(共16张PPT)
高中物理 选择性必修第一册 2019人教版
第一章 动量守恒定律
1.1 动量
寻求碰撞中的不变量
演示
实验导入
两个完全相同的钢球A、B并排放置。拉起A球后放开,该球与静止的B球发生碰撞,碰撞后A球停止运动而静止, B球开始运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢
从实验的现象似乎可以得出:
碰撞后,A球的速度大小不变地"传给"了B球。这意味着,碰撞前后,两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗
寻求碰撞中的不变量
概念介绍
两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动
碰撞
碰撞:
两粒子或物体间极短的相互作用,碰撞前后参与物会发生速度变化
一维碰撞:
寻求碰撞中的不变量
实验目的
追寻一维碰撞过程中的不变量
实验
寻求碰撞中的不变量
实验原理
在碰撞中,与物体运动状态有关的物理量只有物体的质量和速度,因此实验要测物体的质量和速度。
碰撞前后“不变量”可能是:
(2)m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′
(1)m1v1 = m1v1′ m2v2 = m2v2′
(3)
(4)
猜想:
寻求碰撞中的不变量
m1v/kg.m (m1v′+m2v′)/kg.m
0.326
0.319
0.340
0.328
0.411
0.397
结论: 实验数据可以看出,两辆小车碰撞前后,动能之和并不相等;
但在误差允许的范围内,质量与速度的乘积之和基本不变。
动量
概念介绍
1. 定义:物体质量与其速度的乘积叫做动量。
2. 公式:
m/s
kg
3. 方向:
(矢量)
动量是矢量,
动量p的方向与速度v的方向相同
p
p
p
动量
kg·m/s
(矢量式)
先规定正方向
概念延伸
动量
4. 动量的三大性质
(1)矢量性:
(2)瞬时性:
动量是状态量,是针对某一时刻或某一位置而言的
(3)相对性:
动量与参考系的选取有关,
通常以地面为参考系
平行四边形定则/三角形定则
概念延伸
动量
5. 动量的变化
动量是矢量,只要m的大小、v的大小、v的方向三者中任意一个发生了变化,动量p就发生变化。
(1)动量的变化量(动量的增量):
动量的增量
末动量
初动量
末速度
初速度
(2)方向:
△p 是矢量,
△p 的方向与△v 的方向相同
速度的增量
动量
概念延伸
动量
(3)动量变化量的计算
① 同一直线上的动量变化量的计算:
选取正方向
计算:
v
v'
p'
p
△p
v
v'
p'
p
△p
v
v'
p'
p
△p
动量
(3)动量变化量的计算
② 不在同一直线上的动量变化量的计算:
概念延伸
平行四边形定则 / 三角形定则
p'
p
△p
v
v'
p'
p
△p
v
v'
矢量计算:
动量
概念延伸
6. 动量与动能的比较
动量变化,动能不一定变化;
动能变化,动量一定变化
动量 动能
区别 p=mv
矢量式 标量式
联系
质量一定
动量
一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量变化了多少?方向如何?
p'
p
△p
v
v'
△p=-1.2kg·m/s
规定正方向
课本P4 【例题】
导与练 P4【例2】
寻求碰撞中的不变量
在“探究碰撞中的不变量”实验中,设两球的质量分别为m1、m2,碰前的速度分别为v1,v2,碰后的速度分别为v1′,v2′,最终得到的结论是( )
A
A. m1v1 + m2v2 = m1v1′ + m2v2′
B.
C.
D.
动量
关于动量的说法中,正确的是( )
A. 物体的动量改变,其速度大小一定改变
B. 物体的动量改变,其速度方向一定改变
C. 物体的运动状态改变,其动量一定改变
D. 物体运动速度的大小不变,其动量一定不变
C
动量
关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A. 物体的动量越大,说明它的惯性越大
B. 物体的动量变化量越大,说明它所受合力越大
C. 物体的加速度不变,它的动量一定不变
D. 物体的动量发生变化,它的动能不一定发生变化
D