资源简介

(共24张PPT)
第一章 动量守恒定律
第1节 动量
观看视频
导入新课
小球相同，摆线等长
交流讨论
导入新课
2、当拉起一个或者几个小球一定角度由静止释放时，另一侧被碰起的小球高度有什么特点？碰撞小球处于什么状态？
被碰弹起的高度与碰撞小球高度相等
3、猜想：碰撞小球向被碰小球传递什么？
速度？动能？……
1、上述实验装置中的各个小球及摆线有什么特点？
碰撞小球静止
观看视频
一、寻求碰撞中的不变量
交流讨论
质量大的球被碰起，质量小的球反弹，且反弹高度比质量大的球高
一、寻求碰撞中的不变量
2、碰后两球的速度有什么特点？这种现象可能与什么因素有关？
质量小的球获得了比质量大的球更大一些的反弹速度
3、两球碰撞前后速度之和是否相等？是否交换了速度？
不相等
4、如何寻找并验证碰撞过程中什么量保持不变？
可以分别测出碰撞前后的速度大小、物体的质量大小
1、用质量小的球去碰撞质量大的球，碰后二者的运动情况是怎样的？
与质量有关
不是
实验验证并分析实验数据
实验装置如图，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。
一、寻求碰撞中的不变量
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
1、利用表格数据，我们可以验证哪些量在碰撞前后保持不变？
一、寻求碰撞中的不变量
v？mv？mv2？mv3……
2、请根据猜想进行计算，找出不变量。
通过计算发现，mv在碰撞前后是不变的
关于动量概念的历史
动量是物理学的一个基本概念，它是在量度物体的运动的研究与实验中引入与形成的．早在十七世纪初，意大利物理学家伽利略首先引入了“动量”这个名词，伽利略的定义是指物体的重量与速度的乘积，这是用来描写物体遇到阻碍时所产生的效果的．
法国杰出的数学家和哲学家笛卡儿继承与发展了伽利略提出的动量概念．1644年，他在《哲学原理》一书中写道：“当一部分物质以两倍于另一部分物质的速度运动，而另一部分物质却大于这部分物质两倍时，我们应该认为这部分的物质具有相同的运动．”
二、动量
显然，笛卡儿是把物质的多少（质量）和速度的乘积（即mv）作为动量——物体“运动的量”来量度的．但由于那时“质量”的概念尚未建立，而且笛卡儿还未考虑到速度的方向性，因此动量的意义还未十分明确．
荷兰科学家惠更斯在研究物体碰撞问题时做出了突出的贡献．他在研究中发现动量是个矢量，在计算动量时，考虑到了速度的方向性．这是对动量概念的一大发展，但是惠更斯与笛卡儿一样还没有明确的质量概念，并常常把重量概念与质量概念混用，因此这时的动量概念还是处在形成与发展过程中．
二、动量
通过以上材料，交流讨论动量的定义建构过程以及对动量的相关理解。
二、动量
1687年，英国物理学家牛顿在《自然哲学之数学原理》的巨著中，首次十分明确地定义了质量的概念，紧接着就定义了动量．他说：“运动的量是用它的速度和质量一起来量度的．”在这里，牛顿关于运动量度的思想是同笛卡儿、惠更斯等一致的，但因为建立了质量的概念和明确了速度的方向性，把动量作为一个矢量．因此，这是物理学的发展史上第一次真正建立了动量的概念．
牛顿还通过他所总结出的牛顿第二定律，揭示出了在物体的相互作用中，正是动量这个物理量反映着物体运动变化的客观效果．
1、定义：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，用公式表示为 p = mv。
梳理深化
二、动量
2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克·米每秒，符号是 kg·m/s。
3、对动量的理解：
（1）矢量性：方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。
（2）瞬时性：是状态量，与某一时刻相对应，速度取瞬时速度。
（3）相对性：与参考系的选择有关，一般以地球为参考系，速度为物体
的对地速度。
4、动量的变化量（ Δp）
（1）定义：在某个过程中，物体的末动量与初动量的矢量差即物体动量的变化量。
（2）表达式： 。
①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δv的方向相同（若在同一直线上，可用代数运算）。
②动量的变化量也叫动量的增量或动量的改变量。
③不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则。
二、动量
5、动量和动能的比较
二、动量
项目 动量 动能
物理意义 表达式
标矢性
换算关系 描述机械运动状态的物理量
p = mv
矢量
标量
，
【例1】(多选)若一个物体的动量发生了变化，则物体运动的 (　　)
A．速度大小一定改变了
B．速度方向一定改变了
C．速度一定变化了
D．加速度一定不为零
巩固提升
二、动量
CD
练习1、下列关于动量和动能的说法中，正确的是(　　)
A．一个物体的动量不变，其动能一定不变
B．一个物体的动能不变，其动量一定不变
C．两个物体的动量相等，其动能一定不等
D．两个物体的动能相等，其动量一定不等
A
二、动量
【例2】如图所示，质量为0.5 kg的弹性小球以
大小为4 m/s的速度水平向左运动，与墙壁发生
碰撞，碰后小球反向运动，速度大小仍为4 m/s，
求碰撞过程中小球动量的变化量.
二、动量
解析：小球的初、末动量在一条直线上，可以在直线坐标的情况下把矢量运算变为代数运算．取水平向右的方向为正方向，
碰撞前速度方向水平向左，
故其动量为p1＝mv1＝0.5×(-4)kg·m/s＝-2 kg·m/s
【例2】如图所示，质量为0.5 kg的弹性小球以
大小为4 m/s的速度水平向左运动，与墙壁发生
碰撞，碰后小球反向运动，速度大小仍为4 m/s，
求碰撞过程中小球动量的变化量.
二、动量
碰撞后小球的速度方向水平向右，
则其动量为p2＝mv2＝0.5×4 kg·m/s＝2 kg·m/s
碰撞过程动量的变化为Δp＝p2-p1＝2 kg·m/s-(-2 kg·m/s)＝4 kg·m/s
即碰撞过程中小球的动量的变化量为4 kg·m/s.
Δp＞0，则动量变化量的方向水平向右.
练习2、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．甲物体动量p1＝5 kg·m/s，乙物体动量p2＝-10 kg·m/s，所以p1＞p2
B
二、动量
课堂小结
动
量
关于动量和动能的历史追问
课外拓展
在现代物理学中，能量和动量上升为基本概念，它们反映了物质运动不同方面的基本特征，但同时彼此又有紧密的联系。对同一物体系统而言，可同时具备两个物理概念：动量mv与动能 。它们有明显的联系：它们都是与物体本身质量(m)和运动状态速度(v)有关的物理量；其次，它们都可以描述机械运动的强弱程度。这也正是提出这两个概念的物理基础。
动量和动能都可以作为物体运动的量度，那么是否存在哪个量描述的更好些呢 这个问题在历史上有近200年的争论—— 即“死力”与“活力”之争。
课外拓展
起先，由伽利略、笛卡儿、惠更斯、牛顿等人提出以mv作为运动的量度；后来莱布尼兹、科里奥利等人认为以mv作为运动的量度有它的局限性，而用 作为运动的量度则较为普遍，并将它称为物体的“活力”(其意味“使物体发生运动，永远活动的能力”)，而把mv作为“死力”的量度。并认为只有“活力”才是物体运动真正的量度。
他们的争论各有其根据。但应指出，莱布尼兹等人的意见虽然并不全面，受历史局限性也并未说到问题的本质，但他们的发现有很重要的意义：推动了关于运动量度问题的研究；“活力”概念的意义已超出了机械运动的范围；物体自身具有“活动力”而永不静止的活动变化的思想，是具有辩证法因素的.
课外拓展
直到19世纪中叶以后，能量转化与守恒定律的发现才提供了从本质上区别这两个概念的基础。在此基础上恩格斯根据唯物辩证法的观点给出了这一争论的正确判决：“机械运动确实有两种量度，但是也发现，每一种量度适用于某个界限十分明确的范围之内， mv是以机械运动来量度的机械运动； 是以机械运动转化为一定量的其他形式的运动能力来度量的机械运动。我们已经看到，这两种度量因为互不相同，所以并不互相矛盾。”
谢 谢 观 看

展开更多......

收起↑