相互作用中的守恒量 動量 課件-高二上學期物理滬科版（2020）選擇性必修第一冊

1.1相互作用中的守恒量動量生活和自然界中存在各種碰撞現(xiàn)象這些現(xiàn)象各不相同，是否遵循相同的規(guī)律？這些現(xiàn)象中是否存在不變的物理量？理解動量的定義，知道動量是矢量.通過尋求碰撞中的不變量，經(jīng)歷科學探究的過程.知道動量變化是矢量，會計算一維情況下的動量變化量.

尋求碰撞中的不變量操作：用兩根長度相同的線繩，分別懸掛兩個完全相同的鋼球A、B，且兩球并排放置。拉起A球，然后放開，該球與靜止的B球發(fā)生碰撞。AB現(xiàn)象：碰撞后A球停止運動而靜止，B球開始運動，最終擺到和A球拉起時同樣的高度，A的速度傳遞給了B。為什么會發(fā)生這樣的現(xiàn)象呢？猜想：碰撞前后，兩球速度之和是不變的。那么所有的碰撞都有這樣的規(guī)律嗎？CB現(xiàn)象：B擺起的最大高度大于C球被拉起時的高度，碰撞后質(zhì)量小的B球獲得較大的速度.操作：將上面實驗中的A球換成大小相同的C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。結(jié)論：碰撞前后，兩球速度之和并不是不變的。猜想1：兩球碰撞前后的速度變化跟它們的質(zhì)量有關(guān)系。猜想2：兩球碰撞前后的動能之和不變。猜想3：兩球碰撞前后速度與質(zhì)量的乘積之和可能是不變的。猜想......碰撞前后到底什么量是不變的？實驗光電門測速度的原理：

，式中Δx

為滑塊上擋光片的寬度，Δt

為數(shù)字計時器顯示的滑塊上擋光片經(jīng)過光電門的時間。1.沖量是過程量，它描述的是力作用在物體上的時間積累效應(yīng)，求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量2.求合沖量的兩種方法可分別求每一個力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個力的作用時間相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．提升：

【觀測與思考】如圖所示，利用兩個不同質(zhì)量的鋼球、半盒細沙、一張小板凳（用一塊薄木板和四枚長鋼釘做成）做如下實驗：

（1）把小板凳平放在細沙表面，分別用不同質(zhì)量的鋼球從同一高度落下碰撞小板凳，觀測小板凳兩次陷入細沙中的深度。（2）把小板凳平放在細沙表面，同一鋼球分別從不同高度落下碰撞小板凳，觀察小板凳兩次陷入細沙中的深度。討論影響碰撞的因素還有哪些。結(jié)論：碰撞效果與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)系。

練習：籃球運動員接傳來的籃球時，通常要先伸出兩臂迎球，手觸到球瞬間瞬間順勢后引。用所學的物理知識解釋這樣做的目的。提示：延長了手與球的作用時間，因為沖量不變時間變長，所以手受力變小。

【思考問題】功是力與力的方向上位移的乘積，請比較功和沖量。沖量功單位N·sJ公式標矢性矢量標量意義力的作用對時間的累積效應(yīng)；動量變化的量度力的作用對空間的累積效應(yīng)；能量變化的量度正負正負表示方向與正方向相反正負表示動力做功或阻力做功

【思考問題】設(shè)鋼球的質(zhì)量為

，從高處下落至與海綿墊塊相碰前的速度為

，碰撞

秒后靜止，碰撞過程中平均作用力為

。視碰撞過程為勻減速直線運動，請用牛頓運動定律和運動學公式，探究鋼球下落到海綿墊塊時相互作用力、作用時間、質(zhì)量和速度的慣性。根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)運動學公式得：鋼球與海綿墊塊相碰最終的速度為零，可以得到：一、尋求碰撞中的不變量4.實驗數(shù)據(jù)：（質(zhì)量不同的滑塊，碰撞后不分開）物理量mvmv2v/m次數(shù)碰前碰后相對差值碰前碰后相對差值碰前碰后相對差值123一、尋求碰撞中的不變量4.結(jié)論：（1）從實驗數(shù)據(jù)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(zhì)量與速度的乘積之和卻基本不變。（2）mv這個物理量具有特別的意義。比較表格中的相對差值，你最終可以得到什么樣的結(jié)論？在物理學中，把物體的質(zhì)量

m和速度?的乘積叫做物體的動量p，用公式表示為：p=mv

在國際單位制中，動量的單位是千克米每秒，符號是kg?m/s是狀態(tài)量，與某一時刻相對應(yīng)1.定義：2.單位：3.三性：(2)瞬時性:(1)矢量性:方向由速度方向決定，與該時刻的速度方向相同(3)相對性:物體的動量與參考系的選擇有關(guān)，中學階段常以地球為參考系二、動量思考：由于動量具有以上性質(zhì)，當動量變化時，我們?nèi)绾蝸砬髣恿康淖兓?？【?】一個質(zhì)量m=

0.1kg的鋼球，以?=

6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回，沿著同一直線以?'=

6m/s的速度水平向左運動，如圖所示。碰撞前后鋼球的動量各是多少？碰撞前后鋼球的動量變化了多少？解：取水平向右為坐標軸的方向。碰撞前鋼球的速度為6m/s，碰撞前鋼球的動量為：碰撞后鋼球的速度為v'=-6m/s，碰撞后鋼球的動量為：碰撞前后鋼球動量的變化量為：動量的變化量是矢量，求得的數(shù)值為負值，表示它的方向與坐標軸的方向相反，即?p的方向水平向左。定義：物體的末動量與初動量的矢量差叫做物體動量的變化。(2)公式：Δp=mΔ?4.動量的變化(Δ

p)通過例1，你能總結(jié)一下你計算這個例題收獲了哪些知識嗎？(3)方向：動量是