【高中物理】动量课件 2022-2023学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册.pptx

1.1动量动量人教版（人教版（2019）物理必修第一册）物理必修第一册 第一章第一章 碰撞碰撞生活中的碰撞现象生活中的碰撞现象1.这些生活中的现象各不相同，是否遵循相同的规律？这些生活中的现象各不相同，是否遵循相同的规律？2.这些现象中是否存在不变的物理量？这些现象中是否存在不变的物理量？课堂引入课堂引入观察图片常常可以见到足球场上，运动员通过头顶足球的方式来进行运球和传球。思思考考：若你是一名足球运动员，一颗铅球向你飞来，你会用头接住吗？为什么？运动物体的运动效果和物体的质量质量有关。观察图片生活中，我们常常可以轻而易举的接住人们投掷的物体，如：同学丢过来一截10g的粉笔。思思考考：如果有一10g的子弹以600m/s的速度向你射出，你是否还能徒手接住？运动物体的运动效果和物体的速度速度有关。生活中的碰撞现象观察这些碰撞，碰撞之前和碰撞之后，碰撞的物体发生了什么变化？碰撞之后，物体的运动状态发生变化，有的物体被撞坏了.一、寻求碰撞中的不变量一、寻求碰撞中的不变量用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球全相同的钢球 A、B，且两球并排放置。拉，且两球并排放置。拉起起 A 球，然后放开，该球与静止的球，然后放开，该球与静止的 B 球发球发生碰撞。生碰撞。实验结论：实验结论：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。A的速度传递给了B猜想：猜想：碰撞前后，两球速度之和是不变的？将上面实验中的将上面实验中的A球换成大小相同的球换成大小相同的C球，使球，使C球质量球质量大于大于B球质量，用手拉起球质量，用手拉起C球至某一高度后放开，球至某一高度后放开，撞击静止的撞击静止的B球。球。实验结论：实验结论：B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：猜想：碰撞前后，两球速度之和并不是不变的，碰撞前后，两球速度之和并不是不变的，两球碰撞前两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。后的速度变化跟它们的质量有关系。一、寻求碰撞中的不变量一、寻求碰撞中的不变量ABAB2 2、入射球的质量越大，碰撞效果越、入射球的质量越大，碰撞效果越、入射球的质量越大，碰撞效果越、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。明显。明显。明显。碰撞效果与速度和质量有关碰撞效果与速度和质量有关碰撞效果与速度和质量有关碰撞效果与速度和质量有关1 1、将小球拉起的高度越高，碰撞前、将小球拉起的高度越高，碰撞前、将小球拉起的高度越高，碰撞前、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明入射球的速度就越大，碰撞效果越明入射球的速度就越大，碰撞效果越明入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。显。显。显。ABAB1、实验猜想猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：猜想：碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。既然质量和速度都能既然质量和速度都能既然质量和速度都能既然质量和速度都能影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，影响碰撞的效果，那么，碰撞中的不变量，必然既和质量有关，也和速度有关。猜一猜，碰撞前后系统的不变量可能是什么？也和速度有关。猜一猜，碰撞前后系统的不变量可能是什么？也和速度有关。猜一猜，碰撞前后系统的不变量可能是什么？也和速度有关。猜一猜，碰撞前后系统的不变量可能是什么？其实就是质量和速度怎么组合的问题。其实就是质量和速度怎么组合的问题。其实就是质量和速度怎么组合的问题。其实就是质量和速度怎么组合的问题。思考：若想验证我们的猜想哪一个正确，需要测量哪些物理量？思考：若想验证我们的猜想哪一个正确，需要测量哪些物理量？用天平测量物体的质量用天平测量物体的质量测量两个物体在碰撞前后的速度测量两个物体在碰撞前后的速度可以用哪些方法测量物体的速度？可以用哪些方法测量物体的速度？速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用光电门、速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用光电门、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。2、实验方案需需保保证证两两个个物物体体碰碰撞撞前前沿沿同同一一直直线线运运动动，碰碰撞撞后后仍仍沿这条直线运动。沿这条直线运动。速速度度的的测测量量：，式式中中 x 为为滑滑块块上上挡挡光光片片的的宽宽度度，t 为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。L L碰撞滑块碰撞滑块碰撞滑块碰撞滑块气垫导轨气垫导轨气垫导轨气垫导轨实验时左边滑块运动，碰撞右边静止的滑块光电门测速：测出滑块经过光电门的时间光电门测速：测出滑块经过光电门的时间光电门测速：测出滑块经过光电门的时间光电门测速：测出滑块经过光电门的时间t t，则滑块匀速运动，则滑块匀速运动，则滑块匀速运动，则滑块匀速运动的速度为的速度为的速度为的速度为v=L/tv=L/t。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需保证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。需保证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。碰撞前碰撞后质量质量m1=m2=m1=m2=速度速度v1=v2=v1=v2=mvmv m1v1+m2v2=m1v1+m2v2=mvmv2 2 m1v12+m2v22=m1v12+m2v22=v/mv/m3、数据处理3、数据处理：数据处理：m1/kg m2/kgv/(ms-1)v/(ms-1)碰前质碰前质量和速量和速度乘积度乘积碰前质量碰前质量和速度乘和速度乘积积10.5190.5190.628 0.30720.5190.7180.656 0.26530.7180.5190.572 0.3210.330.324、实验结论：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速度的乘积之和却基本不变 m11m22m11m22在物理学中，把物体的在物理学中，把物体的质质量量 m 和速度和速度 的乘的乘积积叫做叫做物体的物体的动动量量 p，用公式表示，用公式表示为为 在国在国际单际单位制中，位制中，动动量的量的单单位是千克位是千克米每秒，符号是米每秒，符号是 kgm/s是状是状态态量，与某一量，与某一时时刻相刻相对应对应。速度取瞬。速度取瞬时时速度。速度。1.定定义义：p=m2.单单位：位：3.对动对动量的理解量的理解(2)瞬瞬时时性性:(1)矢量矢量性性:方向由速度方向决定方向由速度方向决定，与，与该时该时刻的速度方向相同刻的速度方向相同(3)相相对对性性:与参考系的与参考系的选择选择有关，一般有关，一般以地球为参考系。速度以地球为参考系。速度v为物为物体的对地速度体的对地速度规定正方向！二、动量二、动量动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与方向与的方向相同的方向相同：（：（在同一直线上，采用代数运算在同一直线上，采用代数运算）4.动量的变化动量的变化量量（p）（1）定义：在某个过程中，物体的末动量与初动量的）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矢量差叫做物体动量的变化动量的变化。（2）表达式：）表达式：p=m动量的变化也叫动量的变化也叫动量的增量动量的增量或或动量的改变量动量的改变量。PP不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：PPPP三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端 4.动量的变化动量的变化量量（p）5.5.试讨论以下几种运动的动量变化情况试讨论以下几种运动的动量变化情况物体做匀速直线运动物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量大小、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，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小不变动量方向时刻改变，大小不变（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。（2）动量是矢量，动能是标量。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。（3）动量与动能的定量关系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7.动量和动能的比较 比较项动量动能物理意义描述机械运动状态的物理量定义式p=mv标矢性矢量标量换算关系特点v的大小或方向发生变化，都可以使P发生变化只有v的大小发生变化，才能使动能发生变化典例做匀速圆周运动，动量时刻发生改变，动能不变1、一个质量为一个质量为 0.1 kg 的钢球，以的钢球，以 6 m/s 的速度水平向右运动，的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以 6 m/s 的速度水平向左的速度水平向左运动（图运动（图 1.1-3）。碰撞前后钢球的动量变化了多少？）。碰撞前后钢球的动量变化了多少？如果物体沿直线运动，即动量始终保持在同一条直线上，在选定坐标轴的方向之后，动量的运算就可以简化成代数运算。动量的变化量是矢量，求得的数值为负值，表示它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，即的方向与坐标轴的方向相反，即 p 的方向水平向左。的方向水平向左。课堂堂训练2.(多选多选)关于动量的概念，下列说法正确的是关于动量的概念，下列说法正确的是()A.动量大的物体惯性一定大动量大的物体惯性一定大 B.动量大的物体运动一定快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动量相同的物体运动方向一定相同 D.动量相同的物体速度小的惯性大动量相同的物体速度小的惯性大CD课堂堂总结问题？水波是由机械振动形成的。一颗石子投入水面会激起一阵涟漪，但是要形成持续的水波，则需要不断地击打水面。电视、广播接收的是电磁波，要产生持续的电磁波，需要持续变化的电流。怎样才能产生这样的电流呢？课后作后作业课本本练习与与应用用