第一章　1　動(dòng)量—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊(cè)課件(共23張PPT)

1、1動(dòng)量自主閱讀自我檢測(cè)一、尋求碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)(一)1.現(xiàn)象:如圖所示,用兩根長(zhǎng)度相同的線繩,分別懸掛兩個(gè)完全相同的鋼球A、B,且兩球并排放置。拉起A球,然后放開(kāi),該球與靜止的B球發(fā)生碰撞。可以看到:若兩個(gè)鋼球質(zhì)量相同,則碰撞后A球停止運(yùn)動(dòng)而靜止,B球開(kāi)始運(yùn)動(dòng),最終擺到和A球被拉起時(shí)的高度。即B球的速度碰前A球的速度。2.猜想:碰撞前后,兩球速度之和不變。同樣等于自主閱讀自我檢測(cè)3.驗(yàn)證:(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn):若A球的質(zhì)量大于B球,則碰撞后B球擺起的高度A球被拉起時(shí)的高度,即B球獲得的速度。(2)驗(yàn)證猜想:碰撞前后,兩球速度之和并不。4.再次猜想:觀察發(fā)現(xiàn),兩球碰撞前后的速度變化跟它們的_有關(guān)系。

2、可能碰撞前后兩個(gè)物體的動(dòng)能之和不變,可能兩個(gè)物體碰撞前后速度與質(zhì)量的乘積之和不變。大于較大相等質(zhì)量自主閱讀自我檢測(cè)實(shí)驗(yàn)(二)實(shí)驗(yàn)如圖,兩輛小車(chē)都放在滑軌上,用一輛運(yùn)動(dòng)的小車(chē)碰撞一輛靜止的小車(chē),碰撞后兩輛小車(chē)粘在一起運(yùn)動(dòng)。小車(chē)的速度用滑軌上的數(shù)字計(jì)時(shí)器測(cè)量。表1中數(shù)據(jù)是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)采集的。其中,m1是運(yùn)動(dòng)小車(chē)的質(zhì)量,m2是靜止小車(chē)的質(zhì)量,v是運(yùn)動(dòng)小車(chē)碰撞前的速度,v是碰撞后兩輛小車(chē)的共同速度。自主閱讀自我檢測(cè)(1)表1根據(jù)表1中的數(shù)據(jù)完成表2。表20.04890.3260.3190.04340.3400.3280.06370.4110.397自主閱讀自我檢測(cè)(2)結(jié)論:比較表2中第2、3兩列數(shù)據(jù)可

3、知,兩輛小車(chē)碰撞前后,動(dòng)能之和并不。比較表2中第4、5兩列數(shù)據(jù)可知,兩輛小車(chē)碰撞前后,質(zhì)量與速度的乘積之和基本。相等相等自主閱讀自我檢測(cè)二、動(dòng)量及動(dòng)量的變化1.動(dòng)量(1)定義:物體的和的乘積。(2)公式:。(3)單位:,符號(hào)是。(4)矢量性:方向與的方向相同。運(yùn)算遵守_定則。2.動(dòng)量的變化量(1)定義:物體在某段時(shí)間內(nèi)與的矢量差(也是矢量),p=(矢量式)。(2)動(dòng)量始終保持在一條直線上時(shí)的動(dòng)量運(yùn)算:選定一個(gè)正方向,動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號(hào)的數(shù)值表示,從而將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)號(hào)僅代表,不代表大小)。質(zhì)量速度p=mv 千克米/秒kgm/s速度平行四邊形末動(dòng)量初動(dòng)量p-p

4、方向自主閱讀自我檢測(cè)正誤判斷1.動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向不一定相同。()2.質(zhì)量大的物體的動(dòng)量一定大。()3.物體的動(dòng)量越大,則物體的慣性就越大。()4.質(zhì)量和速率都相同的物體的動(dòng)量一定相同。()解析:動(dòng)量相同指動(dòng)量的大小和方向均相同,而動(dòng)量的方向就是速度的方向即運(yùn)動(dòng)方向,故動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同。解析:動(dòng)量是質(zhì)量和速度的乘積,因此質(zhì)量大、速度小的物體的動(dòng)量可能小。解析:動(dòng)量是矢量,它的方向與速度的方向相同,而質(zhì)量和速率都相同的物體,其動(dòng)量大小一定相同,但方向不一定相同。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)對(duì)動(dòng)量的理解情境探究工人師傅在鍛打刀具的時(shí)候,一人用較小的錘子擊打,一人用較大的錘子擊打,兩個(gè)人每次擊打后

5、的效果是不同的,大錘子擊打時(shí)能看到金屬模具有較大的形狀變化。這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)物體產(chǎn)生的效果不僅與速度有關(guān),而且與質(zhì)量有關(guān)。(1)什么是動(dòng)量?動(dòng)量的方向如何確定?做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)量是否變化?(2)什么是動(dòng)量的變化量?動(dòng)量變化量的方向如何確定?(假定物體在一條直線上運(yùn)動(dòng))問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)要點(diǎn)提示:(1)運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積是動(dòng)量。動(dòng)量的方向與速度的方向相同。物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),速度大小不變,方向時(shí)刻改變,故動(dòng)量發(fā)生變化。(2)如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng),首先規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。動(dòng)量變化量p=p-p=m(v-v)=mv為矢量式,其方向與v的方向相同。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)知識(shí)歸納1.動(dòng)量(

6、1)動(dòng)量是狀態(tài)量,進(jìn)行動(dòng)量運(yùn)算時(shí),要明確是哪一物體在哪一狀態(tài)(時(shí)刻)的動(dòng)量,p=mv中的速度v是瞬時(shí)速度。(2)動(dòng)量的相對(duì)性:物體的速度與參考系的選擇有關(guān),因此,物體的動(dòng)量與參考系的選擇也有關(guān)。選不同的參考系時(shí),同一物體的動(dòng)量可能不同,通常在不說(shuō)明參考系的情況下,物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)地面的動(dòng)量。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)2.動(dòng)量的變化量(1)動(dòng)量的變化量是過(guò)程量,分析計(jì)算時(shí),要明確是物體在哪一個(gè)過(guò)程的動(dòng)量變化。(2)動(dòng)量的變化量p=p-p是矢量式,p、p、p間遵循平行四邊形定則,如圖所示。(3)p的計(jì)算當(dāng)p、p在同一直線上時(shí),可規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;當(dāng)p、p不在同一直線上時(shí),應(yīng)依據(jù)平行四邊

7、形定則運(yùn)算。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)3.動(dòng)量和動(dòng)能的比較 問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)典例剖析例題一質(zhì)量m=0.2kg的皮球從高H=0.8m處自由落下,與地面相碰后反彈的最大高度h=0.45m。試求:球與地面相互作用前、后時(shí)刻的動(dòng)量以及球與地面相互作用過(guò)程中的動(dòng)量變化。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)解析:以向下的方向?yàn)檎?則由mgH= 得與地面接觸時(shí)的速度v1=4m/s此時(shí)的動(dòng)量大小p1=mv1=0.8kgm/s,方向向下,為正。由mgh= 得球剛離開(kāi)地面時(shí)的速度大小v2=3m/s此時(shí)的動(dòng)量大小p2=mv2=0.6kgm/s,方向向上,為負(fù)。所以p=p2-p1=-0.6kgm/s-0.8kgm/s=-1.4kgm/s,負(fù)號(hào)表示方向向上。答

8、案:0.8kgm/s,方向向下0.6kgm/s,方向向上1.4kgm/s,方向向上問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)規(guī)律方法 動(dòng)量變化量的求解方法1.若初、末動(dòng)量在同一直線上,則在選定正方向的前提下,可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算。2.若初、末動(dòng)量不在同一直線上,運(yùn)算時(shí)應(yīng)遵循平行四邊形定則。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)變式訓(xùn)練 羽毛球是速度較快的球類(lèi)運(yùn)動(dòng)之一,運(yùn)動(dòng)員扣殺時(shí)羽毛球的速度可達(dá)到100m/s,假設(shè)羽毛球飛來(lái)的速度為50m/s,運(yùn)動(dòng)員將羽毛球以100m/s的速度反向擊回。設(shè)羽毛球的質(zhì)量為10g,試求:(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)量變化量;(2)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)能變化量。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)解析:(1)以羽毛球飛來(lái)的方向?yàn)檎?/p>

9、向,則p1=mv1=1010-350kgm/s=0.5kgm/s。p2=mv2=-1010-3100kgm/s=-1kgm/s。所以動(dòng)量的變化量p=p2-p1=-1kgm/s-0.5kgm/s=-1.5kgm/s。即羽毛球的動(dòng)量變化量大小為1.5kgm/s,方向與羽毛球飛來(lái)的方向相反。(2)羽毛球的初動(dòng)能:Ek= =12.5J,羽毛球的末動(dòng)能:Ek= =50J。所以Ek=Ek-Ek=37.5J。答案:(1)1.5kgm/s,方向與羽毛球飛來(lái)的方向相反(2)37.5J問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)1.(多選)若一個(gè)物體的動(dòng)量發(fā)生了變化,則物體運(yùn)動(dòng)的 ()A.速度大小一定改變了B.速度方向一定改變了C.速度一定變化

10、了D.加速度一定不為零答案:CD解析:動(dòng)量是矢量,動(dòng)量發(fā)生變化,對(duì)于同一物體,質(zhì)量不變,一定是速度發(fā)生變化,可能是速度的大小發(fā)生變化,也可能是速度的方向發(fā)生變化,也可能是速度的大小和方向都發(fā)生變化,由牛頓第二定律可知加速度一定不為零,選項(xiàng)CD正確。問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)2.下列關(guān)于動(dòng)量和動(dòng)能的說(shuō)法中,正確的是()A.一個(gè)物體的動(dòng)量不變,其動(dòng)能一定不變B.一個(gè)物體的動(dòng)能不變,其動(dòng)量一定不變C.兩個(gè)物體的動(dòng)量相等,其動(dòng)能一定不等D.兩個(gè)物體的動(dòng)能相等,其動(dòng)量一定不等答案:A解析:一個(gè)物體的動(dòng)量不變,則速度的大小一定不變,其動(dòng)能一定不變,選項(xiàng)A正確;一個(gè)物體的動(dòng)能不變,則速度的大小不變,但是方向不一定不變,其

11、動(dòng)量不一定不變,例如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,選項(xiàng)B問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)3.3顆均為0.05kg的子彈以600m/s的速度擊中豎直擋板,由于擋板不同位置材質(zhì)不同,子彈擊中后的運(yùn)動(dòng)情況不同,A水平穿過(guò)擋板,穿過(guò)后的速度是200m/s,B被擋板反向彈回,彈回時(shí)速度大小為200m/s,C進(jìn)入擋板后停在擋板之內(nèi),求3顆子彈動(dòng)量的變化量。(規(guī)定向右的方向?yàn)檎较?問(wèn)題當(dāng)堂檢測(cè)解析:A的初動(dòng)量pA=mv1=0.05kg600m/s=30kgm/s,末動(dòng)量pA=mv1=0.05kg200m/s=10kgm/sA子彈動(dòng)量的變化量pA=pA-pA=10kgm/s-30kgm/s=-20kgm/s,pA0,動(dòng)量變化量的方向向左。B的初動(dòng)量pB=mv2=0.05kg600m/s=30kgm/s,末動(dòng)量pB=mv2=0.05k