1.1实验：探究碰撞中的不变量-动量ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理选择性必修第一册高二上学期.rar

动量动量人教版 选择性必修1新知导入汽车碰撞实验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球拉起时同样的高度。为什么会发生这样的现象呢?新知讲解1、相互作用时间极短；2、相互作用力极大，即内力远大于外力；碰撞有什么特点呢？【思考与讨论讨论 】3、速度都发生变化碰撞的特点:一、寻求实验中的不变量新知讲解思考讨论：(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，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球拉起时同样的高度。(2)将上面的A球换成大小相同的C球，使C球的质量大于B球，拉起C球至某一高度后释放， 撞击静止的B球。可以看到，碰撞后B球获得较大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。为什么会发生这样的现象呢?新知讲解实验如图,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。新知讲解思考讨论：计算比较碰撞前后两辆小车动能之后是否变化;计算比较碰撞前后两辆小阵质量与速度的乘积之和是否变化。新知讲解 在碰撞前后系统各部分的“mv”（矢量，要考虑方向）的总和是一个定值，我们给“mv”一个名称叫动量P。结论：新知讲解二、动量在物理学中，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 在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是 kgm/s是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。1. 定义：p = m2. 单位：3. 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。速度v为物体的对地速度规定正方向！新知讲解动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与的方向相同：（在同一直线上，采用代数运算）4. 动量的变化（ p）（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： p = p2 - p1 = m2 - m1 = m动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。新知讲解PP不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：PPPP三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端 动量的变化p新知讲解5.试讨论以下几种运动的动量变化情况物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做平抛运动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，大小不变课堂练习规定正方向规定正方向PPP例题1：一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？方向如何？ 课堂练习 解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v1=6m/s, 碰撞前钢球的动量为 p1 = mv1 =0.16kgm/s =0.6kgm/s. 碰撞后钢球的速度为v2= - 6m/s，碰撞后钢球的动量为： p2= mv2 = 0.16kgm/s= 0.6kgm/s p = p2 p = 0.6kgm/s 0.6kgm/s=1.2kgm/s, 且动量变化的方向向左。新知讲解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质量和速度的乘积Ek1/2mv2pmv焦耳(J)千克米/秒(kgm/s)标量矢量(方向与速度方向相同)代数运算法则平行四边形定则v变化(方向)，Ek可能为零v变化，p一定变化都是状态量、相对量，两者的大小关系为：p22mEk 新知讲解 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。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1、如图所示,利用气垫导轨和光电门研究碰撞中的不变量,已知遮光片的宽度为L,两滑块质量分别为mA和mB,开始时滑块A和B相向运动,经过光电门的时间各自为tA和 tB，碰撞后，滑块B和A先后以 tB和 tA 经过右侧光电门，如果实验中测出碰撞前后两滑块的质量和速度乘积之和保持不变，则可用题中条件写出所满足的关系式是_课堂练习2、某同学利用如图所示的装置探究碰撞中的不变量，则下列说法正确的是( )A.悬挂两球的细绳长度要适当，且等长。B.由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度。C.两小球必须都是钢性球，且质量相同。D.两小球碰后可以粘合在一起共同运动。课堂练习ABDABD1、某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速运动然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，继续做匀速运动，他设计的具体装置如图所示在小车A后连着纸带，电磁打点计时器电源频率为50Hz，测得小车A的质量(包括橡皮泥)为310g，小车B的质量为205g，计算可知，两小车相互作用前质量与速度的乘积之和为_kgm/s；两小车相互作用以后质量与速度的乘积之和为_ kgm/s(保留三位有效数字)。两结果不完全相等的主要原因是_拓展提高0.6200.6200.6180.618 纸带与打点计时器的限位孔及小车与木板间有摩擦。纸带与打点计时器的限位孔及小车与木板间有摩擦。 t2=7T=0.14st1=5T=0.10s拓展提高t2=7T=0.14st1=5T=0.10s小车的小车的A A速度速度ABAB相碰并粘合成一体速度相碰并粘合成一体速度mmA Av v1= =0.3102 kgm/s kgm/s = =0.620 kgm/s kgm/s( (mmA A+ +mmB B) )v v2=(0.310+0.205)1.2 kgm/skgm/s= =0.618 kgm/s kgm/s解析拓展提高让一位同学把一个充气到直径1.5m 。左右的大乳胶气球，以某一速度水平投向你，请你接住。把气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?课堂总结寻求碰撞中的不变量物体速度测量方法动量单摆测速光电门测速定义动量变化量频闪照片测速打点计时器测速平抛运动测速板书设计寻求碰撞中的不变量物体速度测量方法动量单摆测速光电门测速定义动量变化量频闪照片测速打点计时器测速平抛运动测速作业布置课后练习和同步练习