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(共24张PPT)
第一章 动量守恒定律
第1节 动量
生活和自然界中存在各种碰撞现象
这些现象各不相同，是否遵循相同的规律？
这些现象中是否存在不变的物理量？
1.了解生产生活中的各种碰撞现象；
2.通过实验用不同的方法探究碰撞中的不变量；
3.能理解动量的概念，会计算动量的变化量。
知识点一：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。
情景1：
现象：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。
结论：A 球的速度传递给了B 球。
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。
情景2：
结论：B 球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。
碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？
如果有，这个物理量会是什么？
实验：探究碰撞中的不变量
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。
利用滑轨完成一维碰撞实验
　　简单的碰撞：在光滑的平面上，两个物体一维对心碰撞。
次数 m1/kg m2/kg v/(m·s-1) v′/(m·s-1)
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
表:　两辆小车的质量和碰撞前后的速度
数据处理：比较实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变；
比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。
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
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。
mv这个物理量具有特别的意义。
动量
知识点二：动量
1. 动量
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 ，用字母 p 表示。
在国际单位制中，动量的单位是千克 米每秒( kg m/s)
（1）定义：
p = mv
（3）单位：
（2）定义式：
v1
m1
m2
v2
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
瞬时性:
矢量性:
方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。
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。
2. 动量的变化量
（1）定义：
Δp＝p′－p = mv2 - mv1 = mΔ
思考：怎么判断物体动量有没有变化？
动量变化有三种情况：
动量大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
（2）表达式：
在某段时间内，物体的末动量与初动量的矢量差，叫作物体动量的变化量。
试讨论以下几种运动的动量变化情况：
① 物体做匀速直线运动
② 物体做自由落体运动
③ 物体做平抛运动
④ 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
（3）动量变化量的计算：
p
p′
同一直线上动量变化的运算：规定正方向，矢量运算转化为代数运算。
Δp
p
Δp
p′
p
p′
Δp
思考：不在同一直线上的动量变化如何求解
不在同一直线上动量变化的运算：遵循平行四边形定则。
p′
Δp
p′
Δp
p
p
Δp＝p′－p
p′＝Δp+p
也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端。
分析：动量是矢量，虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化，但速度的方向变化了，所以动量的方向也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量，需要先选定坐标轴的方向，确定碰撞前后钢球的动量，然后用碰撞后的动量减去碰撞前的动量求得动量的变化量。
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。
碰撞后钢球的速度v' =- 6 m/s，碰撞后钢球的动量为
p'= mv'=-0.1 × 6kg. m/s=- 0.6kg·m/s
碰撞前后钢球动量的变化量为
△p=p'-p= (-0.6- 0.6)kg·m/s=- 1.2kg· m/s
解：取水平向右为坐标轴的方向。
碰撞前钢球的速度为6 m/s，碰撞前钢球的动量为
p= mv=0.1 × 6kg.·m/s= 0.6kg·m/s
【思考】正在玩旋转秋千的游客，他的每一时刻的动量相同吗？每一时刻的动能相同吗？
游客做匀速圆周运动，速度的方向时刻改变，所以动量时刻变化；速度的大小不变，所以动能不变。
3. 动量与动能
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 p＝mv
单位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s）
标、矢量 标量 矢量
运算法则 代数运算法则 平行四边形定则
变化情况 v 变化（方向），
Ek 不一定变化 v 变化，p 一定变化
联系
动量与动能的区别与联系
1.(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
　AC
2．(多选)关于动量的变化，下列说法中正确的是(　 　)
A．做直线运动的物体速度增大时，动量的增量Δp与速度的方向相同
B．做直线运动的物体速度减小时，动量的增量Δp与运动的方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的增量Δp为零
D．物体做曲线运动时，动量的增量Δp一般不为零
ABD
4．篮球运动员高高跃起将篮球以v＝2m/s的速度从距地面高h1＝3m的篮筐内竖直向下灌入（篮球可以看做质点，不考虑空气阻力和篮网对篮球阻碍），篮球竖直下落与地面碰撞后弹起，竖直上升的最大高度距离地面高h2＝1.8m，重力加速度g取10m/s2。求
（1）篮球下落过程中的时间；
（2）取竖直向下为正方向，篮球与地面碰撞过程速度的变化量。
【答案】（1）0.6s；（2）-14m/s
一、寻求碰撞中的不变量
mv 这个物理量具有特别的意义
二、动量
物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ，用字母 p 表示，p = mv 。
三、动量的变化量
在某段时间内，物体的末动量与初动量的矢量差，即Δp＝p′－p = mv2 - mv1 = mΔ 。
四、动量与动能的区别与联系

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