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动量
高中物理人教版选择性必修一
第一章第一节
本章概述
1、 动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，宏观、微观都遵从这个定律。从火箭设计到微观粒子研究都离不开它。它比牛顿定律的应用更广泛。
2、本章内容在高中物理中地位显赫，高考题中分值高、难度大，常出现在压轴题中。
学习目标
1、设计实验、获取证据来探究碰撞中的不变量，培养学生科学探究能力和实事求是的科学态度。
2、理解动量概念，动量的矢量性及其运算规则，区分动量与动能概念，理解动量是描述物体运动状态的物理量
重点、难点：
重点: 1、动量的概念、定义式及其矢量性;
2、动量变化量计算方法与物理意义。
难点 : 1、理解寻找碰撞中不变量--动量的 逻辑。
2、矢量的运算规则
自然界的碰撞现象:
台球碰撞、行星碰撞、微观粒子的碰撞，这些运动千差万别。然而，物理学的研究表明，它们遵从相同的科学规律。
问题
碰撞是物体间在极短时间发生剧烈的作用，以至于可忽略碰撞过程的时间和位移。这样就难以用牛顿定律来研究它。我们必须探究新的研究方法。
碰撞种类很多，我们先从最简单的一维碰撞开始，即两个物体碰撞前后运动轨迹在同一直线上。
寻求碰撞中的不变量
实验：（一）
两个完全相同的钢球A、B，被两根相同长度的细线并排悬挂。拉起球A到某一高度放开,与静止的B球碰撞。观察现象。
（虽然都做圆周运动，但碰撞前后瞬间速度方向都水平，是一维碰撞）
探究新知
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实验：（二）
将A球换成质量较小的C球，B、C两球中心等高，两球并排。拉起C球到某一高度撞静止的B球；再拉起B球撞静止的C球，观察现象。
课堂总结
想一想：
1、小球从高度h处静止释放，摆到底部、刚要碰撞时速度为v，推导v与h的关系。
v与质量m有关吗
2、实验（一）给我们什么启发？
实验（二）又给我们什么启发？
问题：那么碰撞过程中，有没有不变量？ 如有，是什么？我们大胆猜想一下。
3、我们都有自己的猜想，我们用怎样实验来验证自己的猜想，这个实验的难点在哪？
气垫导轨碰撞实验
导轨表面小孔喷出气体浮起滑块（导轨与滑块之间有气垫），减小摩擦力，由光电门测 滑块通过光电门的 时间，遮光条宽度 除以时间，得滑块 通过光电门的速度。 天平测量出两滑块 的质量，
数据处理
m1/kg m2/kg v/(ms-1) v'/(ms-1) 碰前动能之和/J 碰后动能之和/J 碰前质量和速度乘积之和 碰后质量和速度乘积之和
1 0.519 0.519 0.628 0.307 0.102 0.049 0.326 0.319
2 0.519 0.718 0.656 0.265 0.112 0.043 0.340 0.328
3 0.718 0.519 0.572 0.321 0.117 0.064 0.411 0.397
实验结论：
此实验中两个滑块碰撞前后，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。
同学们通过这些数据，验证自己的猜测
1.定义：在物理学中，质量m 和速度 v的乘积 定义为物体的动量，用字母 p 表示。
2.功式：p= mv
3.单位：动量的单位是由质量和速度单位构成的
是千克米每秒符号是 kg m/s
4.动量是矢量方向与速度方向相同。
动量是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
动量
讨论：动量与动能的区别与联系
区别 动量 动能
定义
公式
单位
标、矢量
运算法则
联系 例一
一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰壁前后钢球的动量变化了多少？
例一解析：动量是矢量，动量方向与速度方向一致。碰撞前后速度反向了，动量也反向。由于前后动量在一条直线上，矢量差在确立正负后，可用代数方法计算。
先要确立正方向，如以向右为正，分别表示碰撞前后的动量，
=0.1×6kg m/s =-0.1×6kg m/s
=0.6kg m/s kg =-0.6kg m/s
Δp=-=(﹣0.6﹣0.6)kg m/s=﹣1.2kg m/s
ΔP为负值，表示ΔP方向向左。
Δp
例二
下列关于动能和动量的说法错误的是（　　）
A．物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变
B．做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量都相同
C．物体的动量不变，则动能不变
D．物体动能不变，则动量也不变
例二解析：BD
速率改变，速度大小改变，动量、动能都变A对
做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量方向不一定相同。B错
物体的动量不变，速度大小不变，动能不变C对。
物体动能不变，速度大小不变，但方向可以变化，动量可以变，D错
例三
（2026·江苏·高考真题）如图所示，水平面内一光滑小球沿正方形线框保持速率不变运行，a、b、c、d分别是各边中点，在拐点处小球所受合力的冲量大小和其动量大小的比值是（ ）
A. B. C. D.
例三解析：A
在拐点处，比如g点，末动量=mv，方向沿gb方向，初动量=mv，方向沿ag方向，如图： = 只有
ΔP
再见动量学案
高中物理人教版选修一第一章第一节
1、实验
（一）两个完全相同的钢球A、B，被两根相同长度的细线并排悬挂。拉起球A到某一高度放开,与静止的B球碰撞。观察现象。
看到现象是:----------------------。得到启发是：----------------------------。
（二）将A球换成质量较小的C球，B、C两球中心等高，两球并排。拉起C球到某一高度撞静止的B球；再拉起B球撞静止的C球，观察现象。
看到现象是:----------------------。得到启发是：----------------------------。
2、推导
小球从高度h处静止释放，摆到底部、刚要碰撞时速度为v，推导v与h的关系。
v与质量m有关吗 (不计空气阻力）
3、我的猜测：
物体碰撞时，不变的量是：
我们用怎样实验来验证自己的猜想，这个实验的难点在哪？
4、验证猜测
观察气垫导轨实验视频，用数据验证自己的猜测
5、填空：
动量定义：--------------。公式：----------。符号：-----单位：------
动量是---量（矢、标）是----量（状态、过程）
6、讨论动量与动能的区别与联系
7、例题
1、一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰壁前后钢球的动量变化了多少？
2、下列关于动能和动量的说法错误的是（　　）
A．物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变
B．做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量都相同
C．物体的动量不变，则动能不变
D．物体动能不变，则动量也不变
3、（2026·江苏·高考真题）如图所示，水平面内一光滑小球沿正方形线框保持速率不变运行，a、b、c、d分别是各边中点，在拐点处小球所受合力的冲量大小和其动量大小的比值是（ ）
A.ab/gb B. ab/bd C. ab/fh D.ab/hi动量学案（答案）
高中物理人教版选修一第一章第一节
1、实验
（一）两个完全相同的钢球A、B，被两根相同长度的细线并排悬挂。拉起球A到某一高度放开,与静止的B球碰撞。观察现象。
看到现象是:碰撞后A停止运动,B运动到与A等高处。得到启发是：--A把速度传给了B,难道碰撞时传递的是速度。
（二）将A球换成质量较小的C球，B、C两球中心等高，两球并排。拉起C球到某一高度撞静止的B球；再拉起B球撞静止的C球，观察现象。
看到现象是:C撞B时,C反弹,B上升高度低于C原来高度;B撞C时，C上升高度大于B原来高度；B上升高度减小。得到启发是：碰撞中传递的物理量。不仅与速度有关，还与质量有关。
2、推导
小球从高度h处静止释放，摆到底部、刚要碰撞时速度为v，推导v与h的关系。
v与质量m有关吗 (不计空气阻力）
推导：因为细绳拉力不做功只有重力做功，机械能守恒。
与质量m无关
3、我的猜测：
物体碰撞时，不变的量是：可能是；也可能是mv。
我们用怎样实验来验证自己的猜想，这个实验的难点在哪？
要验证猜想，就要测两物体质量，和碰撞前后的速度。前后瞬时速度测量较难，还有两物体碰撞时，消除摩擦力等外力影响，也很难。
4、验证猜测
观察气垫导轨实验视频，用数据验证自己的猜测
5、填空：
动量定义：物体质量与速度的乘积叫物体的动量。公式： 符号： 单位：㎏m/s
动量是矢量（矢、标）是状态量（状态、过程）
6、讨论动量与动能的区别与联系
7、例题
1、一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰壁前后钢球的动量变化了多少？
解析：动量是矢量，动量方向与速度方向一致。碰撞前后速度反向了，动量也反向。由于前后动量在一条直线上，矢量差在确立正负后，可用代数方法计算。
先要确立正方向，如以向右为正，、分别表示碰撞前后的动量，
=0.1×6kg m/s =-0.1×6kg m/s
=0.6kg m/s kg =-0.6kg m/s
Δp= - = ( 0.6﹣0.6)kg m/s=﹣1.2kg m/s
ΔP为负值，表示ΔP方向向左。
2、下列关于动能和动量的说法错误的是（　　）
A．物体的速率改变，物体的动能和动量一定都变
B．做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量都相同
C．物体的动量不变，则动能不变
D．物体动能不变，则动量也不变
解析：BD
速率改变，速度大小改变，动量、动能都变A对
做匀速圆周运动的物体，在任何相同的时间内动量的变化量方向不一定相同。B错
物体的动量不变，速度大小不变，动能不变C对。
物体动能不变，速度大小不变，但方向可以变化，动量可以变，D错
3、（2026·江苏·高考真题）如图所示，水平面内一光滑小球沿正方形线框保持速率不变运行，a、b、c、d分别是各边中点，在拐点处小球所受合力的冲量大小和其动量大小的比值是（ ）
A.ab/gb B. ab/bd C. ab/fh D.ab/hi
解析：A
在拐点处，比如g点，末动量=mv，方向沿gb方向，初动量=mv，方向沿ag方向，如图：
只有 A正确

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