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课件网) 第一章 动量守恒定律 第1节 动量 1.知道动量的概念,知道动量和动量变化量均为矢量. 学习目标 2.会计算一维情况下的动量变化量. 1.1 动量 碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象。那么,这些看似不同的碰撞现象背后是否隐藏着相同的物理规律呢? 我们只研究最简单的情况———两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。 火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接 探究1: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。 实验现象: 一、寻求碰撞中的不变量 碰撞后 A 球停止运动而静止,B 球开始运动,最终摆到和 A 拉起时同样的高度。 探究2:将上面实验中的A球换成大小相同的C球,使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某一高度后放开,撞击静止的B球。 实验现象: 对比两次碰撞的结果发现,碰撞效果与速度和质量有关,这其中是否存在一个不变的量呢?下面我们通过实验数据来研究上述问题。 一、寻求碰撞中的不变量 碰撞后 B 球获得较大的速度,摆起的最大高度大于 C 球被拉起时的高度。 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光电计时器测量。 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。 一、寻求碰撞中的不变量 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。 一、寻求碰撞中的不变量 实验结论: 从实验数据可以看出,此实验中两辆小车碰撞前后,动能之和并不相等,但质量与速度的乘积之和却基本不变。 这使我们意识到, mv这个物理量具有特别的意义。 一、寻求碰撞中的不变量 (1) 瞬时性: 是状态量,与某一时刻或某一位置相对应。 (2) 矢量性: 动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 1. 定义: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 p=mv 2. 单位:千克米每秒(kg m/s) 3. 三性: (3) 相对性: 物体的动量与参考系的选择有关(因为速度与参考系选取有关),中学阶段常以地球为参考系 二、动量 p p′ Δp 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:(在同一直线上的问题采用代数运算) 4. 动量的变化量( Δ p) (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)表达式: Δ p = mΔ ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 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 ③动量发生变化的三种情况: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。 二、动量 (3)试讨论以下几种运动的动量变化情况: ①物体做匀速直线运动 ②物体做自由落体运动 ③物体做平抛运动 ④物体做匀速圆周运动 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 G v0 G v O V V V O 二、动量 动量和动能比较 动能 动量 区别 定义 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积 公式 Ek= mv2 p=mv 单位 焦耳(J) 千克米每秒(kg·m/s) 标、矢量 标量 矢量 运算法则 代数运算法则 平行四边形定则 变化情况 v 变化(方向),Ek 不一定变化 v 变化,p 一定变化 联系 都是状态量、相对量,两者大小关系: 例题:一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以 = 6 m/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 '= 6 m/s 的速度水平向左运 ... ...