物理选择性必修 第一册1 动量多媒体教学ppt课件
展开1.会分析碰撞中的不变量。(科学探究)2.掌握动量的概念,会计算动量的变化量。(物理观念)3.能区分动量和动能的异同。(科学思维)
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
一、常见的碰撞现象做相对运动的两个(或几个)物体相遇并发生 ,在很短的时间内,它们的 会发生显著变化,这一过程叫作碰撞。 二、历史上对碰撞现象的研究17世纪,物理学家对碰撞的研究取得了丰硕的成果,在此基础上提出了运动量守恒的基本思想。在此研究过程中,做出贡献的有布拉格大学校长、物理学教授马尔西,荷兰物理学家 ,等等。
三、探究碰撞过程的守恒量1.实验装置(如图所示)为了研究水平方向的一维碰撞,气垫导轨必须调水平。(1)质量的测量:用天平测量滑块的质量。(2)速度的测量:利用公式v= ,式中Δx为滑块上挡光条的宽度,Δt为数字计时器显示的挡光条经过光电门的时间。
2.动量(1)定义:物理学中把 和 的乘积(即运动的量)定义为物体的动量,用符号p表示。 动量是状态量,与时刻或位置对应(2)表达式:p= 。 (3)单位: ,符号是 。 (4)方向:动量是矢量,它的方向与 的方向相同。 注意方向问题
情境链接物体做匀速圆周运动时,其动量是否变化?
教材拓展阅读教材P6“发展空间”。1668年,惠更斯发表了一篇题为《关于碰撞对物体运动的影响》的论文,总结了他对碰撞问题在实验和理论上的研究成果。论文中,他得出的结论是什么?
提示 变化。动量是矢量,方向与速度的方向相同;物体做匀速圆周运动时,速度大小不变,方向时刻变化,物体动量时刻变化。
提示 每个物体所具有的“动量”在碰撞时可以增多或减少,但是它们的量值在同一个方向的总和却保持不变。
易错辨析(1)动量是矢量,其方向与速度的方向相同。( )(2)两个质量相同的物体,它们的动能相等,它们的动量一定相同。( )(3)物体的速度大小不变,其动量不变。( )(4)两物体动量大的动能不一定大。( )
导学探究在激烈的足球比赛中,一个较瘦弱的运动员奔跑时迎面撞上了高大结实的对方运动员,自己倒在地上,而对方几乎不受影响。这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关,而且与质量有关。若质量为60 kg的运动员以5 m/s的速度向东奔跑,他的动量是多大?方向如何?
提示 动量是300 kg·m/s,方向向东。
知识归纳1.对动量的认识(1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv计算。(2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。(3)相对性:因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取有关。2.动量的变化量动量的变化量是矢量,其表达式Δp=p2-p1,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算。
3.动量和动能的区别与联系
特别提示 理解动量的三个关键点(1)动量p=mv,大小由m和v共同决定。(2)动量p和动量的变化量Δp均为矢量,计算时要注意其方向性。(3)物体的动量变化时动能不一定变化,动能变化时动量一定变化。
应用体验【例】 (1)质量为2 kg的物体,沿同一方向速度由3 m/s增大到6 m/s,求物体动量的变化量Δp1的大小。(2)如图所示,一个质量为m的钢球,以速度v斜射到水平放置的坚硬大理石板上,入射角是45°。碰撞后斜着弹出,弹出的角度也是45°,速度变为v',且其大小与v的大小相同。求碰撞前后钢球动量的变化量Δp2。
解析 (1)物体动量的变化量大小为Δp1=mv-mv0=2×6 kg·m/s-2×3 kg·m/s=6 kg·m/s。(2)如图所示,碰撞前后钢球动量的变化量方向竖直向上,大小为
对点演练一名同学把一质量为0.5 kg的篮球由静止释放,释放后篮球的重心下降高度为1.25 m时与地面相撞,反弹后篮球的重心上升的最大高度为0.45 m,不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。(1)求地面与篮球相互作用的过程中篮球动量的变化量。(2)求地面与篮球相互作用的过程中篮球动能的变化量。(3)拓展延伸:若篮球与地面发生碰撞时无能量损失,反弹后仍然上升到1.25 m高度处,则篮球动量的变化量和动能的变化量分别是多少?
答案 (1)4 kg·m/s,方向竖直向上(2)-4 J(3)5 kg·m/s,方向竖直向上 0
方向竖直向上以竖直向下为正方向,篮球动量的变化量为Δp=(-mv2)-mv1=-0.5×3 kg·m/s-0.5×5 kg·m/s=-4 kg·m/s即篮球动量的变化量大小为4 kg·m/s,方向竖直向上。
代入数据得ΔEk=-4 J即动能减少了4 J。(3)发生碰撞前后速度大小不变,方向改变,由题可知Δp'=(-mv3)-mv1=-5 kg·m/s即篮球动量的变化量大小为5 kg·m/s,方向竖直向上,
1.(动量变化的计算)(2023河北唐山高二期末)一个质量为0.1 kg的钢球在光滑的水平面上,以6 m/s的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以3 m/s的速度水平向左运动。钢球动量的变化量为( )A.0.9 kg·m/s 水平向左B.0.9 kg·m/s 水平向右C.0.3 kg·m/s 水平向左D.0.3 kg·m/s 水平向右
解析 以水平向左为正方向,钢球动量的变化量为Δp=0.1×3 kg·m/s-0.1×(-6) kg·m/s=0.9 kg·m/s,方向水平向左。故选A。
2.(动量概念的理解)下列关于动量的说法正确的是( )A.动量变化的方向一定与初末动量的方向都不同B.物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大C.两物体的动量相同,动能也一定相同D.物体的速度大,则物体的动量一定大
解析 动量变化的方向与初末动量的方向可能相同,A错误;由Δp=mΔv可知,物体的动量变化越大,则该物体的速度变化一定越大,故B正确;由p=mv可知,动量相同时,动能的大小为Ek= ,两物体质量关系不确定,则动能不一定相同,故C错误;由p=mv可知,动量的大小由质量m和速度v的乘积大小共同决定,故D错误。
3.(动量与动能的比较)如图所示,飞机在平直跑道上由静止开始做匀加速直线运动,飞机在运动过程中的( )A.动能与速度成正比B.动能与时间成正比C.动量与时间成正比D.动量与位移成正比
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