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1、高中物理高中物理选修选修3-5粤教版粤教版第一章第一章碰撞与动量守恒碰撞与动量守恒第一节第一节物体的碰撞物体的碰撞第二节第二节动量动量动量守恒定律（动量守恒定律（1）目标定位目标定位1.探究物体探究物体弹性碰撞的一些特点，知道性碰撞的一些特点，知道弹性碰撞性碰撞和非和非弹性碰撞性碰撞.2.理解理解动量、冲量的概念，知道量、冲量的概念，知道动量的量的变化量化量也是矢量也是矢量.3.理解理解动量定理的确切含量定理的确切含义，会用其来解，会用其来解释和和计算算碰撞、碰撞、缓冲等冲等现象象一、碰撞及其分类一、碰撞及其分类1碰撞碰撞：碰撞就是两个或两个以上的物体在相遇的：碰撞就是两个或两个以上的物体在相
2、遇的_时间内内产生非常大的相互作用的生非常大的相互作用的过程其最主要特点是：相互作用程其最主要特点是：相互作用_，作用力，作用力_和作用力峰和作用力峰值_等等2碰撞的分类碰撞的分类(1)按碰撞前后，物体的运按碰撞前后，物体的运动方向是否沿同一条直方向是否沿同一条直线可分可分为：正碰正碰(对心碰撞心碰撞)：碰撞前后，物体的运：碰撞前后，物体的运动方向方向_斜碰斜碰(非非对心碰撞心碰撞)：碰撞前后，物体的运：碰撞前后，物体的运动方向方向_极短极短时间短短变化快化快大大沿同一条沿同一条不在同一直不在同一直线上上直直线(2)按碰撞按碰撞过程中机械能是否程中机械能是否损失分失分为：弹性碰撞：碰撞性碰撞：
3、碰撞过程中机械能程中机械能_，即碰撞前后系，即碰撞前后系统的的总动能能_，Ek1Ek2Ek1Ek2.非非弹性碰撞：碰撞性碰撞：碰撞过程中机械能程中机械能_，碰撞后系，碰撞后系统的的总动能能_碰撞前系碰撞前系统的的总动能，能，Ek1Ek2Ek1Ek2.二、动量及其改变二、动量及其改变1冲量冲量(1)定定义：物体受到的：物体受到的_与与_的乘的乘积(2)定定义式：式：I_(3)单位：在国位：在国际单位制中，冲量的位制中，冲量的单位是位是_，符号符号为_守恒守恒相等相等不守恒不守恒小于小于力力力的作用力的作用时间Ft牛牛顿秒秒NS2动量动量(1)定定义：运：运动物体的物体的_和它的和它的_的乘的乘积
4、(2)定定义式：式：p_(3)单位：在国位：在国际单位制中，位制中，动量的量的单位是位是_，符号符号为_(4)方向：方向：动量是矢量，其方向与物体的速度方向相同量是矢量，其方向与物体的速度方向相同质量量速度速度mv千克米每秒千克米每秒kgms13动量的变化量动量的变化量物体在某段物体在某段时间内内_与与_的矢量差的矢量差(也也是矢量是矢量)，p_(矢量式矢量式)4动量定理动量定理(1)内容：物体所受内容：物体所受_的冲量，等于物体的的冲量，等于物体的_(2)公式：公式：Ftmvmv.末末动量量初初动量量pp合外力合外力动量的改量的改变量量一一、弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞1碰撞中能
5、量特点：碰撞碰撞中能量特点：碰撞过程中，一般伴随机械能的程中，一般伴随机械能的损失，失，即：即：Ek1Ek2Ek1Ek2.2弹性碰撞：两个物体碰撞后形性碰撞：两个物体碰撞后形变能能够完全恢复，碰撞后没完全恢复，碰撞后没有有动能能转化化为其他形式的能量，其他形式的能量，则碰撞前后两物体构成的碰撞前后两物体构成的系系统的的动能能_这种碰撞也称种碰撞也称为完全完全弹性碰撞性碰撞3非非弹性碰撞：两个物体碰撞后形性碰撞：两个物体碰撞后形变不能完全恢复，不能完全恢复，该过程程有有动能能转化化为其他形式的能量，其他形式的能量，总动能能_非非弹性碰性碰撞的特例：两物体碰撞后粘在一起以共同的速度运撞的特例：两物
6、体碰撞后粘在一起以共同的速度运动，该碰撞称碰撞称为完全非完全非弹性碰撞，碰撞性碰撞，碰撞过程能量程能量损失最多失最多相等相等减少减少【例例1】一个一个质量量为2kg的小球的小球A以以v03m/s的速度与一个的速度与一个静止的、静止的、质量量为1kg的小球的小球B正碰，正碰，试根据以下数据，分根据以下数据，分析碰撞性析碰撞性质：(1)碰后小球碰后小球A、B的速度均的速度均为2m/s；(2)碰后小球碰后小球A的速度的速度为1m/s，小球，小球B的速度的速度为4m/s.答案答案(1)非非弹性碰撞性碰撞(2)弹性碰撞性碰撞针对训练针对训练1(单选单选)现有甲、乙两滑有甲、乙两滑块，质量分量分别为3m和
7、和m，以相同的速率以相同的速率v在光滑水平面上相向运在光滑水平面上相向运动，发生了碰撞生了碰撞已知碰撞后甲滑已知碰撞后甲滑块静止不静止不动，乙滑，乙滑块反向运反向运动，且速度大，且速度大小小为2v.那么那么这次碰撞是次碰撞是()A弹性碰撞性碰撞B非非弹性碰撞性碰撞C完全非完全非弹性碰撞性碰撞D条件不足，无法确定条件不足，无法确定答案答案A二、二、对动量和动量变化量两个物理量的理解对动量和动量变化量两个物理量的理解1动量的定量的定义式：式：pmv，动量是矢量，方向与速度量是矢量，方向与速度v的方向的方向相同相同2动量是状量是状态量，量，进行运算行运算时必必须明确是哪个物体在哪一状明确是哪个物体在
8、哪一状态(时刻刻)的的动量量4动量的量的变化化(p)ppp(1)若若p、p不在一条直不在一条直线上，要用平行四上，要用平行四边形定形定则求矢量求矢量差差(2)若若p、p在一条直在一条直线上，先上，先规定正方向，再用正、定正方向，再用正、负号号表示表示p、p的方向，的方向，则可用可用pppmvmv进行代数行代数运算运算(3)动量量变化的方向：与速度化的方向：与速度变化的方向相同化的方向相同【例例2】羽毛球是速度羽毛球是速度较快的球快的球类运运动之一，运之一，运动员扣扣杀羽羽毛球的速度可达到毛球的速度可达到342km/h，假，假设球球飞来的速度来的速度为90km/h，运，运动员将球以将球以342k
9、m/h的速度反向的速度反向击回回设羽毛羽毛球的球的质量量为5g，试求：求：(1)运运动员击球球过程中羽毛球的程中羽毛球的动量量变化量；化量；(2)在运在运动员的的这次扣次扣杀中，羽毛球的速度中，羽毛球的速度变化、化、动能能变化化各是多少？各是多少？答案答案(1)0.600kgm/s，方向与球，方向与球飞来的方向相反来的方向相反(2)120m/s，方向与初速度方向相反，方向与初速度方向相反21J借题发挥借题发挥关于动量变化量的求解关于动量变化量的求解1若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提若初、末动量在同一直线上，则在选定正方向的前提下，可化矢量运算为代数运算下，可化矢量运算为代数运算2
10、若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四若初、末动量不在同一直线上，运算时应遵循平行四边形定则边形定则针对训练针对训练2(单选单选)质量量为0.5kg的物体，运的物体，运动速度速度为3m/s，它在一个它在一个变力作用下速率力作用下速率变为7m/s，方向和原来方向相反，方向和原来方向相反，则这段段时间内内动量的量的变化量化量为()A5kgm/s，方向与原运，方向与原运动方向相反方向相反B5kgm/s，方向与原运，方向与原运动方向相同方向相同C2kgm/s，方向与原运，方向与原运动方向相反方向相反D2kgm/s，方向与原运，方向与原运动方向相同方向相同答案答案A解析解析以原来的方向为正方向，
11、由定义式以原来的方向为正方向，由定义式pmvmv得得p(70.530.5)kgm/s5kgm/s，负号表示，负号表示p的的方向与原运动方向相反方向与原运动方向相反三、三、对动量定理的理解和量定理的理解和应用用1动量定理的理解量定理的理解(1)动量定理的表达式量定理的表达式mvmvFt是矢量式，等号包含是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含了大小相等、方向相同两方面的含义(2)动量定理反映了合外力的冲量是量定理反映了合外力的冲量是动量量变化的原因化的原因(3)公式中的公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是是物体所受的合外力，若合外力是变力，力，则F应是合外力在作用是合外力在作用时间内
12、的平均内的平均值2动量定理的应用动量定理的应用(1)定性分析有关定性分析有关现象：象：物体的物体的动量量变化量一定化量一定时，力的作用，力的作用时间越短，力就越越短，力就越大；力的作用大；力的作用时间越越长，力就越小，力就越小作用力一定作用力一定时，力的作用，力的作用时间越越长，动量量变化量越大；化量越大；力的作用力的作用时间越短，越短，动量量变化量越小化量越小(2)应用用动量定理定量量定理定量计算的一般步算的一般步骤：选定研究定研究对象，明确运象，明确运动过程程进行受力分析和运行受力分析和运动的初、末状的初、末状态分析分析选定正方向，根据定正方向，根据动量定理列方程求解量定理列方程求解【例例
13、3】在水平力在水平力F30N的作用下，的作用下，质量量m5kg的物体由的物体由静止开始沿水平面运静止开始沿水平面运动已知物体与水平面已知物体与水平面间的的动摩擦因摩擦因数数0.2，若，若F作用作用6s后撤去，撤去后撤去，撤去F后物体后物体还能向前运能向前运动多多长时间才停止？才停止？(g取取10m/s2)答案答案12s解析解析法一法一用动量定理解，分段用动量定理解，分段处理处理选物体为研究对象，对于撤选物体为研究对象，对于撤去去F前物体做匀加速运动的过程，受前物体做匀加速运动的过程，受力情况如图甲所示，始态速度为零，力情况如图甲所示，始态速度为零，终态速度为终态速度为v.取水平力取水平力F的方
14、向为正方向，根据动量定理有的方向为正方向，根据动量定理有(Fmg)t1mv0，法二法二用动量定理解，研究全过程用动量定理解，研究全过程选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、选物体作为研究对象，研究整个运动过程，这个过程的始、终状态的物体速度都等于零终状态的物体速度都等于零取水平力取水平力F的方向为正方向，根据动量定理得的方向为正方向，根据动量定理得借题发挥借题发挥应用动量定理定量计算的一般步骤应用动量定理定量计算的一般步骤(1)选定研究对象，明确运动过程选定研究对象，明确运动过程(2)进行受力分析，确定初、末状态进行受力分析，确定初、末状态(3)选定正方向，根据动量定理列出对应的
15、方程分析求解选定正方向，根据动量定理列出对应的方程分析求解针对训练针对训练3质量质量m70kg的撑竿跳高运动员从的撑竿跳高运动员从h5.0m高处高处落到海绵垫上，经落到海绵垫上，经t11s后停止，则该运动员身体受到后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经t20.1s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取取10m/s2)答案答案1400N7700N解析解析以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是0，所，所以运动员的动量变化量为零，根据动量定理，合力的冲量以运动员的动量变化量为零，根据动量定理，合力的冲量为零，根据自由落体运动的知识，物体下落到地面上所需为零，根据自由落体运动的知识，物体下落到地面上所需要的时间是要的时间是
