高中物理第1章碰撞与动量守恒1.2探究动量守恒定律课时1探究物体碰撞时动量变化的规律课件沪科版选修3_5
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2021_2022学年新教材高中物理第一章动量守恒定律1_2动量动量定理课件新人教版选择性必修1
3．如何确定动量变化量的大小和方向？ 提示：方向：动量的变化量是矢量，其方向与物体速度变化量的方向相同。 大小：当物体初、末动量在同一直线上时，规定正方向，动量变化量的大小可通 过代数运算求得；当初、末动量不在同一条直 线上时，可应用平行四边形定则 求动量变化量的大小。
【结论生成】 1．动量的性质：(科学思维) (1)矢量性：方向与瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，遵从矢量的平行四 边形定则。 (2)瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是针对某时刻而言的。 (3)相对性：大小与参考系的选择有关，通常情况是指相对地面的动量。
【典例示范】 (2020·全国Ⅰ卷)行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞，车内的安全气囊会被弹出并瞬 间充满气体。若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过 程中的作用，下列说法正确的是( ) A．增加了司机单位面积的受力大小 B．减少了碰撞前后司机动量的变化量 C．将司机的动能全部转换成汽车的动能 D．延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积
【解析】选D。a在竖直平面内做平抛运动，竖直方向是自由落体运动，b在斜面 上运动，受到重力和支持力，沿斜面向下是匀加速运动，加速度是g sin θ ，所 以b运动的时间长，故A错误；a、b在水平方向都是匀速运动，因为水平方向的初 速度相同，b运动时间长，所以沿x轴方向，b的位移大于a的位移，故B错误；a、 b两物体落地速度方向不同，速度不同，物体的动量p＝mv也不同，故C错误；物 体在运动过程中只有重力做功，机械能守恒，因为物体初状态的机械能相等，则 落地时的机械能相同，两物体落地时的重力势能相等，则动能相等，所以D选项 是正确的。
课堂互动探究
【主题一】动量及其变化 动量的概念及特点
【生活情境】 情境1：质量为2 kg的物体，速度由3 m/s增大为6 m/s。 情境2：质量为2 kg的物体，速度由向东的3 m/s变为向西的3 m/s。 情境3：A物体质量是2 kg，速度是3 m/s，方向向东，B物体质量是3 kg，速度是 4 m/s，方向向西。
高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1.1 物体的碰撞 1.2 动量 动量守恒定律课件 粤教版选修35
预习导学 课堂讲义
• 一、物体的碰撞
• 1．碰撞
•
碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的
时间
内产生非常大的相互作用的过程．其最主极要短特点是：相
互பைடு நூலகம்用
，作用力
和作用力峰值
等．
时间短
变化快
大
预习导学 课堂讲义
• 2．碰撞的分类
• (1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：
•
①正碰(对心碰撞)：作用前后
预习导学 课堂讲义
• 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3
预习导学 课堂讲义
• 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 • 1．碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的
损失，即：Ek1＋Ek2≤Ek10＋Ek20. • 2．弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞
•
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；
• (2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的动能变化量是多少？
•
答案 (1)0.6 kg·m/s，方向与球飞来的方向相反
•
(2)21 J
预习导学 课堂讲义
解析 (1)以球飞来的方向为正方向，则 羽毛球的初速度 v1＝39.06 m/s＝25 m/s 末速度 v2＝－33.642 m/s＝－95 m/s p1＝mv1＝5×10－3×25 kg·m/s＝0.125 kg·m/s p2＝mv2＝－5×10－3×95 kg·m/s＝－0.475 kg·m/s 所以动量的变化 量 Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－0.125 kg·m/s＝－0.6 kg·m/s.即羽 毛球的动量变化量大小为 0.6 kg·m/s，方向与球飞来的方向相反．
• 一、物体的碰撞
• 1．碰撞
•
碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的
时间
内产生非常大的相互作用的过程．其最主极要短特点是：相
互பைடு நூலகம்用
，作用力
和作用力峰值
等．
时间短
变化快
大
预习导学 课堂讲义
• 2．碰撞的分类
• (1)按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直线可分为：
•
①正碰(对心碰撞)：作用前后
预习导学 课堂讲义
• 预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中 问题1 问题2 问题3
预习导学 课堂讲义
• 一、弹性碰撞和非弹性碰撞 • 1．碰撞中能量的特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的
损失，即：Ek1＋Ek2≤Ek10＋Ek20. • 2．弹性碰撞：两个物体碰撞后形变能够完全恢复，碰撞
•
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量；
• (2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的动能变化量是多少？
•
答案 (1)0.6 kg·m/s，方向与球飞来的方向相反
•
(2)21 J
预习导学 课堂讲义
解析 (1)以球飞来的方向为正方向，则 羽毛球的初速度 v1＝39.06 m/s＝25 m/s 末速度 v2＝－33.642 m/s＝－95 m/s p1＝mv1＝5×10－3×25 kg·m/s＝0.125 kg·m/s p2＝mv2＝－5×10－3×95 kg·m/s＝－0.475 kg·m/s 所以动量的变化 量 Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－0.125 kg·m/s＝－0.6 kg·m/s.即羽 毛球的动量变化量大小为 0.6 kg·m/s，方向与球飞来的方向相反．
高中物理第一章碰撞与动量守恒第二节动量动量守恒定律课件粤教版选修3-
p1＝mv1＝5×10－3×39.06 kg·m/s＝0.125 kg·m/s， p2＝mv2＝－5×10－3×334.62 kg·m/s＝－0.475 kg·m/s， 所以动量的变化量 Δp＝p2－p1＝－0.475 kg·m/s－ 0.125 kg·m/s＝－0.600 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为 0.600 kg·m/s，方向与 羽毛球飞来的方向相反． (2)羽毛球的初速度：v＝25 m/s，羽毛球的末速度：v′
知识点一 动量及其改变
提炼知识 1．动量． (1)定义：运动物体的质量和它的速度的乘积叫作物 体的动量，用符号 p 表示． (2)定义式：p＝mv． (3)单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每 秒，符号是 kg·m/s．
(4)矢量性：动量是矢量，它的方向与速度的方向相 同．
2．冲量． (1)定义：物体受到的力和力的作用时间的乘积叫作 力的冲量，用符号 I 表示． (2)定义式：I＝F·t. (3)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符 号是 N·s.
答案：BD
2．一质量为 m 的物体做匀速圆周运动，线速度的大
小为 v，当物体从某位置转过14周期时，动量改变量的大
小为( )
A．0
B．mv
C. 2mv
D．2mv
解析：物体做匀速圆周运动时，动量大小不变，但方 向在发生变化，故计算动量变化 Δp 时应使用平行四边形 定则．
如图所示，设 p 为初动量，p′为末动量，而由于 p、p′， 大小均为 mv，且 p′与 p 垂直，则 Δp 大小 为 2mv.选项 C 正确．
解析：由 Ft＝Δp 知，Ft 越大，Δp 越大，但动量不 一定大，它还与初状态的动量有关；冲量不仅与 Δp 大小 相等，而且方向相同．由 F＝p′t－p，物体所受合外力越 大，动量变化越快．
2019_2020学年高中物理第1章碰撞与动量守恒第1节物体的碰撞第2节动量动量守恒定律课件粤教版选修3_5
【题后反思】由动量定理知 F＝ΔΔpt ，对一定的动量变化， 延长作用时间可以减小作用力，这种过程称为缓冲，缓冲过程 中是通过延长作用时间减小了冲击力，并没有减少动量的变化 量．
2．(2018年鸡西名校期中)放在水平桌面上的物体质量为
m，用一个水平推力F推它，用时t，物体始终不动，那在t时间
内，推力对物体的冲量应为( )
【题后反思】(1)因为p＝mv是矢量，只要m的大小、v的大 小和v的方向三者中任何一个或几个发生了变化，动量p就发生 了变化．
(2)动量的变化量Δp也是矢量，其方向与速度的改变量Δv 的方向相同．
(3)动量变化量Δp的大小，一般都是用末动量减初动量， 也称为动量的增量．
Δp ＝ pt － p0 ， 此 式 是 矢 量 式 ， 若 pt 、 p0 不 在 一 条 直 线 上 时，要用平行四边形定则(或矢量三角形法则)求矢量差．若在 一条直线上，先规定正方向，再用正、负表示p0、pt，则可用 Δp＝pt－p0＝mvt－mv0进行代数运算求解．
3．动量的变化量 物体在某段时间内__末__动__量__与_初__动__量___的矢量差(也是矢 量)，Δp＝__p_′_－__p__(矢量式)．
4．动量定理 (1) 内 容 ： 物 体 所 受 __合__外__力__ 的 冲 量 ， 等 于 物 体 的 ___动__量__变__化___． (2)公式：I＝Δp或Ft＝__m__v2_－__m__v_1 __.
四、一维碰撞中的动量守恒定律 1．内容：物体在碰撞时，如果系统所受到的__合__外__力__为 零，则系统的总动量保持不变． 2．表达式 (1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′，表示相互作用前的 总动量等于相互作用后的总动量． (2)Δp1＝－Δp2，表示一个物体的动量变化量与另一个物体 的动量变化量大小相等，方向相反． (3)Δp＝0，表示系统的总动量增量为零，即系统的总动量 保持不变．
第一章 碰撞与动量守恒(第1节_碰撞、第2节_动量)课件
【答案】 CD
变式训练1 下列关于动量的说法中，正确的是 () A．速度大的物体，它的动量一定大 B．动量大的物体，它的速度不一定大 C．只要物体速度大小不变，则物体的动量也保 持不变 D．竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同 一位置时动量一定相同
解析：选B.动量的大小由质量和速度的乘积决 定，所以速度大，动量不一定大，A选项错误， B选项正确；物体速度的大小不变，但速度的方 向有可能变化，动量是矢量，其方向与速度方 向相同，也有可能发生变化，所以物体的动量 有可能变化，C选项错误；物体经过空中同一位 置时，速度方向可能向上，也可能向下，即速 度不一定相同，所以动量不一定相同．
五、动量守恒定律的普遍意义 1．动量守恒定律不仅适用于宏观、低速领域， 也适用于微观、高速领域． 2．动量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的 定律之一.
思考感悟 冰壶是一项技巧运动，也是一项传统运动．一 记漂亮的投壶极其赏心悦目，一场精彩的冰壶 比赛，能给人带来美的享受．冰壶间的碰撞遵 循什么规律呢？ 提示：冰壶间的碰撞遵循动量守恒定律．
二、正确理解动量守恒定律 1．动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 (1)守恒条件不同 动量守恒定律的守恒条件是系统不受外力或所 受外力的和为零，机械能守恒定律的守恒条件 是系统仅有重力做功和(弹簧)弹力做功．可见前 者指力，后者指功，两者条件不同．
(2)守恒时对内力的要求不同 动量守恒定律中，对内力无要求，包括内力是 摩擦力，也不影响其动量守恒；机械能守恒定 律中，内力不应是滑动摩擦力，滑动摩擦力做 功时，会使机械能转化为内能，造成机械能损 失，因此谈不上机械能守恒．
第一章 碰撞与动量守恒
第1节 碰 撞 第2节 动 量
课标定位
第
课前自主学案
变式训练1 下列关于动量的说法中，正确的是 () A．速度大的物体，它的动量一定大 B．动量大的物体，它的速度不一定大 C．只要物体速度大小不变，则物体的动量也保 持不变 D．竖直上抛的物体(不计空气阻力)经过空中同 一位置时动量一定相同
解析：选B.动量的大小由质量和速度的乘积决 定，所以速度大，动量不一定大，A选项错误， B选项正确；物体速度的大小不变，但速度的方 向有可能变化，动量是矢量，其方向与速度方 向相同，也有可能发生变化，所以物体的动量 有可能变化，C选项错误；物体经过空中同一位 置时，速度方向可能向上，也可能向下，即速 度不一定相同，所以动量不一定相同．
五、动量守恒定律的普遍意义 1．动量守恒定律不仅适用于宏观、低速领域， 也适用于微观、高速领域． 2．动量守恒定律是自然界中最普遍、最基本的 定律之一.
思考感悟 冰壶是一项技巧运动，也是一项传统运动．一 记漂亮的投壶极其赏心悦目，一场精彩的冰壶 比赛，能给人带来美的享受．冰壶间的碰撞遵 循什么规律呢？ 提示：冰壶间的碰撞遵循动量守恒定律．
二、正确理解动量守恒定律 1．动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 (1)守恒条件不同 动量守恒定律的守恒条件是系统不受外力或所 受外力的和为零，机械能守恒定律的守恒条件 是系统仅有重力做功和(弹簧)弹力做功．可见前 者指力，后者指功，两者条件不同．
(2)守恒时对内力的要求不同 动量守恒定律中，对内力无要求，包括内力是 摩擦力，也不影响其动量守恒；机械能守恒定 律中，内力不应是滑动摩擦力，滑动摩擦力做 功时，会使机械能转化为内能，造成机械能损 失，因此谈不上机械能守恒．
第一章 碰撞与动量守恒
第1节 碰 撞 第2节 动 量
课标定位
第
课前自主学案
2017年高中物理第一章碰撞与动量守恒1.2探究动量守恒定律课件沪科版选修3-5
在一起，测出它们的质量和速度，将实验结果记入相应的
本 学
表格．
案
栏
目
开
关
图4
学习·探究区
学案2
(5)在滑块上安装好撞针及橡皮泥后，将装有橡皮泥的滑块
停在两光电门之间，装有撞针的滑块从一侧经过光电门后
两滑块碰撞，然后一起运动经过另一光电门，测验结果记入相应表格中．
案
栏 目
学习·探究区
学案2
实验步骤
本 (1)如图 2 所示，调节气垫导轨，使其水平．是否水平可按如
学 案
下方法检查：打开气泵后，导轨上的滑块应该能保持静止．
栏 目
(2)按说明书连接好光电计时器与光电门．
开 关
(3)如图 3 所示，在滑片上安装好弹性架．将两滑块从左、右
以适当的速度经过光电门后在两光电门中间发生碰撞，碰撞
块上的箭头位置为准)，试根据闪光照片求出：
学习·探究区
学案2
图5
本 学
(1)A、B 两滑块碰撞前后的速度各为多少？
案 栏
(2)根据闪光照片分析说明两滑块碰撞前后，两个滑块的质
目 开
量与速度的乘积和是否不变．
关
解析 (1)分析题图可知
碰撞后vvAB′′＝＝ΔΔssΔΔABtt′′＝ ＝0000....2434
后分别沿与各自碰撞前相反的方向运动再次经过光电门，光
电计时器分别测出两滑块碰撞前后的速度．测出它们的质量
后，将实验结果记入相应表格中．
学习·探究区
本 学 案 栏 目 开 关
图3
学案2
学习·探究区
学案2
(4)如图 4 所示，在滑块上安装好撞针及橡皮泥，将两滑块
从左、右以适当的速度经过光电门后发生碰撞，相碰后粘
碰撞与动量守恒课件
F t p
ma t m m (t 0 ) m (t 0 ) mt m0 pt p0 p
I F t
力与力作用时间的乘积叫做冲量I
冲量I是矢量，它的方向就是力的方向，单位是N· s，冲量是过程量
动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化 p 量 I p F
p p2 p1 p A pB 0
p1 p2
A、B系统在水平方向不受外力，水平方向总动量不变。
动量守恒定律：如果一个系统不受外力或所受合外力为 零，无论这一系统的内部进行了何种形式的碰撞，这个系统的 总动量保持不变。 对于一条直线上运动的两个物体组成的系统，动量守恒 定律的一般表达式为：
以向东为正方向，则足球初动量p=mυ0=10kgm/s；末动量 p´= -mυ=-10kgm/s；Δp= p´-p=-20 kgm/s。 [例2]一物体放在光滑的水平面上，有一颗子弹以水平速 度υ0射向它，可能有三种情况：⑴子弹反弹回去；⑵子弹射中 物体后留在物体中，二者以相同的速度一起运动；⑶子弹射穿 物体后各以大小不同但方向相同的速度运动。在这三种情况中， ⑴ 子弹动量的改变量最大的是___________种情况。
如果系统内相互作用的物体不是两个，而是三个或者多个， 同样也可以证明系统不受外力或所受的合外力为零，系统的动量也 是守恒的。我们重点研究的是两个物体在一条直线上的碰撞。
[例1]如图所示，放有光滑水平桌面上的A、B两木块中 部夹有一被压缩的弹簧。当弹簧被释放时，它们各自在桌 面上滑行一段距离后飞离桌面而落到地面上，A的落地点与 桌边的水平距离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为 1.0m，那么 （ABD） A．A、B离开弹簧时速度之比为1:2 B．A、B的质量之比为2:1 C．离开弹簧时，A、B所受到的冲量之比为1:2 D．未离开弹簧时，A、B的加速度之比为1:2
ma t m m (t 0 ) m (t 0 ) mt m0 pt p0 p
I F t
力与力作用时间的乘积叫做冲量I
冲量I是矢量，它的方向就是力的方向，单位是N· s，冲量是过程量
动量定理：物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化 p 量 I p F
p p2 p1 p A pB 0
p1 p2
A、B系统在水平方向不受外力，水平方向总动量不变。
动量守恒定律：如果一个系统不受外力或所受合外力为 零，无论这一系统的内部进行了何种形式的碰撞，这个系统的 总动量保持不变。 对于一条直线上运动的两个物体组成的系统，动量守恒 定律的一般表达式为：
以向东为正方向，则足球初动量p=mυ0=10kgm/s；末动量 p´= -mυ=-10kgm/s；Δp= p´-p=-20 kgm/s。 [例2]一物体放在光滑的水平面上，有一颗子弹以水平速 度υ0射向它，可能有三种情况：⑴子弹反弹回去；⑵子弹射中 物体后留在物体中，二者以相同的速度一起运动；⑶子弹射穿 物体后各以大小不同但方向相同的速度运动。在这三种情况中， ⑴ 子弹动量的改变量最大的是___________种情况。
如果系统内相互作用的物体不是两个，而是三个或者多个， 同样也可以证明系统不受外力或所受的合外力为零，系统的动量也 是守恒的。我们重点研究的是两个物体在一条直线上的碰撞。
[例1]如图所示，放有光滑水平桌面上的A、B两木块中 部夹有一被压缩的弹簧。当弹簧被释放时，它们各自在桌 面上滑行一段距离后飞离桌面而落到地面上，A的落地点与 桌边的水平距离为0.5m，B的落地点与桌边的水平距离为 1.0m，那么 （ABD） A．A、B离开弹簧时速度之比为1:2 B．A、B的质量之比为2:1 C．离开弹簧时，A、B所受到的冲量之比为1:2 D．未离开弹簧时，A、B的加速度之比为1:2
高中物理第1章碰撞与动量守恒第2节动量动量守恒定律课件粤教版选修3_5
[先填空] 1．系统：指具有相互作用的两个或几个物体． 2．外力：指系统外部的其他物体对系统的作用力． 3．内力：指系统内各物体之间的相互作用力． 4．动量守恒定律内容：如果系统所受到的合外力为零，则系统的总动量 保持不变．其表达式：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2 .
[再判断] 1．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒．(×) 2．只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒．(×) 3．系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．(√)
1．动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力作用时，系统动量守恒． (2)若系统所受外力之和为零，则系统动量守恒． (3)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆 炸等现象中，系统的动量可近似看成守恒． (4)系统总的来看不符合以上三条中的任意一条，则系统的总动量不守恒．但 是，若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在该方向上动量守 恒．
【答案】 ABD
4．(2015·重庆高考改编)高空作业须系安全带，如果质量为 m 的高空作业人 员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视 为自由落体运动)，此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用 力始终竖直向上，求该段时间安全带对人的平均作用力．
【解析】 取向下为正方向．设高空作业人员自由下落 h 时的速度为 v，则 v2＝2gh，得 v＝ 2gh，设安全带对人的平均作用力为 F，由动量定理得(mg＋F)t ＝0－mv，得 F＝－m t2gh＋mg.“－”号说明 F 的方向向上．
4．动量定理的应用 (1)定性分析有关现象： ①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时 间越长，力就越小． ②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越 短，动量变化量越小．
[再判断] 1．一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒．(×) 2．只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒．(×) 3．系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零．(√)
1．动量守恒定律成立的条件 (1)系统不受外力作用时，系统动量守恒． (2)若系统所受外力之和为零，则系统动量守恒． (3)系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆 炸等现象中，系统的动量可近似看成守恒． (4)系统总的来看不符合以上三条中的任意一条，则系统的总动量不守恒．但 是，若系统在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在该方向上动量守 恒．
【答案】 ABD
4．(2015·重庆高考改编)高空作业须系安全带，如果质量为 m 的高空作业人 员不慎跌落，从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为 h(可视 为自由落体运动)，此后经历时间 t 安全带达到最大伸长，若在此过程中该作用 力始终竖直向上，求该段时间安全带对人的平均作用力．
【解析】 取向下为正方向．设高空作业人员自由下落 h 时的速度为 v，则 v2＝2gh，得 v＝ 2gh，设安全带对人的平均作用力为 F，由动量定理得(mg＋F)t ＝0－mv，得 F＝－m t2gh＋mg.“－”号说明 F 的方向向上．
4．动量定理的应用 (1)定性分析有关现象： ①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时 间越长，力就越小． ②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越 短，动量变化量越小．
高中物理 第一章 碰撞与动量守恒 1.2 动量动量守恒定
1 第二节 动量 动量守恒定律
情景导入
星期天，我们到溜冰场溜冰，我们会发现这样一个问题，大人和小孩相撞了，是小孩被撞倒了，大人则安然无事.根据前面所学习的牛顿第三定律知，大人和小孩受到的作用力的大小是相等的，那么两者为什么出现了不同的情况？
简答:由牛顿第二定律知，质量是惯性大小的量度.质量大的状态难以改变，质量小的状态易改变，所以，小孩被碰倒，这也说明了决定物体状态的应是质量和速度，这样，我们把质量和速度合在一起引入一个新的概念——动量.
知识预览
⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎪⎩⎪
⎨⎧+=+=⎪
⎩⎪⎨⎧∆==⎪⎩⎪⎨⎧∆
=∆-=∆=''':::::,:,:::.:2211221112v m v m v m v m p p p
I Ft
I v
m p p p p mv
p 或表达式和为零
不受外力或外力的矢量适用条件系统研究对象是相互作用的恒定律动量守冲量与动量的关系相同
方向与物体受力的方向矢量表达式积力与力的作用时间的乘定义冲量或动量的变化方向与速度的方向相同
矢量表达式为积物体的质量与速度的乘定义动量恒守量动。
高中物理第1章碰撞与动量守恒1.2探究动量守恒定律课件沪科版选修35
第十七页，共38页。
3.动量守恒定律的适用范围 它是自然界最普遍，最基本的规律之一.不仅适用于低速、宏观领域，而且适 用于高速、微观领域.
第十八页，共38页。
[再判断] 1.对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力.( ×) 2.某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关.( √ ) 3.一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒.( ×) 4.只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒.( ×) 5.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零.(√ )
第二十一页，共38页。
[核心点击] 1.对系统“总动量保持不变”的理解 (1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不仅仅是初、末两个状 态的总动量相等. (2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化. (3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总 动量的大小和方向都不变.
第八页，共38页。
【答案】 (3)①用水平仪测量使导轨水平 ②A端至C的距离L1，B端至D的距离L2 ③(M＋m)vA＝MvB
第九页，共38页。
2.某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A 的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰 并黏在一起继续做匀速运动，如图1-2-2所示.在小车A的后面连着纸带，电磁打点 计时器的频率为50 Hz.
第十五页，共38页。
2.动量守恒定律 (1)内容 如果一个系统不受 外力(w，ài或lì)者所受 合外力(wàilì，)为那零么这个系统的总动 量 保持(bǎochí.)不变
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(2)成立条件 ①系统 不受外力作用. ②系统受外力作用，但合外力为零. ③系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于内力.这种情况严格地 说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况. ④系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，或在某一方向 上外力比内力小得多，则系统在该方向上动量守恒.
3.动量守恒定律的适用范围 它是自然界最普遍，最基本的规律之一.不仅适用于低速、宏观领域，而且适 用于高速、微观领域.
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[再判断] 1.对于由几个物体组成的系统，物体所受的重力为内力.( ×) 2.某个力是内力还是外力是相对的，与系统的选取有关.( √ ) 3.一个系统初、末状态动量大小相等，即动量守恒.( ×) 4.只要合外力对系统做功为零，系统动量就守恒.( ×) 5.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零.(√ )
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[核心点击] 1.对系统“总动量保持不变”的理解 (1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不仅仅是初、末两个状 态的总动量相等. (2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化. (3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总 动量的大小和方向都不变.
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【答案】 (3)①用水平仪测量使导轨水平 ②A端至C的距离L1，B端至D的距离L2 ③(M＋m)vA＝MvB
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2.某同学设计了一个用打点计时器“探究碰撞中的不变量”的实验，在小车A 的前端粘有橡皮泥，设法使小车A做匀速直线运动，然后与原来静止的小车B相碰 并黏在一起继续做匀速运动，如图1-2-2所示.在小车A的后面连着纸带，电磁打点 计时器的频率为50 Hz.
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2.动量守恒定律 (1)内容 如果一个系统不受 外力(w，ài或lì)者所受 合外力(wàilì，)为那零么这个系统的总动 量 保持(bǎochí.)不变
第十六页，共38页。
(2)成立条件 ①系统 不受外力作用. ②系统受外力作用，但合外力为零. ③系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于内力.这种情况严格地 说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况. ④系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，或在某一方向 上外力比内力小得多，则系统在该方向上动量守恒.
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沿这一直线运动.
设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前的速度分别
为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1′、v2′，如果速度
方向与我们规定的正方向一致取正值，相反取负值.
根据实验求出两物体碰撞前的总动量
p＝m1v1＋m2v2 碰撞后总动量p′＝m1v1′＋m2v2′
二、实验设计
1.实验设计要考虑的问题
图4
块从一侧经过光电门后两滑块碰撞，然后一起运动经 5.在滑块上安装好撞针及橡皮泥后， 过另一光电门，测出两滑块的质量和速度，将实验结 将装有橡皮泥的滑块停在两光电 果记入相应表格中 . 门之间，装有撞针的滑
6.根据上述各次碰撞的实验数据寻找物体碰撞时动量变 化的规律. 气垫导轨实验数据记录表
碰撞前
减小了由摩擦产生的影响.
图1
图2
天平 (1)质量的测量：用 _____测量.
光电计时器 (2)速度的测量：用 ___________测量. 设Δs为滑块上挡光条的宽度，Δt为数字计时器显示的滑 Δs Δt 块上挡光条经过光电门的时间，则 v＝_____.
三、实验步骤和数据处理
1.调节气垫导轨，使其水平.是否水平可按如下方法检
解
答
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；(结果均保留两位有效数字) 答案 见解析 －3 5 × 10 d 解析滑块 1 碰撞之前的速度 v1＝ ＝ Δt1 10.01×10－3 m/s≈0.50 m/s；
图5
⑥释放滑块 1 ，滑块 1 通过光电门 1 后与左侧固定弹簧的 滑块2相碰撞，碰撞后滑块1和滑块2依次通过光电门2， 两滑块通过光电门2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的挡光时间为Δt1＝10.01 ms，通过光电门2的挡光 时间为Δt2＝49.99 ms，滑块2通过光电门2的挡光时间为 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)的质量为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.______________________________________________
_______________；
答案 见解析 B.______________________________________________ 解析 A. 大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起 ________________. 的误差. B.保证两个滑块的碰撞是一维的.
－3 5 × 10 d 滑块 1 碰撞之后的速度 v2＝Δt ＝ －3 m/s≈0.10 m/s； 2 49.99×10
d 5×10 滑块 2 碰撞之后的速度 v3＝Δt ＝ －3 m/s≈0.60 m/s； 3 8.35×10
－3
解
答
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2个不变量) a.______________________________________________
可靠性及准确度得以提高.在某次实验中，A、B两铝制
滑块在一水平长气垫导轨上相碰，用频闪摄像的方法
每隔 0.4 秒的时间拍摄一次照片，每次拍摄时闪光的持
质量m(kg) m1 v1 m2 v2 m1
碰撞后
速度v(m· s－1) mv(kg· m· s－1)
v1′
v
m1v1＋m2v2
m1v1′＋m2v
结论 实验结论：碰撞前后两滑块的动量之和保持不变.
四、注意事项
1.保证两个物体碰撞前沿同一直线，碰撞后仍沿同一
直线运动.
2.调整气垫导轨时，注意利用水平仪确保导轨水平.
查：打开气泵后，导轨上的滑块应该能保持静止.
2.按说明书连接好光电计时器与光电门. 3. 如图 3 所示，在滑片上安装好弹 性架 . 将两滑块从左、右以适当的 速度经过光电门后在两光电门中间 发生碰撞，碰撞后分别沿与各自碰 撞前相反的方向运动再次经过光电 门，光电计时器分别测出两滑块碰 图3
4. 如图 4 所示，在滑块上安装好撞 针及橡皮泥，将两滑块从左、右 以适当的速度经过光电门后发生 碰撞，相碰后粘在一起，测出它 们的质量和速度，将实验结果记 入相应的表格.
答案 见解析 _______________ ；
b.______________________________________________ _______________.
解
答
例2
为了探究物体碰撞时动量变化的规律，实验最好
在气垫导轨上进行，这样就可以大大减小阻力，使滑
块在碰撞前后的运动可以看成是匀速运动，使实验的
(1)如何保证碰撞前、后两物体速度在一条直线上？
(2)如何测定碰撞前、后两物体的速度？
2.实验案例：气垫导轨上的实验 气垫导轨、气泵、光电计时器、天平等. 气垫导轨装置如图 1 所示，由导轨、滑块、挡光条、光 电门等组成，在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一 定数量的小孔，向导轨空腔内不断通入压缩空气，压缩 空气会从小孔中喷出，使滑块稳定地漂浮在导轨上 ( 如 图2所示，图中气垫层的厚度放大了很多倍 )，这样大大
题型探究
例1
某同学利用气垫导轨做“探究物体碰撞时动量变化
的规律”的实验.气垫导轨装置如图5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.
(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接通光电计时器； ④把滑块 2 静止放在气垫导轨 的中间；
第1章
1.2 探究动量守恒定律
课时1 探究物体碰撞时动量变 化的规律
学习目标 1.探究物体碰撞时动量变化的规律. 2.掌握在同一条直线上运动的两个物体碰撞前、后 速度的测量方法.
内容索引
知识探究
题型探究
达标检测
知识探究
一、实验原理
为了使问题简化，这里先研究两个物体碰撞时动量变
化的规律，碰撞前两物体沿同一直线运动，碰撞后仍