人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1.1动量教学课件(24页PPT)

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名称 人教版高中物理选择性必修第一册第一章动量守恒定律1.1动量教学课件(24页PPT)
格式 ppt
文件大小 8.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-08-03 12:24:35

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文档简介

(共24张PPT)
第一章 动量守恒定律
第1节 动量
生活和自然界中存在各种碰撞现象
这些现象各不相同,是否遵循相同的规律?
这些现象中是否存在不变的物理量?
1.了解生产生活中的各种碰撞现象;
2.通过实验用不同的方法探究碰撞中的不变量;
3.能理解动量的概念,会计算动量的变化量。
知识点一:寻求碰撞中的不变量
用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B,且两球并排放置。拉起 A 球,然后放开,该球与静止的 B 球发生碰撞。
情景1:
现象: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。
结论:A 球的速度传递给了B 球。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
将上面实验中的A球换成C球,使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某一高度后放开,撞击静止的B球。
情景2:
结论:B 球摆起的最大高度大于C 球被拉起时的高度,碰撞后B 球获得较大的速度。
猜想:碰撞前后,两球速度之和并不是不变的,两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。
碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?
如果有,这个物理量会是什么?
实验:探究碰撞中的不变量
两辆小车都放在滑轨上,用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车,碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。
下表中的数据是某次实验时采集的。其中,m1 是运动小车的质量,m2是静止小车的质量 ;v 是运动小车碰撞前的速度,v′是碰撞后两辆小车的共同速度。
利用滑轨完成一维碰撞实验
  简单的碰撞:在光滑的平面上,两个物体一维对心碰撞。
次数 m1/kg m2/kg v/(m·s-1) v′/(m·s-1)
1 0.519 0.519 0.628 0.307
2 0.519 0.718 0.656 0.265
3 0.718 0.519 0.572 0.321
表: 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
数据处理:比较实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变;
比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。
m1/kg m2/kg v/(ms-1) v'/(ms-1) 碰前质量和速度乘积 碰前质量和速度乘积
1 0.519 0.519 0.628 0.307
2 0.519 0.718 0.656 0.265
3 0.718 0.519 0.572 0.321
0.33
0.32
实验结论:
此实验中两辆小车碰撞前后,动能之和并不相等,但是质量与速度的乘积之和却基本不变。
mv这个物理量具有特别的意义。
动量
知识点二:动量
1. 动量
在物理学中,把物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,用字母 p 表示。
在国际单位制中,动量的单位是千克 米每秒( kg m/s)
(1)定义:
p = mv
(3)单位:
(2)定义式:
v1
m1
m2
v2
是状态量,与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
(4)对动量的理解
瞬时性:
矢量性:
方向由速度方向决定,与该时刻的速度方向相同。
相对性:
与参考系的选择有关,一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度。
2. 动量的变化量
(1)定义:
Δp=p′-p = mv2 - mv1 = mΔ
思考:怎么判断物体动量有没有变化?
动量变化有三种情况:
动量大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
(2)表达式:
在某段时间内,物体的末动量与初动量的矢量差,叫作物体动量的变化量。
试讨论以下几种运动的动量变化情况:
① 物体做匀速直线运动
② 物体做自由落体运动
③ 物体做平抛运动
④ 物体做匀速圆周运动
动量大小、方向均不变
动量方向不变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大
动量方向时刻改变,大小不变
(3)动量变化量的计算:
p
p′
同一直线上动量变化的运算:规定正方向,矢量运算转化为代数运算。
Δp
p
Δp
p′
p
p′
Δp
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
不在同一直线上动量变化的运算:遵循平行四边形定则。
p′
Δp
p′
Δp
p
p
Δp=p′-p
p′=Δp+p
也称三角形法则:从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。
分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,但速度的方向变化了,所以动量的方向也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,需要先选定坐标轴的方向,确定碰撞前后钢球的动量,然后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。
动量的变化量是矢量,求得的数值为负值,表示它
的方向与坐标轴的方向相反,即△p的方向水平向左。
碰撞后钢球的速度v' =- 6 m/s,碰撞后钢球的动量为
p'= mv'=-0.1 × 6kg. m/s=- 0.6kg·m/s
碰撞前后钢球动量的变化量为
△p=p'-p= (-0.6- 0.6)kg·m/s=- 1.2kg· m/s
解:取水平向右为坐标轴的方向。
碰撞前钢球的速度为6 m/s,碰撞前钢球的动量为
p= mv=0.1 × 6kg.·m/s= 0.6kg·m/s
【思考】正在玩旋转秋千的游客,他的每一时刻的动量相同吗?每一时刻的动能相同吗?
游客做匀速圆周运动,速度的方向时刻改变,所以动量时刻变化;速度的大小不变,所以动能不变。
3. 动量与动能
动能 动量
区别 定义 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积
公式 p=mv
单位 焦耳(J) 千克米每秒(kg·m/s)
标、矢量 标量 矢量
运算法则 代数运算法则 平行四边形定则
变化情况 v 变化(方向),
Ek 不一定变化 v 变化,p 一定变化
联系
动量与动能的区别与联系
1.(多选)关于动量的概念,下列说法正确的是(  )
A.动量大的物体,惯性不一定大
B.动量大的物体,运动一定快 
C.动量相同的物体,运动方向一定相同
D.动量相同的物体,动能也一定相同
 AC
2.(多选)关于动量的变化,下列说法中正确的是(   )
A.做直线运动的物体速度增大时,动量的增量Δp与速度的方向相同
B.做直线运动的物体速度减小时,动量的增量Δp与运动的方向相反
C.物体的速度大小不变时,动量的增量Δp为零
D.物体做曲线运动时,动量的增量Δp一般不为零
ABD
4.篮球运动员高高跃起将篮球以v=2m/s的速度从距地面高h1=3m的篮筐内竖直向下灌入(篮球可以看做质点,不考虑空气阻力和篮网对篮球阻碍),篮球竖直下落与地面碰撞后弹起,竖直上升的最大高度距离地面高h2=1.8m,重力加速度g取10m/s2。求
(1)篮球下落过程中的时间;
(2)取竖直向下为正方向,篮球与地面碰撞过程速度的变化量。
【答案】(1)0.6s;(2)-14m/s
一、寻求碰撞中的不变量
mv 这个物理量具有特别的意义
二、动量
物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,用字母 p 表示,p = mv 。
三、动量的变化量
在某段时间内,物体的末动量与初动量的矢量差,即Δp=p′-p = mv2 - mv1 = mΔ 。
四、动量与动能的区别与联系