§162 动量和动量定理课件.pptx

1、ABm1m2m1m2m1m2AB12211221mmmmvvvv碰撞前后那些物理量可能不变呢？碰撞前后那些物理量可能不变呢？动量概念的由来动量概念的由来、定义：在物理学中，物体的质量、定义：在物理学中，物体的质量m和速度和速度v的乘积，叫做物体的的乘积，叫做物体的动量动量p，用公式表示为用公式表示为 p=mv momentum2、单位单位：动量的单位由质量和速度单位共同确定。：动量的单位由质量和速度单位共同确定。在国际单位制中，动量的单位是：在国际单位制中，动量的单位是：千克千克米米/秒秒，符号是，符号是 kgm/s；3、动量是、动量是矢量矢量：方向由：方向由速度方向速度方向决定，动量的方向与

2、该时刻速度的方决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；向相同；4、动量是描述物体运动状态的物理量，是、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量状态量；5、动量是、动量是相对相对的，与参考系的选择有关。的，与参考系的选择有关。(通常指通常指相对地面相对地面的动量的动量)注意：注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性瞬时性，故在，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度 一个质量是一个质量是0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s的速的速度水平向右运动，碰度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹到一个

3、坚硬物后被弹回回,沿着同一直线以沿着同一直线以6m/s的速度水平向左的速度水平向左运动，碰撞前后钢球运动，碰撞前后钢球的动量各是多少？碰的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变撞前后钢球的动量变化了多少？化了多少？典例分析典例分析1解析解析mm碰撞前钢球速度碰撞前钢球速度 v1=6m/sp1=mv1=0.16 kgm/s=0.6 kgm/s碰撞后钢球动量碰撞后钢球动量p2=mv2=0.1(-6)kgm/s=-0.6 kgm/s碰撞前后钢球的动量变化了碰撞前后钢球的动量变化了p=p2-p1=(-0.6 kgm/s)-(6 kgm/s)=-1.2 kgm/s取水平向右为正取水平向右为正碰撞前钢球动量碰

4、撞前钢球动量碰撞后钢球速度碰撞后钢球速度v2=-6m/s，正方向正方向p1p2p 2、动量变化的三种情况、动量变化的三种情况 p=p-p1、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量末状态的动量p 跟跟初状态的动量初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量增量），即），即大小变化大小变化、方向不变、方向不变大小不变大小不变、方向变化方向变化大小和方向都改变大小和方向都改变若速度变化若速度变化,Ek可能为零可能为零kgm2/s2(J)标量标量Ek=mv2/2动能动能若速度变化若速度变化,则则p一定不为零一定不为零kgm/s(NS

5、)矢量矢量p=mv动量动量 动量与动能有什么区别？动量与动能有什么区别？动量与动能间量值关系：动量与动能间量值关系：解答以下三个小题，思考动量与动能的区别解答以下三个小题，思考动量与动能的区别(1)质量为质量为2kg的物体，速度由的物体，速度由3m/s增大到增大到6m/s，它的动量和动能各增大为，它的动量和动能各增大为原来的几倍？原来的几倍？(2)质量为质量为2kg的物体，速度由向东的的物体，速度由向东的3m/s变为向西的变为向西的3m/s，它的动量和动，它的动量和动能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？(3)A物体质量为物体质量为2kg，速度是，

6、速度是3m/s，方向向东；，方向向东；B物体的质量是物体的质量是3kg，速度，速度是是4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？2倍倍倍倍动量变化动量变化动能不变动能不变12kgm/s6kgm/s33J2KpmEat vvFmtvvFtmmvv 设置物理情景：设置物理情景：质量为质量为m的的物体，在合力物体，在合力F的作用下，经的作用下，经过一段时间过一段时间t，速度由速度由v 变为变为v，如图所示如图所示.由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：而加速度定义有：而加速度定义有：F=m a联立可得：联立可得：vm

7、OxFmF解析解析pt、定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量对这个物体的冲量I，用公式表示为用公式表示为 I=Ft2、单位单位：在国际单位制中，冲量的单位是：在国际单位制中，冲量的单位是牛牛秒秒，符号是，符号是Ns 3、冲量是、冲量是矢量矢量：方向由：方向由力的方向力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同的方向跟这力的方向相同4、冲量是、冲量是过程量过程量，反映了，反映了力对时间的积累效应力对时间的积累效应动量动量动量变化量动量变化量冲量冲量定义定义式式单位单位矢量矢量

8、性性动量和冲量动量和冲量I=FtN.s与与F的方向相同的方向相同(F的方向不变时的方向不变时)p=mvkg.m/s与与v方向方向一致一致与与v方向方向一致一致p=mv2-mv1=p2-p1kg.m/s 一个质量为一个质量为0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s的速度在光滑水平面的速度在光滑水平面上向右运动，碰到坚硬墙壁后弹回，沿同一直线以上向右运动，碰到坚硬墙壁后弹回，沿同一直线以6m/s的的速度向左运动速度向左运动.碰撞前后钢球动量变化了多少？碰撞前后钢球动量变化了多少？vv解：取小球初速度方向为正方向解：取小球初速度方向为正方向 初动量：初动量：p=mv即即P=0.16kgm/s=0.6k

9、gm/s末动量：末动量：p=mv即即p=0.1(-6)kgm/s=-0.6kgm/s故动量变化为：故动量变化为：p=p-p=0.6kgm/s-(-0.6kgm/s)=-1.2kgm/s“”表示力的方向与正方向相反即表示力的方向与正方向相反即P方向水平向左方向水平向左.典例分析典例分析2v v 在滑水平面上的质量为在滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力的物体在水平恒力F 的作用下，经过时的作用下，经过时间间t，速度由，速度由v 变为变为v.定理的推导定理的推导可得可得Ft=mv-mv，即，即Ft=p-p 解：如图所示解：如图所示,物体的初动量为物体的初动量为 p=mv,末动量为末动量为p=mv

10、,at vv由加速度的定义式由加速度的定义式:由牛顿第二定律由牛顿第二定律F=ma=,t m vv()定理的理解定理的理解pI合外力合外力的冲量的冲量动量的动量的变化量变化量（3）矢量式：）矢量式：动量变化的方向和合外力冲量的方动量变化的方向和合外力冲量的方向相同，计算时要先规定正方向向相同，计算时要先规定正方向.（2）合外力是恒力时）合外力是恒力时I=Ft；合外力为变力的，若同一方向均匀变化，合外力为变力的，若同一方向均匀变化，（1）是合外力的冲量）是合外力的冲量IF t.1、内容内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。这就是动

11、量定理。2、表达式：表达式：pI 3、加深理解：加深理解：(1)物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；(2)表明合外力的冲量是动量变化的原因；表明合外力的冲量是动量变化的原因；(3)动量定理是动量定理是矢量式矢量式，合外力的合外力的冲量冲量方向与物体方向与物体动量变化动量变化的方向相的方向相同；同；合外力冲量合外力冲量的方向与的方向与合外力合外力的方向或的方向或速度变化量速度变化量的的方向一致方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。Ft=p-p 1、动量定理不但适用于、动量定

12、理不但适用于恒力恒力，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的变力变力，对于，对于变力，动量定理中的变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的应理解为变力在作用时间内的平均值平均值；2、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动匀变速直线运动的问题，还可以解决的问题，还可以解决曲线曲线运动运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；3、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于宏观低速宏观低速物体，也适用于物体，也适用于微观微观现象和现象和变速变速运运动问题。动问题。动量定理的动量定理的优点优点：不考虑中间过程，只

13、考虑初末状态。：不考虑中间过程，只考虑初末状态。典例分析典例分析3解析解析 沿垒球飞向球棒时的沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动方向建立坐标轴，垒球的初动量为量为p=mv=0.1825 kgm/s=4.5kgm/s垒球的末动量为垒球的末动量为p=mv=(0.18)25 kgm/s=8.1kgm/s由动量定理知垒球所受的平均作用力为由动量定理知垒球所受的平均作用力为8.1 4.5N=0.011260NppFt垒球所受的平均作用力的大小为垒球所受的平均作用力的大小为1260N，负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反1 1、确定研究对象：一般为单个物体；、

14、确定研究对象：一般为单个物体；4 4、选定正方向选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；5 5、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。2 2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3 3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；、明确研究对象的初末状态及相应的动量；解释有关现象解释有关现象透过现象看本质透过现象看本质探究物理规律探究物理规律tp越长，越长，pt一定，一定，越短，越短，则则F F越小越小.则则F F越大越大.ptmgF)(直接跳在水泥地

15、上行吗？直接跳在水泥地上行吗？一定，一定，典例分析典例分析41、在足球场上，你常看到运动员用头去顶、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？而是一块大石头，他们会用头去顶吗？生活事例 报道报道1 1、19621962年，一架年，一架“子爵号子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。报道报道2 2、19801980年，一架英国的年，一架英国的“鸽鸽式式”战斗机在威夫士地区上空与一只战斗机在威夫士地

16、区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生生小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？包装用的泡沫材料包装用的泡沫材料船靠岸时边缘上的废旧轮胎船靠岸时边缘上的废旧轮胎跳高用的跳高用的海绵垫海绵垫动量定理的适用范围动量定理的适用范围1.动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；应理解为变力在作用时间内的平均值；2.动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线动量定理不仅可以解决匀

17、变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；3.动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题动问题.动量定理的优点：动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态不考虑中间过程，只考虑初末状态.1、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（）A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B、动量是描述物体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量 C

18、、冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因 D、冲量是描述物体状态的物理量冲量是描述物体状态的物理量ABC2、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（来，下面叙述中正确的是（）A、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大 B、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量大C、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判断、无法判断3.在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的

19、海绵垫子在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子.设一位撑竿跳运动员设一位撑竿跳运动员的质量为的质量为70 kg,越过横杆后从越过横杆后从h5.6 m高处落下，落在海绵垫上和落在高处落下，落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经历时间普通沙坑里分别经历时间t11 s、t20.1 s停下停下.求两种情况下海绵垫求两种情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力和沙坑对运动员的作用力.思路点拨思路点拨从同一高度下落，落到接触面上的初动量相同，所以动量变从同一高度下落，落到接触面上的初动量相同，所以动量变化量相同，但作用时间不同化量相同，但作用时间不同.根据动量定理可求作用力根据动量定理可求作用力.注意动量定理中

20、注意动量定理中的力是合外力，而不仅是支持力的力是合外力，而不仅是支持力.答案答案1 440.8 N8 108 N 由于作用时间较长，人所受的海绵垫和沙坑由于作用时间较长，人所受的海绵垫和沙坑的作用力不是很大，重力不可忽略，在题目没有明的作用力不是很大，重力不可忽略，在题目没有明确是否忽略重力时，先把重力考虑在内，然后根据确是否忽略重力时，先把重力考虑在内，然后根据求出的作用力确定重力是否可忽略求出的作用力确定重力是否可忽略.4物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（）A物体速度的大小一定随时间变化物体速度的大小一定随时间变化B物体速度的

21、方向一定随时间变化物体速度的方向一定随时间变化C物体动能一定随时间变化物体动能一定随时间变化D物体动量一定随时间变化物体动量一定随时间变化D解析：解析：加速度不为零，说明物体的速度在变化，速度的改变存在三种情况：速度的方加速度不为零，说明物体的速度在变化，速度的改变存在三种情况：速度的方向不变，只是大小在变化向不变，只是大小在变化(动能也变化动能也变化)；速度的大小不变，只是方向在变化；速度的大小不变，只是方向在变化(动能不变动能不变)；速度的大小和方向同时改变速度的大小和方向同时改变(动能变化动能变化)，A、B、C错误；动量是矢量，只要速度改变，错误；动量是矢量，只要速度改变，物体的动量就一

22、定改变，物体的动量就一定改变，D正确正确.5.质量为质量为0.5 kg的小球沿光滑水平面以的小球沿光滑水平面以v15 m/s的速度冲向墙壁后又的速度冲向墙壁后又以以v24 m/s的速度反向弹回，如图所示，若球跟墙的作用时间为的速度反向弹回，如图所示，若球跟墙的作用时间为0.05 s，则小球所受到的平均力大小为，则小球所受到的平均力大小为_ N.906.如图所示，质量为如图所示，质量为m的物块在倾角为的物块在倾角为的光滑斜面上由静止下滑，求的光滑斜面上由静止下滑，求在时间在时间t内物块所受各力的冲量及合外力的冲量内物块所受各力的冲量及合外力的冲量.7.羽毛球是速度最快的球类运动之一，我国羽毛球运

23、动员傅海峰扣杀羽毛球是速度最快的球类运动之一，我国羽毛球运动员傅海峰扣杀羽毛球的速度曾达到了羽毛球的速度曾达到了332 km/h.假设羽毛球飞来的速度为假设羽毛球飞来的速度为90 km/h，傅海峰将球以傅海峰将球以332 km/h的速度反向击回的速度反向击回.设羽毛球的质量为设羽毛球的质量为5 g，试求，试求击球过程中羽毛球的动量变化击球过程中羽毛球的动量变化.所以动量的变化量所以动量的变化量pp2p10.461 kgm/s0.125 kgm/s0.586 kgm/s.羽毛球的动量变化的大小为羽毛球的动量变化的大小为0.586 kgm/s，方向与羽毛球飞来的方向相反，方向与羽毛球飞来的方向相反.课堂小结课堂小结动脑思考一下动脑思考一下:柔软的水柔软的水为什么这么厉害为什么这么厉害？