1.1动量 课件(共23张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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1.1动量 课件(共23张PPT)-2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

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(共23张PPT)
1.1 动量
探究碰撞中的守恒量
动量
动量的变化量
思考:
1.两个物体的发生碰撞时,什么物理量发生变化?
2.碰撞前后会不会有什么物理量保持不变?
3.如果有,这个量会是什么?
一.探究碰撞中的守恒量
1.碰撞
(1)定义:物体在极短时间发生的强烈相互作用
(2)特点:①作用时间短 ②碰撞力很大
③速度发生有限改变,位移在碰撞前后忽略不计
(3)分类:①正碰(对心碰撞)(一维碰撞) ②斜碰(偏心碰撞)
1
2
1
v1
2
v2
v1/
v2/
演示1:
质量相同的钢球碰撞
质量相差较多的钢球碰撞
演示2:
质量
速度
结论:以上现象说明两球碰撞后,速度发生了变化,当两球的质量关系发生变化时,速度变化的情况也不同(碰撞过程中,速度的变化与质量的大小有关)。
一.探究碰撞中的守恒量
使用天平测量出两小车的质量,并利用光电门传感器测量出两小车的碰撞前、后的速度,并将实验数据记录。
(4)实验:探究碰撞中的不变量
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。
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。
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
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
0.25 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
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。
实验结论
对于发生碰撞的两个物体来说,他们的“mv ”的矢量和在碰撞前后很可能是保持不变的,对于各种形式的碰撞都是这样的。
二、动量
1.定义: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。
2.定义式:
p = m
3.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
是状态量,与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
4. 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。
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:
3.理解:
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)
②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。
三、动量的变化(Δp)
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:
P
P′
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
练一练:
例1.(多选)关于动量的概念,下列说法正确的(  )
A.动量大的物体,惯性不一定大
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,动能也一定相同
练一练:
例2:一个质量是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
若速度变化,
ΔEk可能为零
kg·m2/s2
(J)
标量
Ek= mv2/2
动能
若速度变化,
则Δp一定不为零
kg·m/s
(N·S)
矢量
p=mv
动量
动量与动能有什么区别?
动量与动能间量值关系:
思考与讨论
练一练:
变式1:一个质量是0.2kg的钢球,以3m/s的速度v水平向右运动,碰到竖直墙壁后弹回,沿着同一直线以3m/s的速度v'水平向左运动,求:
钢球与墙壁碰撞过程中钢球的动量变化量。
解:规定水平向右为正方向,设碰撞前后钢球的动量分别为P、P',则:
p=mv=0.2×3kg·m/s=0.6kg·m/s
p'=mv’=0.2×(-3)kg·m/s=-0.6kg·m/s
△p=p'-p=(-0.6-0.6)kg·m/s=-1.2kg·m/s
负号表示△p的方向水平向左,即碰撞前后钢球动量改变的大小为1.2kg·m/s。
练一练:
例3:羽毛球是速度最快的球类运动之一,我国运动员林丹某次扣杀羽毛球的速度为342 km/h,假设球的速度为90 km/h,林丹将球以342 km/h的速度反向击回.设羽毛球质量为5 g,试求:
(1)林丹击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)在林丹的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少?
小结:
1.动量
(1)定义:物理学中,把物体______与______的乘积称为物体的动量,通常用符号p表示。
(2)公式:p=______。
(3)单位:在国际单位制中,动量的单位是kg·m/s。
(4)方向:动量是矢量,其方向与物体______的方向相同。
2.动量的变化量
物体动量的变化量Δp等于物体的末动量p2与初动量p1的矢量差,即Δp=____________。
质量
速度
mv
速度
p2-p1
感谢倾听

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