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1.1动量
人教版（2019）物理必修第一册 第一章 碰撞
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？
2.这些现象中是否存在不变的物理量？
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
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：碰撞前后，两球速度之和是不变的？
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：碰撞前后，两球速度之和并不是不变的，两球碰撞前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
A
B
A
B
2、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。
碰撞效果与速度和质量有关
1、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。
A
B
A
B
1、实验猜想
猜想１：
猜想２：
猜想３：
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？
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？
①用天平测量物体的质量
②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？
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。
2、实验方案
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。
速度的测量： ，式中 Δx 为滑块上挡光片的宽度， Δt 为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。
L
碰撞滑块
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t，则滑块匀速运动的速度为v=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。
碰撞前 碰撞后 质量 m1 = m2 = m1 = m2 =
速度 v1 = v2 = v1 = v2 =
mv m1v1 + m2v2 = m1v1 + m2v2 = mv2 m1v12 + m2v22 = m1v1 2 + m2v2 2 = v/m 3、数据处理
3、数据处理：
m1/kg m2/kg v/(ms-1) v'/(ms-1) 碰前质量和速度乘积 碰前质量和速度乘积
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
0.33
0.32
4、实验结论：
此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变
m1 1＋m2 2＝m1 1′＋m2 2′
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
在国际单位制中，动量的单位是千克 米每秒，符号是 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 = m
2. 单位：
3. 对动量的理解
(2) 瞬时性:
(1) 矢量性:
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
规定正方向！！！
二、动量
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，采用代数运算）
4. 动量的变化量（ Δ p）
（1）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。
P
P′
不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：
ΔP
P
P′
ΔP
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. 动量的变化量（ Δ p）
5.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
物体做自由落体运动
物体做平抛运动
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
（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 0.1 kg 的钢球，以 6 m/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 6 m/s 的速度水平向左运动（图 1.1-3）。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
的方向与坐标轴的方向相反，即 p 的方向水平向左。
课堂训练
2.(多选)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
B. 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
D. 动量相同的物体速度小的惯性大
CD
课堂总结
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？
课后作业
课本练习与应用

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