資源簡介

(共18張PPT)
課堂引入
碰撞是日常生活、生產活動中常見的一種現象。那么，這些看似不同的碰撞現象背后是否隱藏著相同的物理規律呢？
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如圖所示，A、B是懸掛起來的鋼球，把小球A拉起使其懸線與豎直線夾一角度，放開后A球運動到最低點與B球發生碰撞，會發生什么現象呢？
一、尋求碰撞中的不變量
探究1：用兩根長度相同的線繩，分別懸掛兩個完全相同的鋼球 A、B，且兩球并排放置。拉起 A 球，然后放開，該球與靜止的 B 球發生碰撞。
實驗現象：可以看到，碰撞后 A 球停止運動而靜止，B 球開始運動，最終擺到和 A 拉起時同樣的高度。
可以看到：碰撞后A球停止運動而靜止，B球開始運動，最終擺到和A球拉起時同樣的高度。為什么會發生這樣的現象呢？
從實驗現象似乎可以得出：碰撞后，A球的速度大小不變地“傳給”了B球。
這意味著：碰撞前后兩球速度之和是不變的。那么所有的碰撞都有這樣的規律嗎？
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使C球質量不等于B球質量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。
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所以兩球碰撞前后的速度之和并不相等。
仔細觀察會發現，兩球碰撞前后的速度變化跟它們的質量有關系。質量大、速度較小的C球，使質量小的B球獲得了較大的速度。
對于所有的碰撞，碰撞前后瞬間到底有沒有什么東西是不變的？如果有，是什么？
一、尋求碰撞中的不變量
探究2：將上面實驗中的A球換成大小相同的C球，使C球質量大于B球質量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球。
實驗現象：可以看到，碰撞后 B 球獲得較大的速度，擺起的最大高度大于 C 球被拉起時的高度。
　 對比兩次碰撞的結果發現，碰撞效果與速度和質量有關，這其中是否存在一個不變的量呢？下面我們通過實驗數據來研究上述問題。
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設兩個物體的質量分別為，碰撞前它們速度分別為，碰撞后的速度分別為
……
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二、動量
1.定義：
2.公式：
3.單位：
物理學中把質量和速度的乘積定義為物體的動量，用字母表示。
4.對動量的理解：
a.矢量性，動量是矢量，動量的方向與速度方向相同。
b.相對性：物體的動量與參考系的選擇有關,一般以地面為參考系。
c.瞬時性：是狀態量，與某一時刻相對應。
【典例2】（多選）下列關于動量的說法正確的是（　　）
A．質量大的物體，動量一定大
B．質量和速率都相等的物體，動量一定相同
C．質量一定的物體的速率改變，它的動量一定改變
D．質量一定的物體的運動狀態改變，它的動量一定改變
典例分析
【正確答案】CD
p′
p
Δp
①動量的變化等于末狀態動量減初狀態的動量，其方向與Δ 的方向相同：（在同一直線上的問題采用代數運算）
4. 動量的變化（ Δ p）
（1）定義：物體的末動量與初動量的矢量差叫做物體動量的變化；
(2) 表達式： Δ p = mΔ
②動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量。
不在同一條直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則
二、動量
③動量發生變化的三種情況：速度大小改變方向不變、速度大小不變方向改變、速度大小和方向都改變。
例題:一個質量m= 0.1 kg 的鋼球，以 = 6 m/s 的速度水平向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回，沿著同一直線以 '= 6 m/s 的速度水平向左運動，如圖所示。碰撞前后鋼球的動量各是多少？碰撞前后鋼球的動量變化了多少？
【解析】選水平向右為正方向
初動量 p = m = 0.1 6 kg · m/s = 0.6 kg · m/s
動量變化 Δp = p
= 1.2 kg · m/s
二、動量
（3）試討論以下幾種運動的動量變化情況：
①物體做勻速直線運動
②物體做自由落體運動
③物體做平拋運動
④物體做勻速圓周運動
動量大小、方向均不變
動量方向不變，大小隨時間推移而增大
動量方向時刻改變，大小隨時間推移而增大
動量方向時刻改變，大小不變
G
v0
G
v
O
V
V
V
O
二、動量
【典例3】（多選）關于動量的變化，下列說法正確的是（　　）
A．在加速直線運動中，物體動量的變化量的方向與運動方向相同
B．在減速直線運動中，物體動量的變化量的方向與運動方向相反
C．物體的速度大小不變時，動量的變化量為零
D．物體做曲線運動時，動量的變化量一定不為零
典例分析
【正確答案】AB
動量和動能
動能 動量
區別 定義 物體由于運動而具有的能 物體質量與速度的乘積
公式 Ek＝ mv2 p＝mv
單位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s）
標、矢量 標量 矢量
運算法則 代數運算法則 平行四邊形定則
變化情況 v 變化（方向），Ek 不一定變化 v 變化，p 一定變化
聯系 都是狀態量、相對量，兩者大小關系：Ek＝p＝
二、動量
【典例4】（多選）運動的物體的質量比為2:1,則：( )
A．當它們的動能相同時，動量之比P甲∶P乙=2:1
B．當它們的動能相同時，動量之比P甲∶P乙= :1
C．當它們的動量相同時，它們的動能之比Ek甲∶Ek乙=2:1
D．當它們的動量相同時，它們的動能之比Ek甲∶Ek乙=1:2
典例分析
【正確答案】BD
課堂小結
尋求碰撞中的不變量
動 量
從實驗數據可以看出，此實驗中兩輛小車碰撞前后，動能之和并不相等，但質量與速度的乘積之和卻基本不變。
在物理學中，把物體的質量 m 和速度 的乘積叫做物體的動量p
(1) 矢量性(2) 瞬時性(3) 相對性
p=mv
動量發生變化的三種情況：速度大小改變方向不變、速度大小不變方向改變、速度大小和方向都改變。
【典例5】（多選）一質量為2kg的物塊在合外力F的作用下從靜止開始沿直線運動。F隨時間t變化的圖線如圖所示，則（　　）
A．t=1 s時物塊的速率為1 m/s
B．t=2 s時物塊的動量大小為4 kg·m/s
C．t=3 s時物塊的動量大小為5 kg·m/s
D．t=4 s時物塊的速度為1 m/s
典例分析
【正確答案】ABD

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