1.1動(dòng)量（課件）高二物理（人教版2019選擇性）

1.動(dòng)量第一單元?jiǎng)恿渴睾愣?物理觀念：理解動(dòng)量的概念及其矢量性，理解動(dòng)量的變化，并要求學(xué)會(huì)動(dòng)量變化量的求解。2科學(xué)思維：能從引導(dǎo)探索的形式理解動(dòng)量的概念和意義，培養(yǎng)學(xué)生思考分析能力。認(rèn)識建構(gòu)模型在物理思維方法中的應(yīng)用。3科學(xué)探究：通過對尋找碰撞前后守恒量的探究過程，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題，能在觀察和實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題、提出合理猜想與假設(shè)；具有設(shè)計(jì)探究方案和獲取證據(jù)的能力。4科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：具有學(xué)習(xí)和研究物理的好奇心與求知欲，能主動(dòng)與他人合作，尊重他人，能基于證據(jù)和邏輯發(fā)表自己的見解，實(shí)事求是有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實(shí)踐的意識，勇于探索日常生活有關(guān)的物理問題。核

心

素

養(yǎng)

你能觀察到生活當(dāng)中哪些碰撞現(xiàn)象？說說你見過的碰撞現(xiàn)象對你造成了哪些難忘的視覺映像？（基于觀察的問題導(dǎo)入更容易然學(xué)生認(rèn)識到物理的科學(xué)本質(zhì)）一、驅(qū)動(dòng)問題一、驅(qū)動(dòng)問題以上的各種碰撞有沒有共同的特點(diǎn)呢？（提示：嘗試從作用時(shí)間、速度變化、或者不變量的尋找角度去思考。）碰撞時(shí)間極短、速度和力瞬間變化碰撞現(xiàn)象是否會(huì)遵循什么共同規(guī)律？變化的過程中尋找不變量。點(diǎn)擊視頻播放二、尋求碰撞中的不變量（一）實(shí)驗(yàn)演示【實(shí)驗(yàn)步驟】如圖所示，A、B是兩個(gè)懸掛起來的鋼球，質(zhì)量相等。使B球靜止，拉起A球，放開A后與B碰撞。將上面實(shí)驗(yàn)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。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?，F(xiàn)在請同學(xué)們根據(jù)以上演示實(shí)驗(yàn)，猜想以下碰撞中的不變量可能與哪些因素有關(guān)？二、尋求碰撞中的不變量（二）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)1.要想驗(yàn)證猜想，需要測量哪些物理量？提示：需要測量兩個(gè)相互碰撞物體的質(zhì)量和碰撞前后的速度。2.為實(shí)驗(yàn)方便操作和結(jié)果分析，我們在測量速度時(shí)，可以怎么辦？提示：需保證兩個(gè)物體碰撞前沿同一直線運(yùn)動(dòng)，碰撞后仍沿這條直線運(yùn)動(dòng)。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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)測量速度的方案設(shè)計(jì)方案一：利用光電門測速方案二：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測速兩輛小車都放在滑軌上，用一輛運(yùn)動(dòng)的小車碰撞一輛靜止的小車，碰撞后兩輛小車粘在一起運(yùn)動(dòng)。小車的速度用滑軌上的光電計(jì)時(shí)器測量。將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在光滑桌面的一端，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面。讓小車A運(yùn)動(dòng)，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(shí)撞針插入橡皮泥中，把兩個(gè)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(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？（1）質(zhì)量的測量儀器：天平（2）速度的測量儀器：（三）實(shí)驗(yàn)操作點(diǎn)擊視頻播放二、尋求碰撞中的不變量（四）數(shù)據(jù)分析質(zhì)量(g)速度（v(cm/s)）次數(shù)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(xué)實(shí)驗(yàn)后得出的數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)分析如何驗(yàn)證猜想？1230.1690.0920.2140.1280.5470.3350.2130.2010.2400.2370.3840.3822.9261.0463.2961.2355.2741.995實(shí)驗(yàn)結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，此實(shí)驗(yàn)中兩輛小車碰撞前后，動(dòng)能之和并不相等，但質(zhì)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(gè)物體碰撞前后動(dòng)能之和不變，所以質(zhì)量小的球速度大；猜想2：兩個(gè)物體碰撞前后速度與質(zhì)量的乘積之和可能是不變的……也許還有……

（五）猜想驗(yàn)證二、尋求碰撞中的不變量三、動(dòng)量請同學(xué)們閱讀課文“動(dòng)量”部分，看看物理上賦予mv怎樣的物理意義？待學(xué)生看完后帶領(lǐng)學(xué)生一起總結(jié)動(dòng)量的知識：1.定義：在物理學(xué)中，把物體的質(zhì)量m和速度

?的乘積叫做物體的動(dòng)量p，用公式表示為p=mv

2.單位：千克米每秒(kg?m/s)3.動(dòng)量是矢量，其方向有速度決定。問題：（1）若質(zhì)量為60kg的運(yùn)動(dòng)員(包括球)以5m/s的速度向東奔跑,他的動(dòng)量是多大?方向如何?當(dāng)他以恒定的速率做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí),他的動(dòng)量是否變化?（2）若這名運(yùn)動(dòng)員與對方運(yùn)動(dòng)員相撞后速度變?yōu)榱?他的動(dòng)量的變化量多大?動(dòng)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(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)量大小不變，但是方式時(shí)刻在變，故動(dòng)量發(fā)生改變。Δp=p2-p1=0-mv=-300kg·m/s，故動(dòng)量大小為300kg·m/s，方向向西。三、動(dòng)量4.動(dòng)量的性質(zhì)(1)瞬時(shí)性:通常說物體的動(dòng)量是物體在某一時(shí)刻或某一位置的動(dòng)量,動(dòng)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(guān),故物體的動(dòng)量也與參考系的選取有關(guān)。5.動(dòng)量的變化量動(dòng)量的變化量是矢量,其表達(dá)式Δp=p2-p1為矢量式,運(yùn)算遵循平行四邊形定則,當(dāng)p2、p1在同一條直線上時(shí),可規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。p′pΔp不在同一條直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則三、動(dòng)量動(dòng)量和動(dòng)能有什么區(qū)別聯(lián)系？動(dòng)能動(dòng)量區(qū)別定義公式單位標(biāo)、矢量運(yùn)算法則變化情況聯(lián)系物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能物體質(zhì)量與速度的乘積p＝mv焦耳（J）千克米每秒（kg·m/s）標(biāo)量矢量代數(shù)運(yùn)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(dòng)量典例精析

典例1．（1）利用氣墊導(dǎo)軌通過閃光照相進(jìn)行“探究碰撞中的不變量”這一實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)要求研究兩滑塊碰撞時(shí)動(dòng)能損失很小和很大等各種情況，若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大應(yīng)選圖中的圖

（填“甲”或“乙”），若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小則應(yīng)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(shí)驗(yàn)時(shí)碰撞前B滑塊靜止，A滑塊勻速向B滑塊運(yùn)動(dòng)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(shí)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(nèi)，且第1次閃光時(shí)，滑塊A恰好位于x＝10cm處。若A、B兩滑塊的碰撞時(shí)間及閃光持續(xù)的時(shí)間極短，均可忽略不計(jì)，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的

時(shí)刻?！窘馕觥俊敬鸢浮恳壹?.5T【詳解】（1）[1]若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最大，則需兩滑塊碰撞后結(jié)合在一起，故應(yīng)選圖乙；[2]若要求碰撞時(shí)動(dòng)能損失最小，則應(yīng)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(shí)，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(shí)間為，則可知碰撞發(fā)生在第1次閃光后的2.5T時(shí)刻。典例精析

典例精析

典例2．在利用氣墊導(dǎo)軌探究物體碰撞時(shí)動(dòng)量變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，（1）哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大A．導(dǎo)軌安放不水平

B．滑塊上擋光板傾斜C．兩滑塊質(zhì)量不相等

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

，

。燒斷細(xì)線前

，燒斷細(xì)線后

，可得到的結(jié)論是：碰撞前后兩滑塊的

?！敬鸢浮緼B/BA-0.120.1500各自質(zhì)量與速度乘積之和是不變量【詳解】（1）[1]A．導(dǎo)軌不水平，小車的速度將受重力影響，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差增大，故A正確；B．滑塊上擋光板傾斜，會(huì)導(dǎo)致?lián)豕獍鍖挾炔坏扔趽豕怆A段小車通過的位移，計(jì)算速度出現(xiàn)誤差，故B正確；C．兩滑塊質(zhì)量不相等，系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量仍然守恒，不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差，故C錯(cuò)誤；D．兩滑塊碰后粘合在一起是完全非彈性碰撞，系統(tǒng)碰撞前后動(dòng)量仍然守恒，不會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差，故D錯(cuò)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(xì)線前兩物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，兩物體的質(zhì)量與速度乘積之和為零燒斷細(xì)線后兩物體的質(zhì)量與速度乘積之和為說明碰撞前后兩滑塊各自質(zhì)量與速度乘積之和是不變量。典例精析

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

動(dòng)量尋求碰撞中的不變量實(shí)驗(yàn)演示方案設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)操作數(shù)據(jù)分析動(dòng)量定義及單位矢標(biāo)性瞬時(shí)性動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別與聯(lián)系課堂小結(jié)課堂反饋1．將物體水平拋出，在物體落地前（不計(jì)空氣阻力），下列說法正確的是（

）A．動(dòng)量的方向不變

B．動(dòng)量變化量的方向不變C．相同時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量越來越大

D．動(dòng)量變化的越來越快【答案】B課堂反饋2．一個(gè)物體在下述運(yùn)動(dòng)中，動(dòng)量不發(fā)生變化的是（

）A．勻加速直線運(yùn)動(dòng)

B．斜向上拋運(yùn)動(dòng)C．勻速圓周運(yùn)動(dòng)

D．勻速直線運(yùn)動(dòng)【答案】D課堂反饋

4．籃球運(yùn)動(dòng)員高高躍起將籃球以v＝2m/s的速度從距地面高h(yuǎn)1＝3m的籃筐內(nèi)豎直向下灌入（籃球可以看做質(zhì)點(diǎn)，不考慮空氣阻力和籃網(wǎng)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h(yuǎn)2＝1.8m，重力加速度g取10m/s2。求（1）籃球下落過程中的時(shí)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