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课件网) 第一章 动量守恒定律 第1节 动量 问题导入 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。可以看到,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。为什么会发生这样的现象呢 一、寻求碰撞中的不变量 质量不同小球的碰撞 结论:两个物体碰撞前后的速度都会发生变化,物体的质量不同时速度变化的情况也不一样。 那么,碰撞前后那个物理量是不变的? 猜想1:动能不变 猜想2:质量与速度乘积和不变 1.实验猜想 2.实验验证 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 验证猜想1: 初动能: 末动能: 动能是否变化 1 2 3 0.102 0.112 0.164 0.049 变化 变化 变化 0.043 0.064 验证猜想2: 前质量与速度乘积:m1v+m2×0 末质量与速度乘积:(m1+m2)v' 乘积是否变化 1 2 3 0.326 0.340 0.411 0.318 0.327 0.397 不变 不变 不变 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。 物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量,用字母p表示 p= mv ①动量P是个矢量,方向和速度v的方向相同 ②动量是状态量,与某一时刻相对应 ③动量具有相对性,与参考系的选择有关 二、动量 1. 定义: 2. 单位: 3. 性质: 千克米每秒,符号是 kg m/s 例1 一个质量为0.1 kg的钢球,以6m/s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6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量变化了多少 解: ①以小球为研究对象,取水平向右为坐标轴的正方向。 ②碰前:P=mv=0.1×6=0.6kgm/s x o 碰撞后钢球的速度为v′=-6m/s,碰撞后钢球的动量 p′=m v′=0.1×(-6)=-0.6kgm/s,(注意负号) ③碰撞前后钢球动量的变化为:△p= p′-p=-1.2kgm/s 负号与坐标轴的方向相反,方向水平向左。 (1)定义:物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。 (2)公式:Δ p = mΔ 1.动量的变化(Δ p) 通过例1,你能总结一下你计算这个例题收获了哪些知识吗? (3)方向:动量是矢量,计算动量变化前要选择坐标轴方向,数值正负表示 p方向,方向与Δ 的方向相同。 (4)运算:如果物体沿直线运动,选定坐标轴方向后,动量运算可以简化为代数运算。 思考:如果物体不沿直线运动,动量的变化如何计算? 【例2】如图所示,一个质量是0.2kg的钢球,以v=20m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上,入射角度是37°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角度为53°,速度变为v'=15m/s。关于碰撞过程中,下列说法正确的是 A.钢球在竖直方向的动量变化的大小为0.14kg·m/s B.钢球在竖直方向的动量变化的大小为5kg·m/s C.钢球总动量变化的大小为1kg·m/s D.钢球总动量变化的大小为7kg·m/s 结论:不在同一条直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则。 B 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。 4.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 动量和动能的关系 做一做 让一位同学把一个充气到直径1.5 m左右的大乳胶气球,以某一速度水平投向你,请你接住。把气放掉后气球变得很小,再把气球以相同的速度投向你。两种情况下,你的体验有什么不同 例1:解答以下三个小题,总结动量与动能概念的不同。 (1)质量为2kg的物体,速度由3m/s増大为6m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍 课堂练习 解: (1)初动量为 p ... ...