人教版（2019）高二物理选择性必修一1.1动量 25张PPT

(共25张PPT)
1.1
动量
生活中的各种碰撞现象
撞车
钉钉子
打网球
两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
台球由于两球的碰撞而改变运动状态
——碰撞
微观粒子相互作用
微观粒子之间更是由于相互碰撞而改变能量，甚至使得一种粒子转化为其它粒子
思考与猜想
1.这些天壤之别的运动，是否遵循相同的物理规律？
2.碰撞现象会不会有什么物理量保持不变？
物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律，其中包括在多变的世界里找出某些不变量。
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？
如果mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动；
如果mA以上现象说明A、B两球碰撞后，速度发生了变化，当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同．
使用天平测量出两小车的质量，并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度，将实验数据记录如下。
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
实验一：在两小车碰撞接触面处加装轻弹簧，使两小车碰撞后可以完全弹开。
实验数据分析：碰撞前、后两小车的三个物理量均未发生改变。
碰撞前
碰撞后
质量
m1
m2
m1
m2
0.25
0.25
0.25
0.25
速度
v1
v2
v1’
v2’
0.44
0.00
0.00
0.44
mv
m1v1+m2v2
m1v1’+m2v2’
0.11
0.11
mv
0.05
0.05
v/m
1.76
1.76
2
实验二：在两小车碰撞接触面处加粘扣，使两辆小车碰后粘在一起。
实验数据分析：碰撞前、后两小车的“mv”
物理量，未发生变化；而其余两个物理量发生较大改变。
实验数据分析
碰撞前后两小车
“mv”
、“
mv
”
、“v/m”
三个物理量均未发生变化。
2
碰撞前
碰撞后
质量
m1
m2
m1
m2
0.45
0.25
0.45
0.25
速度
v1
v2
v1’
v2’
0.32
0.00
0.20
0.20
mv
m1v1+m2v2
m1v1’+m2v2’
0.14
0.14
mv
0.05
0.03
v/m
0.71
1.24
2
实验三：保持两小车碰撞接触面原状，在自然状态下进行该碰撞试验。
实验数据分析：改变实验参数进行验证，在误差范围内，碰撞前、后两小车的“mv
”
物理量仍未发生变化。
实验数据分析
碰撞前后两小车
“mv”
、“
mv
”
、“v/m”
三个物理量均未发生变化。
2
碰撞前
碰撞后
质量
m1
m2
m1
m2
0.25
0.25
0.25
0.25
速度
v1
v2
v1’
v2’
0.58
-0.38
-0.15
0.38
mv
m1v1+m2v2
m1v1’+m2v2’
0.05
0.05
mv
0.12
0.04
v/m
0.80
0.92
2
实验结论
对于发生碰撞的两个物体来说，他们的“mv
”的矢量和在碰撞前后很可能是保持不变的，对于各种形式的碰撞都是这样的。
动量
在物理学中，把物体的质量
m
和速度
?的乘积叫做物体的动量
p，用公式表示为
在国际单位制中，动量的单位是千克?米每秒，符号是
kg?m/s
是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
1.
定义：
p
=
m?
2.
单位：
3.
对动量的理解
(2)
瞬时性:
(1)
矢量性:
方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同
(3)
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
规定正方向！！！
①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δ?的方向相同：（在同一直线上，采用代数运算）
4.
动量的变化（
Δ
p）
（1）定义：在某个过程中，物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。
（2）表达式：
②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。
P
P′
不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：
ΔP
P
P′
ΔP
三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端
动量的变化?p
规定正方向
P
P′
ΔP
例题1：一个质量是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有没有变化？变化了多少？方向如何？
解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v1=6m/s,
碰撞前钢球的动量为
p1
=
mv1
=0.1×6kg·m/s
=0.6kg·m/s.
碰撞后钢球的速度为v2=
-
6m/s，碰撞后钢球的动量为：
p2=
mv2
=?
0.1×6kg·m/s=?
0.6kg·m/s
注：动量变化量是矢量，求得的负值表示其方向与所设正方向相反
5.动量和动能
动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。
动量发生变化
速度大小改变方向不变
速度大小不变方向改变
速度大小和方向都改变
动能改变
动能改变
动能不变
例：试讨论以下几种运动的动量和动能变化情况
物体做匀速直线运动
物体做自由落体运动
物体做平抛运动
物体做匀速圆周运动
动量大小、方向均不变，动能不变
动量方向不变，大小随时间推移而增大，动能随着时间推移而增大
动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大，动能增大
动量方向时刻改变，大小不变，动能不变
正误判断
1.动量相同的物体运动方向不一定相同。(　　)
2.质量大的物体的动量一定大。(　　)
3.物体的动量越大,则物体的惯性就越大。(　　)
4.质量和速率都相同的物体的动量一定相同。(　　)
×
解析:动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是速度的方向即运动方向,故动量相同的物体运动方向一定相同。
×
解析:动量是质量和速度的乘积,因此质量大、速度小的物体的动量可能小。
×
×
解析:动量是矢量,它的方向与速度的方向相同,而质量和速率都相同的物体,其动量大小一定相同,但方向不一定相同。
课堂练习
1.(多选)若一个物体的动量发生了变化,则物体运动的
(　　)
A.速度大小一定改变了
B.速度方向一定改变了
C.速度一定变化了
D.加速度一定不为零
答案:C
D　
解析:动量是矢量,动量发生变化,对于同一物体,质量不变,一定是速度发生变化,可能是速度的大小发生变化,也可能是速度的方向发生变化,也可能是速度的大小和方向都发生变化,由牛顿第二定律可知加速度一定不为零,选项CD正确。
课堂练习
课堂练习
2.下列关于动量和动能的说法中,正确的是(　　)
A.一个物体的动量不变,其动能一定不变
B.一个物体的动能不变,其动量一定不变
C.两个物体的动量相等,其动能一定不等
D.两个物体的动能相等,其动量一定不等
答案:A　
解析:一个物体的动量不变,则速度的大小一定不变,其动能一定不变,选项A正确;一个物体的动能不变,则速度的大小不变,但是方向不一定不变,其动量不一定不变,例如匀速圆周运动的物体,选项B