普通高中物理选择性必修一 （人教版） 第一章第1节 动量

普通高中物理选择性必修一 （人教版） 第一章第1节动量，寻求碰撞中的不变量，备课参考。

• 普通高中物理选择性必修一 第一章第1节 动量
• 内容来源|普通高中教科书 物理 选择性必修第一册 人民教育出版社 软件|亿图脑图MindMaster
• 寻求碰撞中的不变量
• 实验
  • 质量相同的小球碰撞
    • 实验装置
      • 用两根长度相同的细线，分别悬挂两个完全相同的钢球A、B，且两球并排放置。
    • 实验过程
      • 拉起A球，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞。
    • 实验现象
      • 碰撞后A球停止运动而静止，B球开始运动，最终摆到和A球被拉起时同样的高度。
    • 实验结论
      • 碰撞后，A球的速度大小不变地“传给”了B球，即碰撞前后两球速度之和是不变的。
    • 是否所有的碰撞都有这样的规律？
  • 质量不同的小球碰撞
    • 实验装置
      • 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。
    • 实验过程
      • 拉起C球至某一高度后放开，撞击静止的B球。
    • 实验现象
      • 碰撞后B球获得较大的速度，摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度。
    • 实验结论
      • 碰撞后，B球得到的速度比C球碰撞前的速度大，两球碰撞前后的速度之和并不相等。
    • 两球碰撞前后的速度变化跟它们的质量有关系。
• 猜想
  • 两个物体碰撞前后动能之和可能不变，所以质量小的球速度大
  • 两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的
• 对于所有的碰撞，碰撞前后到底什么量会是不变的呢？
• 实验
  • 实验器材
    • 滑轨、两辆小车、两组数字计时器
  • 实验过程
    • 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。
  • 数据采集
    • 其中m1是运动小车的质量，m2是静止小车的质量；v是运动小车碰撞前的速度，v¢ 是碰撞后两辆小车的共同速度。
  • 实验结论
    • 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之和却基本不变。
• 动量
  • 动量
    • 定义：物理学中把质量和速度的乘积mv定义为物体的动量。
    • 符号：p
    • 单位：kg×m/s
    • 标矢性
      • 动量是矢量，动量的方向与速度的方向相同。
• 例题 一个质量为 0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。碰撞前后钢球的动量变化了多少？
  • 动量变化量
    • • 求动量变化量，需要先选定坐标轴，规定正方向。
      • 求动量变化量是用碰撞后的动量减去碰撞前的动量。
      • 动量变化量是矢量
      • 若求得的动量变化量是负值，表示动量变化量的方向与规定的正方向相反。
• 如果物体沿直线运动，即动量始终保持在同一条直线上，在选定坐标轴的正方向之后，动量的运算就可以简化成代数运算。
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