资源简介

第一章第1节 动量
目录
01
寻求碰撞中的不变量
02
动量
03
动量的变化量
04
课堂小结
教学目标
1.了解生产生活中的各种碰撞现象。
2.经历寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过教程中猜想、推理和证据的重要性.
3.知道动量概念及其单位，会计算动量的变化量。
4.认识动量是描述物体运动状态的物理量，深化运动与相互作用的观念。
现象：碰撞后，A球的速度大小不变地“传给”了B球。
猜想：
所有的碰撞都有这样的规律吗？
课堂引入：思考
质量相同小球的碰撞
实验探究：寻求碰撞中的不变量
问题1：根据左图如何比较碰撞前A球的速度与碰后B球速度的大小？依据是什么？
问题2：两个完全相同的钢球A、B碰撞时出现的现象是否具有普遍意义？你想怎样改变实验条件来验证猜想？
演示实验1：质量相等的两个小球发生碰撞
实验探究：寻求碰撞中的不变量
演示实验2：质量不等的两个钢球对心碰撞
问题3：碰撞后B球摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度？这说明了什么？速度传递的想法正确吗？
问题4：碰撞中的不变量可能是哪个物理量？
猜想：上述实验中碰撞过程中守恒不变的量可能是什么？
猜想：
1、两个物体碰撞前后动能之和不变，所以质量小的球速度大；
2、两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的；
3、也许还有：
????????????????????+????????????????????=????????????????′????+????????????????′????
?
????????????????+????????????????=????????????????′+????????????????′
?
????????????????+????????????????=????????′????????+????????′????????
?
实验探究：寻求碰撞中的不变量
实验验证
实验如图 1.1-2，两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。
实验探究：寻求碰撞中的不变量
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
0.326
2
0.340
3
0.411
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
0.319
2
0.328
3
0.397
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
0.205
2
0.223
3
0.235
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
0.098
2
0.087
3
0.127
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
1.210
2
1.264
3
0.797
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}1
1.183
2
0.880
3
1.066
从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，质量与速度的乘积之和基本不变。
=<>
分析数据
在物理学中，把物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 p.
在国际单位制中，动量的单位是千克?米每秒( kg?m/s)
是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
1. 定义：
p = mv
3. 单位：
4. 对动量的理解
(2) 瞬时性:
(1) 矢量性:
矢量，方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同
(3) 相对性:
与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度。
2. 定义式：
5. 动量变化的情况
速度发生变化：大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
一、动量
例题1：下列关于动量的说法中不正确的是( )
A. 同一物体的动量越大，则它的速度越大
B. 动量相同的物体，速度方向一定相同
C. 质量和速率相同的物体，其动量一定相同
D. 动量是矢量，其方向与速度方向相同
C
思考与讨论：
质量为2kg的物体水平向右运动，初速度为2m/s，运动3秒后速度为4m/s；求：(注意要设出正方向)
(1)物体的初动量为多少？
(2)物体的末动量为多少？
(3)此过程动量的变化量为多少？
1、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p ' 跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即
二、动量的变化量
Δp＝p′－p=mv2-mv1=mΔ?
注：（1）是过程量
（2）动量变化量Δ p是矢量，方向与Δ?方向相同。
二.动量变化量的方向
7.动量的变化量：Δp=Pt-P0=mΔv
同一直线：
不同直线：
P0
Pt
P0
Pt
Δp
Δp
Δp
P0
Pt
Δp
P0
Pt
结论：初矢量末端指向末矢量末端。
例2：如图所示是最常见的羽毛球运动图标之一，羽毛球
运动是学校体育中最普及的体育运动，也是速度最
快的球类运动，运动员扣杀羽毛球的速度可达到
100m/s。假设羽毛球飞来的速度为50m/s，运动员
将羽毛球以100m/s的速度反向击回，羽毛球的质量
为10g，则羽毛球动量的变化量( )
A. 大小为1.5kg?m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反
B. 大小为1.5kg?m/s，方向与羽毛球飞来的方向相同
C. 大小为0.5kg?m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反
D. 大小为0.5kg?m/s，方向与羽毛球飞来的方向相同
A
思考动量与动能的区别：
(1)质量为2kg的物体，速度由3m/s增大到6m/s，它的动量和动能各变为原来的几倍？
答：动量变为2倍，动能变为4倍
(2)质量为2kg的物体，速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量和动能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？（向东为正）
答：动量变化－12kg·m/s，动能不变
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
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＝12 mv2
p＝mv
单位
焦耳（J）
千克米每秒（kg·m/s）
标、矢量
标量
矢量
时空对应
状态量
状态量
与V的关联程度
v 变化（方向），Ek 不一定变化
v 变化，p 一定变化
联系
Ek＝p22m，p＝2mEk
{5940675A-B579-460E-94D1-54222C63F5DA}
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
p＝mv
单位
焦耳（J）
千克米每秒（kg·m/s）
标、矢量
标量
矢量
时空对应
状态量
状态量
与V的关联程度
v 变化（方向），Ek 不一定变化
v 变化，p 一定变化
联系
注意：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。
例3.一个质量是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？动能变化了多少。
解：规定初速度方向为正方向
Δp方向水平向左
例4：甲、乙两物体的质量之比是1：4，下列说法正确的是( )
A.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是1：4
B.如果它们的动量大小相等，则甲、乙的动能之比是2：1
C.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：2
D.如果它们的动能相等，则甲、乙的动量大小之比是1：4
C
课堂小结
1、定义：质量和速度的乘积 mv 定义为物体的动量
3、单位：千克米每秒 （kg·m/s）
4、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；
2、表达式：
6、动量与动能关系：
5、动量的变化量：
随堂练习
1．关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　）
A．不同物体中动量越大，速度一定越大
B．物体的动能不变，其动量一定不变
C．（+4kg·m/s）的动量大于（6kg·m/s）的动量
D．物体的动量越大，动量的改变量不一定越大
答案：D
随堂练习
2.质量为3kg的物体在水平面上做直线运动，若速度大小由2m/s变成5m/s，那么在此过程中，动量变化的大小可能是（　　）
A．31.5kg·m/s B．12kg·m/s
C．20kg·m/s D．21kg·m/s
答案：D
随堂练习
3.两个物体具有相同的动量，则它们一定具有（　　）
A．相同的速度 B．相同的质量
C．相同的运动方向 D．相同的动能
答案：C
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