1.1動量（課件）高二物理（人教版2019選擇性）

1.動量第一單元動量守恒定律1物理觀念：理解動量的概念及其矢量性，理解動量的變化，并要求學會動量變化量的求解。2科學思維：能從引導探索的形式理解動量的概念和意義，培養(yǎng)學生思考分析能力。認識建構模型在物理思維方法中的應用。3科學探究：通過對尋找碰撞前后守恒量的探究過程，嘗試用科學探究的方法研究物理問題，能在觀察和實驗中發(fā)現問題、提出合理猜想與假設；具有設計探究方案和獲取證據的能力。4科學態(tài)度與責任：具有學習和研究物理的好奇心與求知欲，能主動與他人合作，尊重他人，能基于證據和邏輯發(fā)表自己的見解，實事求是有將物理知識應用于生活和生產實踐的意識，勇于探索日常生活有關的物理問題。核

心

素

養(yǎng)

你能觀察到生活當中哪些碰撞現象？說說你見過的碰撞現象對你造成了哪些難忘的視覺映像？（基于觀察的問題導入更容易然學生認識到物理的科學本質）一、驅動問題一、驅動問題以上的各種碰撞有沒有共同的特點呢？（提示：嘗試從作用時間、速度變化、或者不變量的尋找角度去思考。）碰撞時間極短、速度和力瞬間變化碰撞現象是否會遵循什么共同規(guī)律？變化的過程中尋找不變量。點擊視頻播放二、尋求碰撞中的不變量（一）實驗演示【實驗步驟】如圖所示，A、B是兩個懸掛起來的鋼球，質量相等。使B球靜止，拉起A球，放開A后與B碰撞。將上面實驗中的A球換成大小相同的C球，使C球質量大于B球質量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。然后拉起B(yǎng)至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。觀察兩球碰撞后速度變化。現在請同學們根據以上演示實驗，猜想以下碰撞中的不變量可能與哪些因素有關？二、尋求碰撞中的不變量（二）實驗設計1.要想驗證猜想，需要測量哪些物理量？提示：需要測量兩個相互碰撞物體的質量和碰撞前后的速度。2.為實驗方便操作和結果分析，我們在測量速度時，可以怎么辦？提示：需保證兩個物體碰撞前沿同一直線運動，碰撞后仍沿這條直線運動。這種碰撞叫做一維碰撞。（想一想：使用單線擺好，還是雙線擺要好，為什么？二、尋求碰撞中的不變量（二）實驗設計測量速度的方案設計方案一：利用光電門測速方案二：利用打點計時器測速兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運動的小車碰撞一輛靜止的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運動。小車的速度用滑軌上的光電計時器測量。將打點計時器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點計時器，連在小車的后面。讓小車A運動，小車B靜止。在兩小車的碰撞端分別裝上撞針和橡皮泥，碰撞時撞針插入橡皮泥中，把兩個小車連接成一體（如下圖所示）。通過紙帶測出它們碰撞前后的速度。（二）實驗設計實驗需要哪些實驗器材？（1）質量的測量儀器：天平（2）速度的測量儀器：（三）實驗操作點擊視頻播放二、尋求碰撞中的不變量（四）數據分析質量(g)速度（v(cm/s)）次數滑塊A滑塊BA碰前v1B碰前v2A碰后v’1B碰后v’2127016879.0045.845.8289.0054.154.13142.4087.487.4以下是某組同學實驗后得出的數據記錄，根據數據猜想以下碰撞中的不變量是什么？二、尋求碰撞中的不變量（四）數據分析如何驗證猜想？1230.1690.0920.2140.1280.5470.3350.2130.2010.2400.2370.3840.3822.9261.0463.2961.2355.2741.995實驗結論：從實驗數據可以看出，此實驗中兩輛小車碰撞前后，動能之和并不相等，但質量與速度的乘積之和卻基本不變。特別意義二、尋求碰撞中的不變量猜想1：兩個物體碰撞前后動能之和不變，所以質量小的球速度大；猜想2：兩個物體碰撞前后速度與質量的乘積之和可能是不變的……也許還有……

（五）猜想驗證二、尋求碰撞中的不變量三、動量請同學們閱讀課文“動量”部分，看看物理上賦予mv怎樣的物理意義？待學生看完后帶領學生一起總結動量的知識：1.定義：在物理學中，把物體的質量m和速度

?的乘積叫做物體的動量p，用公式表示為p=mv

2.單位：千克米每秒(kg?m/s)3.動量是矢量，其方向有速度決定。問題：（1）若質量為60kg的運動員(包括球)以5m/s的速度向東奔跑,他的動量是多大?方向如何?當他以恒定的速率做曲線運動時,他的動量是否變化?（2）若這名運動員與對方運動員相撞后速度變?yōu)榱?他的動量的變化量多大?動量的變化量的方向如何?p=mv=300kg·m/s,方向向東物體以恒定速率做曲線運動時，動量大小不變，但是方式時刻在變，故動量發(fā)生改變。Δp=p2-p1=0-mv=-300kg·m/s，故動量大小為300kg·m/s，方向向西。三、動量4.動量的性質(1)瞬時性:通常說物體的動量是物體在某一時刻或某一位置的動量,動量的大小可用p=mv表示。(2)相對性:因物體的速度與參考系的選取有關,故物體的動量也與參考系的選取有關。5.動量的變化量動量的變化量是矢量,其表達式Δp=p2-p1為矢量式,運算遵循平行四邊形定則,當p2、p1在同一條直線上時,可規(guī)定正方向,將矢量運算轉化為代數運算。p′pΔp不在同一條直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則三、動量動量和動能有什么區(qū)別聯系？動能動量區(qū)別定義公式單位標、矢量運算法則變化情況聯系物體由于運動而具有的能物體質量與速度的乘積p＝mv焦耳（J）千克米每秒（kg·m/s）標量矢量代數運算法則平行四邊形定則v變化（方向），Ek不一定變化v變化，p

一定變化

三、動量典例精析

典例1．（1）利用氣墊導軌通過閃光照相進行“探究碰撞中的不變量”這一實驗，實驗要求研究兩滑塊碰撞時動能損失很小和很大等各種情況，若要求碰撞時動能損失最大應選圖中的圖

（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時動能損失最小則應選圖

（填“甲”或“乙”）。（甲圖兩滑塊分別裝有彈性圈，乙圖兩滑塊分別裝有撞針和橡皮泥）（2）某次實驗時碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運動并發(fā)生碰撞，利用閃光照相的方法連續(xù)4次拍攝得到的閃光照片如圖所示。已知相鄰兩次閃光的時間間隔為T，在這4次閃光的過程中，A、B兩滑塊均在0～80cm范圍內，且第1次閃光時，滑塊A恰好位于x＝10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時間及閃光持續(xù)的時間極短，均可忽略不計，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的

時刻?！窘馕觥俊敬鸢浮恳壹?.5T【詳解】（1）[1]若要求碰撞時動能損失最大，則需兩滑塊碰撞后結合在一起，故應選圖乙；[2]若要求碰撞時動能損失最小，則應該使兩滑塊發(fā)生彈性碰撞，即選圖甲。（2）[3]由圖可知，第1次閃光時，滑塊A恰好位于x＝10cm處，第2次A在x＝30cm處，第3次A在x＝50cm處，碰撞在x＝60cm處，從第3次閃光到碰撞的時間為，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的2.5T時刻。典例精析

典例精析

典例2．在利用氣墊導軌探究物體碰撞時動量變化的規(guī)律實驗中，（1）哪些因素可導致實驗誤差增大A．導軌安放不水平

B．滑塊上擋光板傾斜C．兩滑塊質量不相等

D．兩滑塊碰后粘合在一起（2）如圖左側滑塊質量，右側滑塊質量，擋光板寬度為3.00cm，兩滑塊之間有一壓縮的彈簧片，用細線將兩滑塊連在一起。開始時兩滑塊靜止，燒斷細線后，兩滑塊分別向左、右方向運動。擋光板通過光電門的時間分別為，。以向右為正方向，則燒斷細線后兩滑塊的速度分別為

，

。燒斷細線前

，燒斷細線后

，可得到的結論是：碰撞前后兩滑塊的

?！敬鸢浮緼B/BA-0.120.1500各自質量與速度乘積之和是不變量【詳解】（1）[1]A．導軌不水平，小車的速度將受重力影響，導致實驗誤差增大，故A正確；B．滑塊上擋光板傾斜，會導致擋光板寬度不等于擋光階段小車通過的位移，計算速度出現誤差，故B正確；C．兩滑塊質量不相等，系統碰撞前后動量仍然守恒，不會導致實驗誤差，故C錯誤；D．兩滑塊碰后粘合在一起是完全非彈性碰撞，系統碰撞前后動量仍然守恒，不會導致實驗誤差，故D錯誤。故選AB。（2）[2][3][4][5][6]以向右為正方向,由平均速度公式可得燒斷細線前兩物體處于靜止狀態(tài)，兩物體的質量與速度乘積之和為零燒斷細線后兩物體的質量與速度乘積之和為說明碰撞前后兩滑塊各自質量與速度乘積之和是不變量。典例精析

典例3．對于一個質量不變的物體，下列說法中正確的是（）A．做勻速直線運動的物體，其動量可能變化B．做勻速圓周運動的物體，其動量一定不變C．物體的速度發(fā)生變化時，其動量可能不變D．物體的速度發(fā)生變化時，其動量一定變化【答案】D【詳解】A．由動量公式可知，做勻速直線運動的物體速度不變，則動量不變，故A錯誤；B．做勻速圓周運動的物體，速度大小不變但是方向一直在變，而動量是矢量，所以動量一定在變化，故B錯誤；CD．由動量公式可知，物體的速度發(fā)生變化時，動量一定在變化，故D正確C錯誤。故選D。典例精析

動量尋求碰撞中的不變量實驗演示方案設計實驗操作數據分析動量定義及單位矢標性瞬時性動量與動能的區(qū)別與聯系課堂小結課堂反饋1．將物體水平拋出，在物體落地前（不計空氣阻力），下列說法正確的是（

）A．動量的方向不變

B．動量變化量的方向不變C．相同時間內動量的變化量越來越大

D．動量變化的越來越快【答案】B課堂反饋2．一個物體在下述運動中，動量不發(fā)生變化的是（

）A．勻加速直線運動

B．斜向上拋運動C．勻速圓周運動

D．勻速直線運動【答案】D課堂反饋

4．籃球運動員高高躍起將籃球以v＝2m/s的速度從距地面高h1＝3m的籃筐內豎直向下灌入（籃球可以看做質點，不考慮空氣阻力和籃網對籃球阻礙），籃球豎直下落與地面碰撞后彈起，豎直上升的最大高度距離地面高h2＝1.8m，重力加速度g取10m/s2。求（1）籃球下落過程中的時間；（2）取豎直向下為正方向，籃球與地面碰撞過程速度的變化量。課堂反饋【答案】（1）0.6s；（2）-14m/s課堂反饋