碰撞都有這樣的規(guī)律？3.根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，你是否可以對(duì)這類碰撞中所遵循的規(guī)律做出大膽的猜想？做相對(duì)運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)（或幾個(gè)）物體相遇并發(fā)生相互作用，在很短的時(shí)間內(nèi)，它們的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)會(huì)發(fā)生顯著變化，這一過(guò)程叫作碰撞（collision）。一.碰撞中的不變量大量事實(shí)表明，兩物體碰撞后，速度發(fā)生了變化，當(dāng)改變兩物體的質(zhì)量時(shí)，速度變化的情況也有所不同。碰撞前后存在什么不變量呢？

1.要想驗(yàn)證猜想，需要測(cè)量哪些物理量？需要測(cè)量?jī)蓚€(gè)相互碰撞物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度。2.為實(shí)驗(yàn)方便操作和結(jié)果分析，我們?cè)跍y(cè)量速度時(shí)，怎么辦？需保證兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿這條直線運(yùn)動(dòng)。且方向同向?yàn)檎聪驗(yàn)樨?fù)。這種碰撞叫做一維碰撞。3.實(shí)驗(yàn)需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？（1）質(zhì)量的測(cè)量?jī)x器：（2）速度的測(cè)量?jī)x器：

4.猜想：碰撞前后速度v的變化和物體的質(zhì)量m的關(guān)系，可以做如下猜測(cè)：光電門測(cè)速：測(cè)出滑塊經(jīng)過(guò)光電門的時(shí)間t，則滑塊勻速運(yùn)動(dòng)的速度

v=D/t氣墊導(dǎo)軌碰撞滑塊光電門D5.測(cè)速方法（測(cè)速方法重要）m(g)速度v（cm/s）次數(shù)滑塊A滑塊BA碰前v1B碰前v2A碰后v'1B碰后v'21275.5175.556.0012.867.3274.7016.589.2392.0022.7108.3質(zhì)量不同的滑塊，碰撞后分開，碰撞前后速度m(g)速度v（cm/s）次數(shù)滑塊A滑塊BA碰前v1B碰前v2A碰后v'1B碰后v'2127016079.0045.845.8289.0054.154.13142.4087.487.4質(zhì)量不同的滑塊，碰撞后不分開，碰撞前后速度碰撞后分開mv之和mv2之和v/m之和次數(shù)碰撞前碰撞后相對(duì)差值碰撞前碰撞后相對(duì)差值碰撞前碰撞后相對(duì)差值115428.0015337.55-0.59%863968.00840028.32-2.77%0.200.43115.00%220579.8520200.35-1.84%1537314.801471395.20-4.29%0.270.57111.11%325346.0025260.50-0.33%2331832.002200382.59-5.64%0.330.70112.12%碰撞后不分開mv之和mv2之和v/m之和次數(shù)碰撞前碰撞后相對(duì)差值碰撞前碰撞后相對(duì)差值碰撞前碰撞后相對(duì)差值121330.0021243.00-0.40%1685070.001030285.50-38.86%0.290.4762.07%224030.0023695.80-1.40%2138670.001281942.78-40.06%0.330.5257.57%338448.0038281.20-0.43%5474995.203345776.88-38.89%0.530.8458.49%實(shí)驗(yàn)結(jié)論對(duì)于發(fā)生碰撞的兩個(gè)物體來(lái)說(shuō)，質(zhì)量和速度的乘積“mv”的矢量和，在碰撞前后很可能是保持不變的這使我們意識(shí)到，mv這個(gè)物理量具有特別的意義。

3．動(dòng)量的特性：（1）瞬時(shí)性：動(dòng)量是狀態(tài)量，與某一時(shí)刻相對(duì)應(yīng)；（2）矢量性：動(dòng)量是矢量，方向與速度方向相同，計(jì)算時(shí)注意方向；（3）相對(duì)性：動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)，中學(xué)階段常以地球?yàn)閰⒖枷怠?.定義：物理學(xué)中把質(zhì)量和速度的乘積

mv定義為物體的動(dòng)量。用字母

p表示，公式

p＝mv2.單位：千克米每秒

kg?m/s二.動(dòng)量笛卡兒：最先提出動(dòng)量概念，把運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速率的乘積叫做動(dòng)量，忽略了動(dòng)量的方向性。牛頓：把笛卡兒的定義做了修改，明確的用物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量，更清楚的表示動(dòng)量的守恒性和方向性?；莞梗好鞔_提出動(dòng)量的守恒性和方向性。1.定義：物體的末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差叫做物體動(dòng)量的變化。2.表達(dá)式：Δ

p=mΔv3.動(dòng)量變化的三種情況：v大小改變，v方向改變、v大小和方向都改變。三.動(dòng)量的變化量Δ

p試討論以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況：①物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)②物體做自由落體運(yùn)動(dòng)③物體做平拋運(yùn)動(dòng)④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)量大小、方向均不變動(dòng)量方向不變，大小隨時(shí)間推移而增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小隨時(shí)間推移而增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不變Gv0GvOvvvO小組討論一維情況：可規(guī)定v0方向?yàn)檎较?，轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算PP’PP’4.關(guān)于Δ

p的計(jì)算：Δ

pΔ

pPP’Δ

p一個(gè)質(zhì)量m=

0.1kg的鋼球，以v=6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回，沿著同一直線以v'=

6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示。碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？解：規(guī)定水平向右為正方向。碰撞前碰撞后一個(gè)質(zhì)量m=

0.1kg的鋼球，以v=6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回，沿著同一直線以v’=

6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，如圖所示。碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？動(dòng)量的變化量(末狀態(tài)減初狀態(tài))pp’二維情況：不在同一直線上的動(dòng)量運(yùn)算，利用平行四邊形法則。Δppp’Δp三角形法則：從初動(dòng)量的矢量末端指向末動(dòng)量的矢量末端動(dòng)量定義單位特性動(dòng)量的變化量p=mv

國(guó)際單位制：kg?m/s(1)瞬時(shí)性(2)矢量性(3)相對(duì)性(1)公式：Δp=mΔv(2)方向：與Δv的方向相同(3)運(yùn)算法則：一維運(yùn)算：代數(shù)運(yùn)算二維運(yùn)算：平行四邊形定則

三角形則課后總結(jié)公式物體質(zhì)量和速度的乘積橡皮泥θβ測(cè)速方法2保證兩繩等長(zhǎng)單擺測(cè)速：設(shè)擺繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，測(cè)出擺角θ和β，利用機(jī)械能守恒計(jì)算速度能力提升橡皮泥v=⊿X/⊿t測(cè)速方法3打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速：測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離⊿X，可得速度為測(cè)速方法4v=X/⊿t頻閃照片測(cè)速：分析頻閃照片中A