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人教2019版 选择性必修第一册
第1节 动量
第一章 动量守恒定律
目 录
CONTENTS
01
寻求碰撞中的不变量
02
动量
课堂小结
03
课堂引入
碰撞随处可见，说说你见过的碰撞现象有哪些？
台球碰撞
火车钩碰撞
汽车碰撞
以上的碰撞现象有什么共同特点？
(提示：尝试从作用时间、速度变化、
力的变化等角度去思考。)
碰撞时间极短、
速度和力瞬间变化···
碰撞现象是否会遵循什么共同规律？
碰撞的研究从遵循一个不变量开始
研究背景
我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。
v1
v2
火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
PART 01
寻找碰撞中的
不变量
01
实验探究一
探究1：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。
可以看到，碰撞后 A 球停止运动而静止，B 球开始运动，最终摆到和 A 拉起时同样的高度。
实验现象：
A
B
说明A、B两球碰撞后，A的速度传递给了B。
02
实验探究二
探究2：将上面实验中的A球换成大小相同的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。
可以看到，B与C碰撞后，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。
实验现象：
C
B
对比两次碰撞的结果发现，碰撞效果与速度和质量有关，这其中是否存在一个不变的量呢？下面我们通过实验数据来研究上述问题。
说明碰撞后B球获得较大的速度。
03
实验设计
1.要想验证猜想，需要测量哪些物理量？
提示：需要测量两个相互碰撞物体的质量和碰撞前后的速度。
2.为实验方便操作和结果分析，我们在测量速度时，可以怎么办？
提示：需保证两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。
3.实验需要哪些实验器材？
(1)质量的测量仪器：
(2)速度的测量仪器：
天平
打点计时器
03
实验设计
4.请简述测量速度的方案设计？
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。
，式中Δx为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。
方案一：利用光电门测速度
03
实验设计
4.请简述测量速度的方案设计？
将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥中，把两个小车连接成一体(如下图所示)。通过纸带测出它们碰撞前后的速度。
方案二：利用打点计时器测速度
05
数据分析
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；
猜想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……
也许还有……
m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'
05
数据分析
06
实验结论
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。
实验结论:
即
m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'
这使我们意识到，mv这个物理量具有特别的意义。
PART 02
动 量
01
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p，用公式表示为p=mv
1、定义：
千克米每秒(kg m/s)
2、单位：
3、动量的性质：
(1)矢量性:
(2)瞬时性:
(3)相对性:
方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同；
是状态量，与某一时刻相对应；
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
v1
v2
请同学们阅读课文“动量”部分，看看物理上赋予mv怎样的物理意义？
02
动量的变化
物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化；
1、定义：
2、表达式：
Δ p = mΔv
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：(在同一直线上的问题采用代数运算)
3、说明：
②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。
③动量发生变化的三种情况：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。
p初
Δp
p末
不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循
平行四边形定则
03
几种运动的动量变化情况
①物体做匀速直线运动
动量大小、方向均不变
②物体做自由落体运动
动量方向不变，大小随时间推移而增大
③物体做平抛运动
动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大
④物体做匀速圆周运动
动量方向时刻改变，大小不变
04
动量和动能
动 能 动 量
区别 定义
公式
单位
标、矢量
运算法则
变化情况
联系 物体由于运动而具有的能
物体质量与速度的乘积
p＝mv
焦耳（J）
千克米每秒（kg·m/s）
标量
矢量
代数运算法则
平行四边形定则
v 变化(方向)，Ek 不一定变化
v 变化，p 一定变化
都是状态量、相对量，两者大小关系：
05
例题解析
【例5】一个质量m = 0.1kg的钢球，以v = 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v' = 6m/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？
【解析】选水平向右为正方向，
Δp = p'- p
初动量
p = mv
=0.1×6kg·m/s = 0.6kg·m/s
动量变化量
= -1.2kg·m/s
课堂总结
动 量
B
A
寻求碰撞中的不变量
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。
p = mv
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
(1) 矢量性
(2) 瞬时性
(3) 相对性
动量发生变化的三种情况：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。
m1v1 + m2v2 = m1 v1'+ m2v2'
【练习1】如图所示，甲、乙两人在水平路面上沿相反方向运动。已知甲的质量为40kg，速度大小v1=5 m/s；乙的质量为80kg，速度大小v2=2.5 m/s。则以下说法正确的是（　　）
A．甲的动量比乙的动量大
B．甲、乙两人的动量相同
C．甲的动量大小为200 kg·m/s2
D．乙的动量大小为200 kg·m/s
课堂练习
D
【练习2】(多选)下列关于动量的说法正确的是（ 　　）
A．质量大的物体，动量一定大
B．质量和速率都相等的物体，动量一定相同
C．质量一定的物体的速率改变，它的动量一定改变
D．质量一定的物体的运动状态改变，它的动量一定改变
课堂练习
CD
【练习3】(多选)关于动量的变化，下列说法正确的是（　 　）
A．在加速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相同
B．在减速直线运动中，物体动量的变化量的方向与运动方向相反
C．物体的速度大小不变时，动量的变化量为零
D．物体做曲线运动时，动量的变化量一定不为零
课堂练习
AB
【练习4】(多选)一质量为2kg的物块在合外力F的作用下从静止开始沿直线运动。F随时间t变化的图线如图所示，则（　 　）
A．t=1 s时物块的速率为1 m/s
B．t=2 s时物块的动量大小为4 kg·m/s
C．t=3 s时物块的动量大小为5 kg·m/s
D．t=4 s时物块的速度为1 m/s
课堂练习
ABD
【练习5】(多选)运动的物体的质量比为2:1,则：( )
A．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙= 2:1
B．当它们的动能相同时，动量之比P甲∶P乙= :1
C．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙= 2:1
D．当它们的动量相同时，它们的动能之比Ek甲∶Ek乙= 1:2
课堂练习
BD
【练习6】(多选)一物块在高3.0m、长5.0m的斜面顶端从静止开始沿斜面下滑，其重力势能和动能随下滑距离s的变化如图中直线Ⅰ、Ⅱ所示，重力加速度取10m/s2。则（　　）
A．物块下滑过程中机械能守恒，动量不变
B．当物块下滑2.0m时机械能损失了12J，动能增加了4J
C．物块下滑时加速度的大小为2.0m/s2
D．物块与斜面间的动摩擦因数为0.5
课堂练习
CD

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