资源简介

第一节
动量
学习目标
01
02
03
了解生产生活中的各种碰撞现象。
经历寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过程中猜想、推理和证据的重要性。
知道动量概念及其单位，会计算动量的变化量。
04
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。
思考
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？
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：你看到了什么现象？有什么猜想？
问题2：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3：两个完全相同的钢球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2：质量不等的两个钢球对心碰撞
演示实验3：质量较小的钢球撞击静止的质量大的钢球
实验探究：寻求碰撞中的不变量
问题4：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5：碰撞中的不变量可能是哪个物理量？
问题：若上述实验存在守恒量的话，你觉得守恒量可能与哪些因素有关？
可能与球的质量和速度有关
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。
一、动 量
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。
例．关于动量，下列说法中正确的是（　　）
A．做匀速圆周运动的物体，动量不变
B．做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变
C．物体的动量变化，动能也一定变化
D．甲物体的动量p1=5 kg·m/s，乙物体的动量p2=-10 kg·m/s，所以p1>p2
B
例 （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
解答以下几个小题，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
小结
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。
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1.一个质量是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. （多选）一物体的质量为10kg，当其速率由3m/s变为4m/s时，它的动量变化量Δp的大小可能的是（ ）
A、10kg.m/s B、50kg.m/s
C、70kg.m/s D、90kg.m/s
例. （多选）在任何相等的时间内，物体动量变化量相等的运动是（　　）
A．竖直上抛运动 B．匀速圆周运动
C．自由落体运动 D．平抛运动
ABC
ACD
(3)A物体质量为2kg，速度是3m/s，方向向东；B物体的质量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？（向东为正）
答： 动量矢量和为－6kg·m/s ，动能之和为33J

展开更多......

收起↑