高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册1 动量教学演示课件ppt
展开1.学会探究碰撞中守恒量的思想方法(难点).2.理解动量和动量变化量的概念并掌握计算方法(重点).3.掌握动量和动能的区别和联系(重点).
目标一 寻求碰撞中的不变量
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。
这些不同的碰撞现象中是否隐藏着相同的物理规律?
问题1:当两球质量相等时,有什么现象?
两钢球碰撞时进行了速度交换
问题2:大钢球碰小钢球时两物体是否进行了速度交换,试猜想碰撞前后什么物理量可能保持不变?
大钢球碰小钢球时,两物体没有进行速度交换,动能之和不变?质量和速度的乘积之和不变?速度和质量的比值之和不变?
实验:探究碰撞中的不变量
表中是三次实验时采集的数据,根据实验数据总结实验规律:
在误差允许范围内碰撞前、后两小车的两个物理量均不变。
实验一:在两小车碰撞接触面处加装轻弹簧,使两小车碰撞后可以完全弹开.
在误差允许范围内碰撞前、后两小车的“mv” 物理量未发生变化;而“mv2” 发生较大改变。
实验二:保持两小车碰撞接触面原状,在自然状态下进行该碰撞实验.
在误差允许范围内碰撞前、后两小车的“mv” 物理量,未发生变化;而“mv2” 发生较大改变。
实验三:在一车固定撞针,在另一小车固定橡皮泥,使两辆小车碰后粘在一起.
通过三次实验,你能得出什么实验结论?
1.动量(1)定义:物体的 和 的乘积.(2)公式:p= ,单位: .
(3)动量的三个性质①动量的矢量性:动量是 量,方向与___________相同.②动量的瞬时性:动量是 , v是 ,计算时应明确是哪一时刻或哪一位置的动量.③动量的相对性:速度v对不同的参考系往往不同,因此动量也有相对性.做题时应先明确参考系.没有说明一般以地面为参考系.
(1)物体在某段时间内 与 的矢量差.
即Δp=p′-p= mΔv
(2)矢量,动量变化的方向与 相同
同一直线上的动量变化的运算
某物体初动量p、末动量p′大小和方向如图,物体的动量变化量怎样用图表示?
遵循平行四边形定则或三角形法则
1.(多选)下列关于动量的说法正确的是A.质量大的物体,动量一定大B.质量和速率都相等的物体,动量一定相同C.质量一定的物体的速率改变,它的动量一定改变D.质量一定的物体的运动状态改变,它的动量一定改变
由p=mv知A错误,C、D正确;动量是矢量,质量和速率都相等的物体,速度方向若不同,则动量不相同,故B错误.
2.如图所示,甲、乙两人在水平路面上沿相反方向匀速运动.已知甲的质量为40 kg,速度大小v1=5 m/s;乙的质量为80 kg,速度大小v2=2.5 m/s.以向右运动为正方向,则以下说法正确的是A.甲的动量比乙的动量大B.甲、乙两人的动量相同C.甲的动量为200 kg·m/s2D.乙的动量为200 kg·m/s
p甲=m甲·(-v1)=-200 kg·m/s;p乙=m乙v2=200 kg·m/s,负号表示动量方向向左,故D正确.
3.一个质量是0.1 kg的钢球,在光滑水平面上以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6 m/s的速度水平向左运动.碰撞前后钢球的动量变化了多少?
答案 1.2 kg·m/s,方向向左
取水平向右为正方向,碰撞前钢球的速度v1=6 m/s,碰撞前钢球的动量为:p1=mv1=0.1×6 kg·m/s=0.6 kg·m/s碰撞后钢球的速度为v2=-6 m/s,动量为:p2=mv2=-0.1×6 kg·m/s=-0.6 kg·m/s动量改变量:Δp=p2-p1=-1.2 kg·m/s即碰撞前后钢球动量变化量的大小为1.2 kg·m/s,方向向左.
1.总结动量与动能的区别与联系
2.总结以下几种运动的动量和动能变化情况:①物体做匀速直线运动;②物体做自由落体运动;③物体做平抛运动;④物体做匀速圆周运动
动量方向时刻改变,大小不变,动能不变
动量大小、方向均不变,动能不变
动量方向不变,大小随时间推移而增大,动能逐渐增大
动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大,动能逐渐增大
4.若某个物体(质量不变)的动量发生了变化,则物体运动的A.速度大小一定改变B.动能一定改变C.加速度一定不为零D.合外力可能为零
F=ma,故合外力一定不为零,D错误;速度发生变化可能是方向发生变化,大小不变,则动能不变,故A、B错误.
5.(多选)质量为m的物体以初速度v0开始做平抛运动,高度下降了h,速度大小变为v,重力加速度为g,则在这段时间内,下列说法正确的是
由动能定理知ΔEk=mgh,故D正确.
带铁钉和橡皮泥小车碰撞
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