1、高中物理选择性必修1第一章 动量守恒定律清华附中朝阳学校 张君可2020.7 台球的碰撞、微观粒子的散射，这些运动似乎有天壤之别。然而，物理学的研究表明，它们遵从相同的科学规律动量守恒定律。动量守恒定律是自然界中最普遍的规律之一，无论是设计火箭还是研究微观粒子，都离不开它。生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象撞车撞车 生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象钉钉钉钉子子 生活中的各种碰撞现象生活中的各种碰撞现象打打网网球球微观粒子相互作用微观粒子相互作用 现象分析：以上现象的本质特征能不能用两现象分析：以上现象的本质特征能不能用两个字归纳个字归纳 碰撞碰撞思考与猜想思考与猜想1.这些天壤之
2、别的运动，是否遵循这些天壤之别的运动，是否遵循相同的物理规律？相同的物理规律？2.碰撞现象会不会有什么物理量保碰撞现象会不会有什么物理量保持不变？持不变？物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律，其中包括在多变的世界里找出某些不变量。第一节 动量从实验的现象似乎可以得出：碰撞后，A 球的速度大小不变地“传给”了 B 球。这意味着，碰撞前后，两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？牛顿摆实验观察与思考一、寻求碰撞中的不变量从实验可以看出，质量大的C球与质量小的B球碰撞后，B球得到的速度比C球碰撞前的速度大，两球碰撞前后的速度之和并不相等1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理
3、选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件 下面我们通过分析实验数据来研究上述问题。实验如图 1.1-2，两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。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件【数据处理】请你根据表中的数据，计算两辆小车碰撞前后的动能，比较
4、此实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积，比较两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。【结论】从实验的数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019
5、）高中物理选择性必修一课件 要更准确、更全面地反映运动物要更准确、更全面地反映运动物体的作用效果，必须同时考虑其速度体的作用效果，必须同时考虑其速度及质量及质量,为此，物理学要引入一个新的物理为此，物理学要引入一个新的物理量量动量。动量。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件在物理学中，把物体的质量在物理学中，把物体的质量 m 和速度和速度 的乘积叫做的乘积叫做物体的动量物体的动量 p，用公式表示为，用公式表示为 在国际单位制中，动量的单位是千克在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号米每秒，符号是是
6、 kgm/s是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。1.定义：定义：p=m2.单位：单位：3.对动量的理解对动量的理解(2)瞬时性瞬时性:(1)矢量性矢量性:方向由速度方向决定方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同，与该时刻的速度方向相同(3)相对性相对性:与参考系的选择有关，一般与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。以地球为参考系。二、动量1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其动量的变化等于末状态动量减初状态
7、的动量，其方向与方向与的方向相同的方向相同：（：（在同一直线上，采用代数运算在同一直线上，采用代数运算）4.动量的变化（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）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差叫做物体动量的变化动量的变化。（2）表达式：）表达式：p=m动量的变化也叫动量的变化也叫动量的增量动量的增量或或动量的改变量动量的改变量。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】
8、人教版（2019）高中物理选择性必修一课件5.5.试讨论以下几种运动的动量变化情况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匀速直线运动物体做自由落体运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量大小、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，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小不变动量方向时刻改变，大小不变？思考与讨论思考与讨论1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版
9、（2019）高中物理选择性必修一课件PPP1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件 解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度钢球的速度v1=6m/s,碰撞前钢球的动量为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碰撞后钢球的速度为v2=-6m/s，碰撞后钢，碰撞后钢球的动量为：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
10、方向向左且动量变化的方向向左.1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。（2）动量是矢量，动能是标量。）动量是矢量，动能是标量。动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。变化时，动量一定发生变化。（3）动量与动能的定量关系）动量与动能的定量关系动量发生动量发生变化变化速度大小改变方向不变速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小不变方向改
11、变速度大小和方向都改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能改变动能改变动能不变动能不变22k122pEmm k2pmE 拓展拓展1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件 汽车以速度汽车以速度V运动，急刹车到停止。若对车施加很大的阻力，运动，急刹车到停止。若对车施加很大的阻力，则车停止时间则车停止时间_；如果对车施加很小的阻力，则车停止时；如果对车施加很小的阻力，则车停止时间间_。两种情况下，汽车的两种情况下，汽车的_变化相同。可见，引起运动状变化相同。可见，引起运动状态改变，要考虑态改变，要考虑_和和_
12、这两个因素。这两个因素。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的的冲量。冲量。2.公式：公式：I=Ft 3.单位单位(SI):牛牛秒（秒（Ns）(1)冲量是冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。(2)冲量是过程量，反映的是力对时间的积累效应。冲量是过程量，反映的是力对时间的积累效应。4.关于冲量的几点理解关于冲量的几点理解(3)冲量与功的区别。冲量与
13、功的区别。1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件W=FSI=Ft1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件 例题例题2 2：对于力的冲量，下列说法正确的是对于力的冲量，下列说法正确的是 ()()A.A.力越大，力的冲量就越大力越大，力的冲量就越大;B.B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大作用在物体上的力大，力的冲量不一定大;C.C.力与位移垂直时，力的冲量为零力与位移垂直时，力的冲量为零;D.D.物体在水平推力作用下
14、物体在水平推力作用下,经一段时间经一段时间t t后仍处于静止状后仍处于静止状态，则此推力的冲量为零。态，则此推力的冲量为零。B B1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件例题例题3：把一个质量：把一个质量 m=2 kg的小球沿水平方向抛出，不计空的小球沿水平方向抛出，不计空气阻力，经气阻力，经 t=5 s，求小球受到的重力的冲量，求小球受到的重力的冲量I。(取取g=10m/s2)例题例题4：如图所示，物体静止在水平地面上，先用水平恒力：如图所示，物体静止在水平地面上，先用水平恒力 F1拉物体，然后用水平恒力
15、拉物体，然后用水平恒力F2 拉物体，这两个力作用的时间拉物体，这两个力作用的时间分别为分别为 t1和和t2，求物体受，求物体受 F1、F2 作用的合冲量。作用的合冲量。F1F2I=mgt=100 Ns，方向竖直向下，方向竖直向下I合合=F1t1+F2t2典 例 探 究典 例 探 究1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件 例题例题5：如右图所示，一物体在与水平方向成如右图所示，一物体在与水平方向成 角的拉力角的拉力F作用下匀速前进了时间作用下匀速前进了时间t，则（，则（）A.拉力拉力F对物体的冲量大小为对物
16、体的冲量大小为Ft；B.拉力拉力F对物体的冲量大小为对物体的冲量大小为Ftsin；C.摩擦力对物体的冲量大小为摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin；D.合外力合外力对物体的冲量大小为对物体的冲量大小为0。FAD1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件一、动量一、动量1.质量和速度的乘积叫做物体的动量质量和速度的乘积叫做物体的动量2.公式：公式：p=m3.动量是矢量，方向与速度方向一致动量是矢量，方向与速度方向一致二、冲量二、冲量1.定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式：公式：I=Ft3.冲量是矢量，方向与作用力方向一致冲量是矢量，方向与作用力方向一致课堂总结课堂总结1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件1.1 动量【新教材】人教版（2019）高中物理选择性必修一课件
