(共92张PPT)
第一章 动量守恒定律
1.动 量
2．动
量
定
理
必备知识·自主学习
一、寻求碰撞中的不变量
【情境思考】
一个小球在光滑的水平面上碰撞一个形状和质量相同的小球时交换速度，那么
所有的碰撞都有这样的规律吗？
提示：不是，碰撞前后，小球的质量与速度的乘积之和保持不变。
1．寻求碰撞中的不变量所用的实验器材有气垫导轨、_______、小车、数字计
数器、_____等。
2．本实验所说的“碰撞前”是指即将_____碰撞的那一_____，“碰撞后”是指碰
撞_______的那一时刻。
3．分析总结实验的数据，计算两辆小车碰撞前后的动能之和___相等，但是质
量与速度的乘积之和基本_____。
光电门
天平
发生
刚结束
不
不变
时刻
二、动量及动量的变化量
1．动量：
(1)定义：物体的_____和_____的乘积，即p＝___。
(2)单位：动量的国际制单位是___________，符号是_______。
(3)方向：动量是___量，它的方向与_____的方向相同。
质量
速度
mv
千克米每秒
kg·m/s
矢
速度
2．动量的变化量：
(1)定义：物体在某段时间内_______与_______的矢量差(也是矢量)，Δp＝
_______(矢量式)。
(2)动量始终保持在一条直线上时的矢量运算：选定一个正方向，动量、动量的
变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为_____运算(此时的正、
负号仅表示方向，不表示大小)。
末动量
初动量
p′－p
代数
三、动量定理
【情境思考】
动量的变化量与哪些因素有关呢？
提示：力与力的作用时间的乘积。
1．冲量：
(1)概念：力与_____________的乘积。
(2)定义式：I＝Ft。(F为恒力)
(3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的_________的物理量，力_____，
作用时间_____，冲量就越大。
(4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是______，符号为____。
(5)矢量性：如果力的方向恒定，则冲量I的方向与力的方向_____。
力的作用时间
累积效应
越大
越长
牛·秒
N·s
相同
2．动量定理：
(1)内容：物体在一个过程中所受力的_____等于它在这个过程始末的_______
_______。
(2)公式：Ft＝___________或________。
3．动量的变化率：
(1)定义：_____________与发生这一变化所用_____的比值叫作动量的变化率。
(2)公式：F＝
。
(3)物理意义：物体动量的变化率等于它所受的力。
冲量
动量的
变化量
mv′－mv
动量的变化量
时间
p′－p
四、动量定理的应用
【情境思考】
物体动量的变化大，物体所受的作用力就一定大吗？
提示：不一定，由F＝
可知，物体间的作用力等于动量的变化率。
1．如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间越短，物体受的力
就越___；作用的时间越长，物体受的力就越___。
2．如果作用力一定时，作用的时间越长，动量的变化量越___，作用的时间越
短，动量的变化量越___。
大
小
大
小
【易错解析】
(1)动量的方向与物体的速度方向相同。(
)
(2)物体的质量越大，动量一定越大。(
)
(3)物体的动量相同，其动能一定也相同。(
)
(4)冲量是矢量，其方向与力的方向相同。(
)
(5)力越大，力对物体的冲量越大。(
)
(6)若物体在一段时间内，其动量发生了变化，物体在这段时间内受到的合外力
一定不为零。(
)
√
×
×
√
×
√
关键能力·合作学习
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共65张PPT)
3．动量守恒定律
必备知识·自主学习
一、相互作用的两个物体的动量改变
【情境思考】
有两位同学静止在滑冰场上，不论谁推谁一下，两个人都会向相反方向滑去，他们的动量都发生了变化，他们的总动量在推动前后是否发生了变化？
提示：他们的总动量保持不变。
1．建构碰撞模型：
如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A、B，质量分别是m1和m2，沿同一直线向同一方向运动，速度分别是v1和v2，v2＞v1。当B追上A时发生碰撞。碰撞后A、B的速度分别是v1′和v2′。碰撞过程中A所受B对它的作用力是F1，B所受A对它的作用力是F2。碰撞时，两物体之间力的作用时间很短，用Δt表示。
2．推导过程：
(1)以物体A为研究对象，根据动量定理，物体A动量的变化量等于它所受作用
力F1的冲量，即
F1Δt＝____________。①
(2)以物体B为研究对象，物体B动量的变化量等于它所受作用力F2的冲量，即
F2Δt＝____________。②
(3)根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力F1与F2大
小_____、方向_____，故有F1＝－F2。③
(4)整理①②③得m1v1′＋m2v2′＝__________。
m1v1′－m1v1
m2v2′－m2v2
相等
相反
m1v1＋m2v2
3．归纳总结：
两物体各自受到_____的作用力，且两个碰撞的物体在所受外部对它们的作用
力的矢量和为__的情况下_____守恒。
对方
0
动量
二、动量守恒定律
【情境思考】
如图，两人在光滑的冰面上用力推对方，此后都沿各自原方向的反方向运动，两个人的速度之间有怎样的关系呢？
提示：冰面光滑，两人组成的系统动量守恒。因为总动量为零，所以两人速度方向相反，大小与质量成反比。
1．系统及系统的内力和外力：
(1)系统：由两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫作一个_________，
简称_____。
(2)内力：系统中物体间的作用力，叫作_____。
(3)外力：系统以外的物体施加给系统内物体的力，叫作_____。
2．动量守恒定律：
(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为__，这个系统的
总动量保持不变。这就是_____________。
(2)表达式：m1v1′＋m2v2′＝__________。
力学系统
系统
内力
外力
0
动量守恒定律
m1v1＋m2v2
3．适用条件：系统不受外力或者所受_____的矢量和为零。
4．动量守恒定律的普适性：动量守恒定律适用范围非常广泛，_____
(接近光速)、_____(小到分子、原子的尺度)领域均适用。
外力
高速
微观
【易错辨析】
(1)内力和外力是相对的，若研究对象发生变化，内力和外力也可能发生变化。
(
)
(2)两物体相互作用时，若系统不受外力，两物体组成的系统动量守恒。(
)
(3)系统动量不变是指系统动量的大小和方向都不变。(
)
(4)只要系统内存在摩擦力，系统的动量就不可能守恒。(
)
(5)动量守恒定律中的速度是相对于同一参考系的速度。(
)
(6)若系统在全过程的某一阶段所受的合外力为零，则系统在该阶段动量守恒。
(
)
√
√
√
×
√
√
关键能力·合作学习
五性
具体内容
系统性
研究对象是相互作用的两个或多个物体组成的系统
相对性
应用时，系统中各物体在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯性系，通常以大地为参考系
瞬时性
公式中，p1、p2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量，不同时刻的动量不能相加
矢量性
对于作用前后物体的运动方向都在同一直线上的问题，应先选取正方向，凡是与选取的正方向一致的动量为正值，相反的为负值
普适性
动量守恒定律不仅适用于低速宏观物体组成的系统，而且适用于接近光速运动的微观粒子组成的系统
动量观点
能量观点
矢标性
动量定理和动量守恒定律表达式为矢量式，解决问题时应考虑方向
动能定理和能量守恒定律表达式为标量式，解决问题时不考虑方向
研究
对象
动量定理既可研究单个物体，又可研究多个物体组成的系统
能量守恒定律多用于研究多个物体组成的系统
应用
条件
动量守恒定律的前提是系统受合外力为零或不受外力
机械能守恒定律的前提条件是系统只受重力或弹力作用
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共62张PPT)
4．实验：验证动量守恒定律
必备知识·自主学习
一、实验目的
1．探究在碰撞中_____守恒的基本思路。
2．掌握在同一条直线上两个物体碰撞前后速度的测量方法。
二、实验器材
气垫导轨、___________、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、
胶布、撞针、橡皮泥等。
动量
光电计时器
【思考·讨论】
光电计时器作用是什么？
提示：测量速度。
三、实验原理与设计
在一维碰撞(碰撞前后物体都在同一直线上运动)的情况下，令两个物体的质量
分别为m1、m2，碰撞前的速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、
v2′，如果速度的方向与设定的坐标轴的正方向一致，取正值，反之则取负
值。测出m1、m2，v1、v2，v1′、v2′，若m1v1＋m2v2＝______________，那
么碰撞中动量守恒。
m1v1′＋m2v2′
方案一：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒
1．实验器材：气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等。
2．实验原理：
(1)用天平测量两滑块质量m1、m2。
(2)调整导轨使之处于水平状态，并使光电计时器系统正常工作。
(3)记录光电门挡光片的宽度Δx以及光电计时器显示的挡光时间Δt，利用公
式v＝
计算出两滑块碰撞前后的速度。
方案二：研究斜槽末端小球碰撞时的动量守恒
1．实验器材：铁架台，斜槽轨道，两个大小相等、质量___同的小球，重垂线，
复写纸，白纸，_____，_______，圆规，三角板等。
2．实验的基本思想——转化法：不易测量量转化为易测量量的实验设计思想。
天平
刻度尺
不
3．实验原理：如图甲所示。让一个质量较大的小球从斜槽上滚下，与放在斜槽
末端的另一质量较小的小球发生碰撞，之后两小球都做_____运动。
平抛
(1)质量的测量：用_____测量质量。
(2)速度的测量：由于两小球下落的高度相同，所以它们的飞行时间_____。如
果用小球的飞行时间作时间单位，那么小球飞出的水平距离在数值上就等于
它的水平_____。因此，只需测出两小球的质量m1、m2和不放被碰小球时入射
小球在空中飞出的水平距离lOP，以及碰撞后入射小球与被碰小球在空中飞出
的水平距离lOM和lON。
4．数据分析：若在实验误差允许的范围内，m1lOP＝____________，即可验
证动量守恒定律。
天平
相等
速度
m1lOM＋m2lON
实验过程·探究学习
(1)用_____测出两滑块的质量，用___________测出滑块上挡光片的宽度。
(2)安装好气垫导轨，调节导轨下面的调节旋钮，直到水平仪中的气泡位于
_____，此时导轨水平。
(3)接通气泵的电源，向气垫导轨通入压缩空气。
(4)(按照实验方案(2))把滑块2放在气垫导轨的中间，使滑块1挤压导轨左端弹
射架上的橡皮筋后释放滑块1。
(5)记录滑块1通过光电门的时间t1，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门的时
间t1′、t2。
天平
毫米刻度尺
中央
【思考·讨论】
1．在“利用气垫导轨探究动量守恒”时，需将气垫导轨调至水平，其水平的标志是什么？(物理观念)
提示：打开气泵后，导轨上的滑块能在导轨上的任何位置保持静止。
2．在利用斜槽探究动量守恒的实验中，为什么要保证每次入射小球下落高度相同？斜槽必须光滑吗？(科学思维)
提示：不论斜槽光滑与否，只要入射小球从同一位置释放，就能保证每次入射小球碰撞前速度相同。
3．怎样才能保证碰撞是在同一条直线上？(科学思维)
提示：可以利用凹槽限定物体在同一直线上运动，也可以利用长木板限定物体在同一直线上运动，或使两物体重心连线与速度方向共线。
4．怎样判断斜槽末端水平？(科学探究)
提示：把小球放在斜槽末端任意位置，如果小球能处于静止状态，则斜槽末端水平。
实验研析?创新学习
课堂检测?素养达标(共58张PPT)
5．弹性碰撞和非弹性碰撞
必备知识·自主学习
一、弹性碰撞和非弹性碰撞
【情境思考】
根据碰撞中机械能是否有损失，可以把碰撞分为几种类型？
提示：弹性碰撞和非弹性碰撞。
1．弹性碰撞：如果系统在碰撞前后动能不变，这类碰撞叫作_________。
2．非弹性碰撞：如果系统在碰撞后机械能减少，这类碰撞叫作___________。
3．完全非弹性碰撞：碰撞后两物体结合在一起，_______损失最多的碰撞。
弹性碰撞
非弹性碰撞
机械能
4．下列物体在碰撞过程中可以看作弹性碰撞的是_____。
(1)如图甲滑轨上有两辆安装了弹性碰撞架的小车，它们发生碰撞后分别改变了
运动状态。
(2)如图乙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。
(3)钢球、玻璃球碰撞时，机械能损失很小。
(1)(3)
二、弹性碰撞的实例分析
【情境思考】
质量相等，形状完全相同的两个弹性小球放在光滑水平面上，其中一个小球以v0的速度撞击另一个静止的小球，碰后两小球怎样运动？
提示：被碰的小球以v0的速度向前运动，碰撞小球保持静止。
1．正碰：两个小球相碰，碰撞之前球的运动速度与两球心的连线在同_____
_____上，碰撞之后两球的_____仍会沿着这条直线。这种碰撞称为正碰，也
叫作_________或一维碰撞。
2．弹性碰撞后的速度特点：假设物体m1以速度v1与原来静止的物体m2发生
弹性正碰，如图所示，碰撞后它们的速度分别为v′1和v′2。
一条
直线
速度
对心碰撞
根据动量守恒定律得m1v1＝______________
①
根据机械能守恒定律得
＝_________________
②
从方程①②可以解出两个物体碰撞后的速度分别为
v′1＝
③
v′2＝
④
(1)若m1＝m2，这时v′1＝0，v′2＝v1
这表示第一个物体的速度由v1变为0，而第二个物体由静止开始运动，运动的
速度_____第一个物体原来的速度。
m1v′1＋m2v′2
等于
(2)若m1?m2，这时v′1＝v1，v′2＝2v1
这表示碰撞后，第一个物体的_____几乎没有改变，而第二个物体以___的速度
被撞出去。
(3)若m1?m2，这时v′1＝－v1，v′2＝0
这表示碰撞后，第一个物体以原来的_____被弹回，而第二个物体仍然_____。
速度
2v1
速率
静止
【易错辨析】
(1)质量相等的两个物体发生碰撞时，一定交换速度。(
)
(2)在碰撞现象中，物体所受的外力作用一定不能忽略。(
)
(3)若碰撞过程中动能不变，这样的碰撞叫非弹性碰撞。(
)
(4)根据碰撞过程中动能是否守恒，碰撞可分为正碰和斜碰。(
)
(5)若在光滑水平面上两球相向运动，碰后均变为静止，则两球碰前的动量大小
一定相同。(
)
×
×
×
×
√
关键能力·合作学习
情境·模型·素养
课堂检测·素养达标(共67张PPT)
6．反冲现象 火箭
必备知识·自主学习
一、反冲现象
【情景思考】
如图甲，一个气球，给它充足气，然后松手，气球向相反方向飞出。如图乙，把弯管装在可旋转的盛水容器的下部。当水从弯管流出时，
容器就旋转起来。
两种现象利用了什么原理？
提示：动量守恒定律。
1．定义：一个静止的物体在_____的作用下分裂为两部分，一部分向某一个方
向运动，另一部分必然向_______方向运动的现象。
2．特点：
(1)物体的不同部分在___力作用下向相反方向运动。
(2)反冲运动中，相互作用力一般较大，通常可以用_____________来处理。
(3)反冲运动中，由于有_________的能转变为_____能，所以系统的总动能
_____。
内力
相反的
动量守恒定律
机械
增加
内
其他形式
3．反冲现象的应用及防止：
(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一
边_____。
(2)防止：用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的_______，所以用步枪射
击时要把枪身抵在_____，以减少反冲的影响。
旋转
准确性
肩部
二、火箭
【情景思考】
现代使用的航天火箭几乎都分成几级，在使用时，总是让第一级火箭先燃烧，当燃尽了全部推进剂以后，就被丢弃并点燃第二级火箭，图甲是火箭点火开始飞行的瞬间，图乙是助推器分离的瞬间，图丙是火箭一、二级分离的瞬间。
思考：为什么火箭要这样分级制造呢？
提示：分级火箭有利于提高火箭的最终速度。
1．工作原理：利用_____的原理，火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾部
喷管迅速喷出，使火箭获得巨大速度。
2．影响火箭获得速度大小的两个因素：
(1)喷气速度：现代火箭的喷气速度为2
000～5
000
m/s。
(2)质量比：火箭喷出的物质的质量与火箭本身质量之比。喷气_____越大，
_______越大，火箭获得的速度越大。
3．现代火箭的主要用途：利用火箭作为_____工具，如发射探测仪器、常规弹
头和核弹头、人造卫星和宇宙飞船等。
反冲
质量比
速度
运载
【易错辨析】
(1)喷气式飞机的运动属于反冲运动。(
)
(2)直升机的运动属于反冲运动。(
)
(3)在反冲现象中，由于有其他形式的能量(如化学能)转化为动能，所以反冲现
象中系统的总动能增大。(
)
(4)火箭靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度。(
)
√
×
√
√
(5)在火箭发射过程中，由于内力远大于外力，所以火箭箭体和燃料总动量守
恒。(
)
(6)手持铁球的跳远运动员起跳后，欲提高跳远成绩，可在运动到最高点时，将
手中的铁球向前方抛出。(
)
√
×
关键能力·合作学习
【问题探究】
(1)气球向后喷出气体，气球为什么会向前运动？
提示：喷出的气体对气球有向前的反作用力，是一种反冲运动。
(2)在发射炮弹时，内力是否会影响系统的总动量？
提示：不影响。反冲运动中，系统的内力冲量的矢量和为零，不会影响系统的总动量。
(3)假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？
提示：应配置喷气式飞机。喷气式飞机利用反冲运动原理，可以在真空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋桨与空气的相互作用力飞行的，不能在真空中飞行。
情境·模型·素养
课堂检测?素养达标(共67张PPT)
单元素养评价(一)(第一章)
(90分钟 100分)
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甲
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0.5m
0.5m
2.5m
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乙
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入射小球A
被碰小球B
AB
白纸
复写纸
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2(共35张PPT)
阶段提升课
第一章
知识体系·思维导图
考点整合·素养提升
分类标准
种类
特点
能量
是否守恒
弹性碰撞
动量守恒，机械能守恒
非弹性碰撞
动量守恒，机械能有损失
完全非弹性碰撞
动量守恒，机械能损失最大
比较项目
爆炸
碰撞
相同点
过程特点
都是物体间的相互作用突然发生,相互作用的力为变力,作用时间很短,平均作用力很大,且远大于系统所受的外力,所以可以认为碰撞、爆炸过程中系统的总动量守恒
能量情况
都满足能量守恒,总能量保持不变
不同点
动能、
机械能
情况
有其他形式的能转化为动能,动能会增加,机械能不守恒
弹性碰撞时动能不变,非弹性碰撞时动能要损失,动能转化为内能,动能减少,机械能不一定守恒
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定义:物体的质量和速度的乘积
定义式
内容:一个系统不受外力或者
所受合外力的矢量和为零,
动量
矢量性:动量的方向是速度的方向
这个系统的总动量保持不变
特点瞬时性
相对性
表达式
△D1=-AP2
定义:力与力的作用时间的乘积
动量守
系统不受外力
恒定律
成立条件
冲量定义式:/=F
所受外力的矢量和为零
矢量性:冲量的方向是合外力的方向
矢量性动量守恒
特点过程性
定律的理
动量守恒定律
同时性
解
绝对性
参考系的同一性
动量内容:物体所受合外力的冲量等于动量
普适性
定理的变化量
动量守恒
表达式:F1=mmU
弹性碰撞
非弹性碰分类
定律的应用
应用:打夯机、安全气囊等
碰撞
实验:验
系统动量守恒
实验目的:验证动量守恒定律
特点
证动量守
系统机槭能不增加
恒定律
物体的不同部分在内力反冲现象
作用下向相反方向运动
火箭
实验方案
动量近似守恒
C
00000000
B
B
A
Q
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B初
