3-5-162动量和动量定理.ppt
16.2 动量和动量定理 光滑桌面上有两光滑桌面上有两1 1、2 2两个小球。两个小球。1 1球的质量为球的质量为0.3 0.3 kgkg，以速度，以速度8 m/s8 m/s跟质量跟质量0.1 kg0.1 kg的静止的的静止的2 2球发生碰撞，球发生碰撞，碰撞后碰撞后2 2球的速度变为球的速度变为9 m/s9 m/s，1 1球的速度变为球的速度变为5 m/s5 m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰方向与原来相同。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。撞的规律做了如下几项猜想。（1 1）碰撞后）碰撞后2 2球获得了速度，是否是球获得了速度，是否是1 1球把速度传递球把速度传递给了给了2 2球？球？（2 2）碰撞后）碰撞后2 2球获得了动能，是否是球获得了动能，是否是1 1球把动能传递球把动能传递给了给了2 2球？球？（3 3）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理物理量，在这次碰撞中，量，在这次碰撞中，2 2球所增加的这个量与球所增加的这个量与1 1球所减小球所减小的这个量相等？请计算表明。的这个量相等？请计算表明。【问题思考问题思考】无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体无论哪一种形式的碰撞，碰撞前后物体mv mv 的矢量的矢量和保持不变。和保持不变。mv mv 很可能具有特别的很可能具有特别的物理物理意义。意义。物理物理学中把它学中把它定义为动量，用字母定义为动量，用字母p表示表示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的是法国科学家笛卡儿 ，把运动物体的质量和速率的，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。乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。16681668年，惠更斯明确提出动量的守恒性和方向性。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和方向性 在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？样理解动量这个概念？是是状态状态量。量。一、动量一、动量1、概念：、概念：在物理学中，物体的在物理学中，物体的质量质量m和和速度速度v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2、定义式：、定义式：p=m v3、单位：、单位：千克米每秒，符号是千克米每秒，符号是kg kg m/sm/s4、对动量的理解：、对动量的理解：（2 2）瞬时性）瞬时性（1 1）矢量性）矢量性运算遵循平行四边形定则运算遵循平行四边形定则（3 3）相对性）相对性物体的动量物体的动量与与参考系参考系的的选择有关选择有关阅读教材回答下列问题阅读教材回答下列问题讨论一下动量和动能的关系讨论一下动量和动能的关系1.1.动量和动能都是描述物体运动过程中动量和动能都是描述物体运动过程中的的某一状态某一状态2.2.动量是矢量，动能是标量动量是矢量，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，动量一定发生变化动能发生变化时，动量一定发生变化3.3.定量关系定量关系动量发动量发生变化生变化速度大小改变方向不变速度大小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改变动能改变动能不变动能不变二、动量的变化二、动量的变化1.1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化物体动量的变化.2.2.表达式：表达式：P=mv.说明：说明：动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与其方向与v v的方向相同的方向相同.动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量.试讨论以下几种运动的动量变化情况。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匀速直线运动物体做自由落体运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量大小、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，大小随时间推移而增大动量方向时刻改变，大小不变动量方向时刻改变，大小不变例例1、一个质量是、一个质量是0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s的速度水平的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线沿着同一直线以以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢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球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？少？例例2、一质量为、一质量为0.5kg的木块以的木块以10m/s速度沿倾角为速度沿倾角为300的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）,求木块求木块在在1s末的动量末的动量 和和3s内的动量变化量的大小？内的动量变化量的大小？（g=10m/s2）v0300答案：答案：2.5 kg m/s 7.5 kg m/s思考：在运算动量变化量时应该注意什么？思考：在运算动量变化量时应该注意什么？FFv0 v F F 作用了时间作用了时间 t t 分析：分析：分析：分析：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：F=m a加速度加速度：整理得：整理得：三、动量定理三、动量定理即：即：1.冲量（I）：在物理学中，物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式：I=Ft 单位牛秒（NS）3.注意：冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。冲量是过程量，是力对时间的积累效应。4.动量定理：物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。三、动量定理三、动量定理5.对动量定理的理解：p一定一定时，时，F 与与t成反比；成反比；F一定一定时，时，p与与t成正比；成正比；t一定时，一定时，F与与p成正比。成正比。公式中力公式中力F指物体受到的指物体受到的合力合力。当力是变力时，当力是变力时，F指变力的指变力的平均值平均值。6.动量定理和动能定理的区别与联系？练习1一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？vv（1）确定研究对象；（2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；（3）选定正方向；（4）找出物体的初末状态并确定相应的动量；（5）根据动量定理列方程求解；运用动量定理解题步骤：4.一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取10m/s2,不计空气阻力）应用举例应用举例用用锤锤子子使使劲劲压压钉钉子子，就就很很难难把把钉钉子子压压入入木木块块中中去去，如如果果用用锤锤子子以以一一定定的的速速度度敲敲钉钉子子，钉钉子子就就很很容容易易钻钻入入木木块块，这这是是为什么？为什么？把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是()C DC DA 在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大；B 在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小；C 在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大；D 在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（）A 减小运动员的动量变化 B 减小运动员所受的冲量C 延长着地过程的作用时间 D 减小着地时运动员所受的平均冲力CDCD
