2023-2024学年高二物理教科版（2019）选择性必修第一册 1.1 动量 教学同步课件(共15张PPT)

(课件网) 第一章 动量与动量守恒定律 第一节 动量 （g）α 粒子轰击氮原子核 （e）子弹击穿苹果 （f）小行星撞击地球留下的巨坑 碰撞是物质世界的常见现象，子弹击中飞靶给人以愉悦，汽车发生追尾给人们带来灾难，α粒子散射使人类认识了原子结构。 从图中可以看出 ： 做相对运动的两个（或几个）物体相遇并发生相互作用， 在很短的时间内，它们的运动状态会发生显著变化，这一过程叫作碰撞（collision）。 大到宇宙天体，小到微观粒子，都时常发生碰撞。这些碰撞现象的背后蕴藏着什么样的规律呢？ 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性。 碰撞特点：1、时间极短、位移极小；2、运动状态显著变化；3、内力远大于外力。 观察小球的碰撞 如图所示，将质量相等的两个钢球 A、B 并排悬挂起来。 把球 A 分别拉到不同高度释放，去碰撞静止的球 B，观察球 B 每次上升的最大高度。 将球 A 换成质量不同的钢球，分别拉到同一高度释放，再观察球 B 每次上升的最大高度。 请你设计实验进一步探究碰撞前后到底是什么量会是不变的？ 实验如图，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数字计时器测量。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。 请你根据表中的数据，计算两辆小车碰撞前后的动能，比较此实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积，比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。 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 人们在研究碰撞这类问题时，为了更好地说明问题，引入了一个与质量和速度都有关的物理量—动量。 物理学中，把物体质量与速度的乘积称为物体的动量（momentum）， 通常用字母 p 表示。 1、定义： 质量m和速度v的乘积，用字母p表示。 2、公式： p = mv 3、单位： 千克 米/秒（kg m/s) 4、动量是矢量： 动量的方向与速度方向相同。 （是个状态量） 一、动量 1、若质量为 m 的物体在某时刻的动量大小为 p，动能为 Ek，试证明：p2 = 2mEk。 二、动量的变化量 Δp＝p＇－p (矢量差) ①动量变化的三种情况： ②定义： p p′ p p′ Δp 大小变化、方向改变、大小和方向都改变。 （也叫动量的增量或动量的改变量） ③关于△p的计算： 一维情况： 二维情况： P P＇ P P＇ 2、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 3、质量为 5kg 的小球以 5m/s 的速度竖直落到地 板上，随后以 3m/s 的速度反向弹回。若取竖 直向下的方向为正方向，则小球动量的变化为 （ ） A.10kg·m/s B.-10kg·m/s C.40kg·m/s D.-40kg·m/s 4.一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45 ，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45 ，速度大小仍为2m/s，求钢球动量变化大小和方向？ v2 v1 45 45 小结：动量的变化指的是末动量与初动量的矢量差。 总结： 在一维情况下，可首先规定一个正方向，这时求动量变化就可简化为代数运算。 在一般情况下，动量是矢量，求其变化量时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再进行运算。 求动量的变化 5、物体在任意相等的时间内动量的变化相等的运动是（ ） A．匀速圆周运动 B．自由落体运动 C．平抛物体运动 D． ... ...