相互作用中的守恒量 动量 课件-高二上学期物理沪科版（2020）选择性必修第一册

1.1相互作用中的守恒量动量生活和自然界中存在各种碰撞现象这些现象各不相同，是否遵循相同的规律？这些现象中是否存在不变的物理量？理解动量的定义，知道动量是矢量.通过寻求碰撞中的不变量，经历科学探究的过程.知道动量变化是矢量，会计算一维情况下的动量变化量.

寻求碰撞中的不变量操作：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。AB现象：碰撞后A球停止运动而静止，B球开始运动，最终摆到和A球拉起时同样的高度，A的速度传递给了B。为什么会发生这样的现象呢？猜想：碰撞前后，两球速度之和是不变的。那么所有的碰撞都有这样的规律吗？CB现象：B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度，碰撞后质量小的B球获得较大的速度.操作：将上面实验中的A球换成大小相同的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。结论：碰撞前后，两球速度之和并不是不变的。猜想1：两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。猜想2：两球碰撞前后的动能之和不变。猜想3：两球碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的。猜想......碰撞前后到底什么量是不变的？实验光电门测速度的原理：

，式中Δx

为滑块上挡光片的宽度，Δt

为数字计时器显示的滑块上挡光片经过光电门的时间。1.冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量2.求合冲量的两种方法可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．提升：

【观测与思考】如图所示，利用两个不同质量的钢球、半盒细沙、一张小板凳（用一块薄木板和四枚长钢钉做成）做如下实验：

（1）把小板凳平放在细沙表面，分别用不同质量的钢球从同一高度落下碰撞小板凳，观测小板凳两次陷入细沙中的深度。（2）把小板凳平放在细沙表面，同一钢球分别从不同高度落下碰撞小板凳，观察小板凳两次陷入细沙中的深度。讨论影响碰撞的因素还有哪些。结论：碰撞效果与物体的质量和速度有关系。

练习：篮球运动员接传来的篮球时，通常要先伸出两臂迎球，手触到球瞬间瞬间顺势后引。用所学的物理知识解释这样做的目的。提示：延长了手与球的作用时间，因为冲量不变时间变长，所以手受力变小。

【思考问题】功是力与力的方向上位移的乘积，请比较功和冲量。冲量功单位N·sJ公式标矢性矢量标量意义力的作用对时间的累积效应；动量变化的量度力的作用对空间的累积效应；能量变化的量度正负正负表示方向与正方向相反正负表示动力做功或阻力做功

【思考问题】设钢球的质量为

，从高处下落至与海绵垫块相碰前的速度为

，碰撞

秒后静止，碰撞过程中平均作用力为

。视碰撞过程为匀减速直线运动，请用牛顿运动定律和运动学公式，探究钢球下落到海绵垫块时相互作用力、作用时间、质量和速度的惯性。根据牛顿第二定律得：根据运动学公式得：钢球与海绵垫块相碰最终的速度为零，可以得到：一、寻求碰撞中的不变量4.实验数据：（质量不同的滑块，碰撞后不分开）物理量mvmv2v/m次数碰前碰后相对差值碰前碰后相对差值碰前碰后相对差值123一、寻求碰撞中的不变量4.结论：（1）从实验数据可以看出，此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但质量与速度的乘积之和却基本不变。（2）mv这个物理量具有特别的意义。比较表格中的相对差值，你最终可以得到什么样的结论？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：p=mv

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1.定义：2.单位：3.三性：(2)瞬时性:(1)矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同(3)相对性:物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常以地球为参考系二、动量思考：由于动量具有以上性质，当动量变化时，我们如何来求动量的变化呢？【例1】一个质量m=

0.1kg的钢球，以ʋ=

6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以ʋ'=

6m/s的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？解：取水平向右为坐标轴的方向。碰撞前钢球的速度为6m/s，碰撞前钢球的动量为：碰撞后钢球的速度为v'=-6m/s，碰撞后钢球的动量为：碰撞前后钢球动量的变化量为：动量的变化量是矢量，求得的数值为负值，表示它的方向与坐标轴的方向相反，即∆p的方向水平向左。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：Δp=mΔʋ4.动量的变化(Δ

p)通过例1，你能总结一下你计算这个例题收获了哪些知识吗？(3)方向：动量是