高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量教课内容ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册动量教课内容ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了新课引入，汽车碰撞试验，pmʋ，对动量的理解，2瞬时性，1矢量性，3相对性，规定正方向，动量动量的变化，方向均不变等内容，欢迎下载使用。
牛顿摆是由法国物理学家伊丹·马略特（Edme Maritte）最早于1676年提出的。
火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接
台球由于碰撞而改变运动状态
思考：以上实例中，物体都发生了什么相互作用？
我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。
问题：碰撞前后会不会有什么物理量保持不变？
一、寻求碰撞中的不变量—一维碰撞
用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B，且两球并排放置。拉起 A 球，然后放开，该球与静止的 B 球发生碰撞。 再将上面实验中的A球换成C球，使C球质量大于B球质量，用手拉起C球至某一高度后放开，撞击静止的B球。
一、寻求碰撞中的不变量—实验一
　 对比两次碰撞的结果发现，碰撞效果与速度和质量有关，这其中是否存在一个不变的量呢？下面我们通过实验数据来研究上述问题。
如图， 两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动。小车的速度用滑轨上的光电计时器测量。
一、寻求碰撞中的不变量—实验二
实验数据分析：碰撞前、后两小车的“mv” 物理量，未发生变化；而其余两个物理量发生较大改变。
实验结论：此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积（mv）之和却基本不变。
某同学利用气垫导轨做“探究碰撞中的不变量”的实验，气垫导轨装置如图所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成。
一、寻求碰撞中的不变量—练习
(1)下面是实验的主要步骤：①安装好气垫导轨，调节气垫导轨的调节旋钮，使导轨水平；②向气垫导轨通入压缩空气；③接通数字计时器；④把滑块2静止放在气垫导轨的中间；⑤使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳；
⑥释放滑块1，滑块1通过光电门1后与左侧有固定弹簧的滑块2碰撞，碰后滑块1和滑块2依次通过光电门2，两滑块通过光电门后依次被制动；⑦读出滑块通过两个光电门的挡光时间：滑块1通过光电门1的挡光时间Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光时间Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间Δt3＝8.35 ms；⑧测出挡光片的宽度d＝5 mm，测得滑块1的质量为m1＝300 g，滑块2(包括弹簧)质量为m2＝200 g。
(2)数据处理与实验结论：①实验中气垫导轨的作用是：A．________________________________________________；B．______________________________。②碰撞前滑块1的速度v1为_______ m/s；碰撞后滑块1的速度v2为________ m/s；滑块2的速度v3为________ m/s。(结果保留两位有效数字)
大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差
保证两个滑块的碰撞是一维的
③在误差允许的范围内，通过本实验，同学们可以探究出哪些物理量是不变的？通过对实验数据的分析说明理由。(至少回答两个不变量)a．_________________________________________________________；_________________________________________________________。b．_________________________________________________________；_________________________________________________________。[答案]　 ③见解析
在物理学中，把物体的质量 m 和速度 ʋ的乘积叫做物体的动量 p，用公式表示为
在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒，符号是 kg•m/s
是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。
方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同
与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。速度v为物体的对地速度
二、动量—概念(P4)
定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。
(2) 公式：Δ p = mΔʋ=P2-P1
4. 动量的变化(Δ p)
(3)方向：动量是矢量，计算动量变化前要规定正方向，数值正负表示∆p方向， 方向与Δʋ的方向相同。
5、动量与动能区别和联系
二、动量—动量和动能区别
动量方向不变，大小增大
动量方向时刻改变，大小增大
动量方向时刻改变，大小不变
思考:1.讨论以下几种运动的动量和动能的变化情况?
二、动量—动量和动能的变化
2021年世界羽毛球锦标赛为期8天，从12月12日持续至12月19日结束。 某次训练中，羽毛球飞来的速度为90 km/h，某运动员将球以342 km/h的速度反向击回。已知羽毛球的质量为5 g，试求：(1)击球过程中羽毛球的动量变化量。[答案]　(1)0.600 kg·m/s，方向与羽毛球被击回的方向相同　
所以羽毛球动量的变化量为Δp＝p2－p1＝0.475 kg·m/s－(－0.125 kg·m/s)＝0.600 kg·m/s即羽毛球动量的变化量大小为0.600 kg·m/s，方向与羽毛球被击回的方向相同。
(2)在这次扣杀中，羽毛球的速度变化量、动能变化量各是多大？[答案]　(2)120 m/s　21 J
2.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．速度大的物体动量一定大C．两物体动能相等，动量不一定相等D．两物体动能相等，动量一定相等
3．质量为0.5 kg的物体，运动速度为3 m/s，它在一个变力作用下速度变为7 m/s，方向和原来的运动方向相反，则这段时间内动量的变化量为(　　)A．5 kg·m/s，方向与原运动方向相反B．5 kg·m/s，方向与原运动方向相同C．2 kg·m/s，方向与原运动方向相反D．2 kg·m/s，方向与原运动方向相同
解析：以原来运动的方向为正方向，由Δp＝mv′－mv得Δp＝(－0.5×7－0.5×3) kg·m/s＝－5 kg·m/s，负号表示Δp的方向与原运动方向相反。
国际单位制：千克米每秒（ kg•m/s）
(1) 公式：Δ p = mΔʋ
(2)方向：与Δʋ的方向相同
(3)预算：代数运算或平行四边形定则
1．(多选)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量的实验中，哪些因素可导致实验误差(　　)A．导轨安放不水平B．小车上挡光板倾斜C．两小车质量不相等D．两小车碰后连在一起
解析：导轨不水平，小车速度将会受重力影响；挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，会导致速度计算出现误差；两小车碰后连在一起及两小车质量不相等均不会导致实验误差，故选A、B。
2．(多选)关于动量的概念，下列说法正确的是(　　)A．动量大的物体，惯性不一定大B．动量大的物体，运动一定快C．动量相同的物体，运动方向一定相同D．动量相同的物体，动能也一定相同
3．(多选)若一个质量不变的物体的动量发生了变化，则物体的(　　)A．动能一定改变了B．速度一定变化了C．加速度一定不为零D．动量方向一定改变了
4．质量为0.2 kg的小球竖直向下以6 m/s的速度落至水平地面上，再以4 m/s的速度反向弹回。取竖直向上为正方向，在小球与地面接触的时间内，关于小球动量变化量Δp和合外力对小球做的功W，下列说法正确的是(　　)A．Δp＝2 kg·m/s，W＝－2 JB．Δp＝－2 kg·m/s，W＝2 JC．Δp＝0.4 kg·m/s，W＝－2 JD．Δp＝－0.4 kg·m/s，W＝2 J
5．(新情景题)“蹦极”运动中，长弹性绳的一端固定，另一端绑在人身上，人从几十米高处跳下，将蹦极过程简化为人沿竖直方向的运动，从绳恰好伸直，到人第一次下降至最低点的过程中，人的动量和动能如何变化？答案：见解析