物理：16.1《实验：探究碰撞中的不变量》

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1、第十六章动量守恒定律实验：探究碰撞中的不变量微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子．追寻不变量在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为v1’、v2’．规定某一速度方向为正．碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系，我们可以做如下猜测：图中滑块上红色部分为挡光板，挡光板有一定的宽度，设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关，并与计时装置相连，构成光电计时装置．当挡光板穿入时，将光挡住开始计时

2、，穿过后不再挡光则停止计时，设记录的时间为t，则滑块相当于在L的位移上运动了时间t，所以滑块匀速运动的速度v=L/t．参考案例一中测速原理用气垫导轨做碰撞实验光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3kg，以速度8m/s跟质量0.1kg的静止的2球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为9m/s，1球的速度变为5m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。（1）碰撞后2球获得了速度，是否是1球把速度传递给了2球？（2）碰撞后2球获得了动能，是否是1球把动能传递给了2球？（3）请你根据以上实验

3、数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中，2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。【问题思考】无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体mv的矢量和保持不变。mv很可能具有特别的物理意义。物理学中把它定义为动量，用字母P表示P=mv.有关动量的发展史：最先提出动量具有守恒性思想的是法国科学家笛卡儿，把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。1668年，惠更斯明确提出动量的守恒性和方向性。牛顿把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体的质量和速度的乘积叫做动量更清楚的表示动量的守恒性和方向性在物理学中什么叫

4、动量？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？是状态量。一、动量1、概念：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。2、定义式：p=mv3、单位：千克米每秒，符号是kg·m/s4、对动量的理解：（2）瞬时性（1）矢量性运算遵循平行四边形定则（3）相对性物体的动量与参照物的选择有关阅读教材回答下列问题讨论一下动量和动能的关系1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态2.动量是矢量，动能是标量动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化3.定量关系动量发生变化速度大小改变方向不变速度大小

5、不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能不变试讨论以下几种运动的动量变化情况。物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量方向不变，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小不变二、动量的变化1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化.2.表达式：△P=m·△v.说明：①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与△v的方向相同.②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6

6、m/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6m/s的速度水平向左运动（如图），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？实验鸡蛋从一定的高度落到地板上，肯定会打破。现在，在地板上放一块泡沫塑料垫。我们尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让它落到泡沫塑料垫上，看看鸡蛋会不会被打破。在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等.这样做的目的是为了缓冲.而在某些情况下，我们又不希望缓

7、冲，比如用铁锤钉钉子.冲量2.公式:Ft=p’一p其中F是物体所受合力，p是初动量，p‘是末动量，t是物体从初动量p变化到末动量p‘所需时间，也是合力F作用的时间。3.单位：F的单位是N，t的单位是s，p和P‘的单位是kg·m/s（kg·ms-1）。对动量定理的进一步认识1.动量定理中的方向性公式Ft=p‘一P=△p是矢量式，合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同。合外力冲量的方向可以跟初动量方向相同，也可以相反。1.物理意义:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化.说明：例如:匀加速运动合力冲量的方向与初动量方向相同，

8、匀减速运动合力冲量方向与初动量方向相反，甚至可以跟初动量方向成任何角度。在中学阶段，我们仅限于初、末动量的方向、合力的方向在同一直线上的情况(即一维情况)，此时公式中各矢量的方向可以用正、负号表示，首先要选定一个正方向，与正方向相同的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负值。例题：一个质量为0.18kg的垒