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(共18张PPT)
第一章 动量守恒定律
第1节 动量
新教材人教版 物理（高中选择性必修第一册）
生活中的碰撞现象
汽车碰撞测试
球拍击打网球
母球撞击彩球
生活中还有哪些碰撞现象，你是否可以列举出更多实例？
碰撞分类（按碰撞角度）
①正碰
②斜碰
(对心碰撞)
(偏心碰撞)
(一维碰撞)
课堂引入
v'1
m1
m2
v'2
v1
m1
m2
v1
m1
m2
v'1
m1
m2
v'2
1. 时间特点：
2. 内力特点：
3. 位移特点：
在碰撞过程中, 相互作用时间很短。
在碰撞过程中, 相互作用力即内力先急剧增大,
后急剧减小, 平均作用力很大 。
由于碰撞时间极短, 故可以认为碰撞前后,
物体仍在原来的位置, 即位移为零。
课堂引入
这些生活中的碰撞现象各不相同，是否遵循相同的规律？是否存在不变的物理量？
课堂探究: 结合你生活中遇到的碰撞现象, 从以下方面分析一下碰撞过程的特点？
实验观察：
1.让两个质量相同的钢球碰撞，观察现象。
2.让两个质量不同的钢球碰撞，观察现象。
1.让两个质量相同的钢球碰撞时，A球碰后静止，B球摆至A球原来等高位置，A球速度“传给”B球，是否意味着两球的速度之和不变？是否所有碰撞都有这样的规律？
思考与讨论：
课堂引入
2.让两个质量不同的钢球碰撞时，通过你观察到的现象，你是否还认为两球的速度之和不变？
3.根据实验现象，你是否可以对这类碰撞中所遵循的规律做出大胆的猜想？
实验观察：
1.让两个质量相同的钢球碰撞，观察现象。
2.让两个质量不同的钢球碰撞，观察现象。
思考与讨论：
课堂引入
一、寻求碰撞中的不变量
1、实验猜想：
？
（1）
？
（2）
？
（3）
一、碰撞中的不变量
2、实验方案：
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
3、实验装置（气垫导轨寻找不变量）：
4、实验数据记录与分析：
碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2
0.25 0.25 0.25 0.25
速度 v1 v2 v1’ v2’
0.44 0.00 0.00 0.44
mv m1v1+m2v2 m1v1’+m2v2’ 0.11 0.11 mv2 0.05 0.05 v/m 1.76 1.76
实验一：在两小车碰撞接触面处加装轻弹簧，使两小车碰撞后可以完全弹开。
m1
m2
v1
实验数据分析：碰撞前、后两小车的三个物理量均未发生改变。
一、碰撞中的不变量
实验二：在两小车碰撞接触面处加粘扣，使两辆小车碰后粘在一起。
实验数据分析：碰撞前、后两小车的“mv” 物理量，未发生变化；而其余两个物理量发生较大改变。
m1
m2
v1
实验数据分析
碰撞前后两小车
“mv” 、“ mv ” 、“v/m”
三个物理量均未发生变化。
2
碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2
0.45 0.25 0.45 0.25
速度 v1 v2 v1’ v2’
0.32 0.00 0.20 0.20
mv m1v1+m2v2 m1v1’+m2v2’ 0.14 0.14 mv2 0.05 0.03 v/m 0.71 1.24
4、实验数据记录与分析：
一、碰撞中的不变量
实验三：保持两小车碰撞接触面原状，在自然状态下进行该碰撞试验。
实验数据分析：改变实验参数进行验证，在误差范围内，碰撞前、后两小车的“mv” 物理量仍未发生变化。
m1
v1
m2
v2
2
碰撞前 碰撞后 质量 m1 m2 m1 m2
0.25 0.25 0.25 0.25
速度 v1 v2 v1’ v2’
0.58 -0.38 -0.15 0.38
mv m1v1+m2v2 m1v1’+m2v2’ 0.05 0.05 mv2 0.12 0.04 v/m 0.80 0.92
4、实验数据记录与分析：
一、碰撞中的不变量
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。
mv 这个“量”对碰撞具有特别的意义。
5、实验结论：
一、碰撞中的不变量
单摆寻找不变量
打点计时器寻找不变量
抛体寻找不变量
注意：实验方案具有多样性！！！
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
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
1. 定义：
2. 单位：
3. 三性：
(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:
物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系
思考：由于动量具有以上性质，当动量变化时，我们如何来求动量的变化呢？
二、动量
【例1】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 的速度水平向左运动，如图所示。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。
二、动量
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) 公式：Δp = p’ - p = mΔ
4. 动量的变化量(Δp)（末减初）
通过例1，你能总结一下你计算这个例题收获了哪些知识吗？
(3)方向：方向与Δ 的方向相同。（计算动量变化前要选择坐标轴方向，数值正负表示 p方向与所规定的正方向关系。）
(4)运算：如果物体沿直线运动，选定坐标轴方向后，动量运算可以简化为代数运算。
思考：如果物体不沿直线运动，动量的变化如何计算？
二、动量
【例2】如图所示，一个质量是0.2kg的钢球，以v=20m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射角度是37°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度为53°，速度变为v'=15m/s。关于碰撞过程中，下列说法正确的是（　　）
A．钢球在竖直方向的动量变化的大小为0.14kg·m/s
B．钢球在竖直方向的动量变化的大小为5kg·m/s
C．钢球总动量变化的大小为1kg·m/s
D．钢球总动量变化的大小为7kg·m/s
二、动量
结论：不在同一条直线上的动量变化量的计算，遵循平行四边形定则。
（5）试讨论以下几种运动的动量变化情况：
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，
大小随时间推移而变化
动量方向时刻改变，
大小不变
①汽车做匀速直线运动
②运动员做自由下落
③篮球做抛体运动
④飞椅做匀速圆周运动
二、动量
（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态（状态量）。
（2）动量是矢量，动能是标量。
（4）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
5. 动量和动能的关系
二、动量
(对单个物体而言，m一般不变)
自由下落
三、课堂小结
五.动量和动能
1、都是状态量。
2、P是矢量，EK是标量
3、定量关系
四.动量的变化量
一.碰撞的概念
二.实验方案
三.动量
做一做：
让一位同学把一个充气到直径1m左右的大乳胶气球，以某一速度水平投向你，请你接住。把气球放掉后气球变得很小，再把气球以相同的速度投向你。两种情况下，你的体验有什么不同？这是为什么呢？

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