动量和动量定理ppt课件讲课.ppt
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1、思考与讨论思考与讨论报道报道1 1、19621962年,一架年,一架“子爵号子爵号”客机,在美客机,在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,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。十七人丧生。报道报道2 2、19801980年,一年,一架英国的架英国的“鸽式鸽式”战战斗机在威夫士地区上斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞,空与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行员弹飞机坠毁,飞行员弹射逃生射逃生问题:小小飞禽何以能撞毁飞问题:小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物?机这样的庞然大物?动量概念的由来动量概念的由来在上节课探究的问题中,发现碰撞的两个在上节课探究的问题中,发现碰撞的两个
2、物体,它们的质量和速度的乘积物体,它们的质量和速度的乘积mvmv在碰撞前后很在碰撞前后很可能是保持不变的,这让人们认识到可能是保持不变的,这让人们认识到mvmv这个物理这个物理量具有特别的意义,物理学中把它定义为物体的量具有特别的意义,物理学中把它定义为物体的动量。动量。1、理解动量和动量变化及其矢量性。、理解动量和动量变化及其矢量性。2、理解冲量的概念,理解动量定律及其表达式。、理解冲量的概念,理解动量定律及其表达式。3、能够利用动量定律解释有关现象和解决有关问题。、能够利用动量定律解释有关现象和解决有关问题。教学基本要求教学基本要求?历史背景历史背景最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,最
3、早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们十七世纪,以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了这样一种观点:若找到一个适当的物理提出了这样一种观点:若找到一个适当的物理量来描述,运动的总量是守恒的。这就是运动量来描述,运动的总量是守恒的。这就是运动不灭的思想。他继承伽利略说法,定义质量和不灭的思想。他继承伽利略说法,定义质量和速率的乘积为动量。笛卡尔认为,这是量度运速率的乘积为动量。笛卡尔认为,这是量度运动的唯一正确的物理量。他的观点的缺陷,在动的唯一正确的物理量。他的观点的缺陷,在于忽略了动量的方向性。于忽略了动量的方向性。16681668年,荷兰物理学家惠更斯在
4、关于碰年,荷兰物理学家惠更斯在关于碰撞对物体运动的影响的论文中,明确指出了撞对物体运动的影响的论文中,明确指出了动量的方向性和守恒性。动量的方向性和守恒性。牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的是在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量守恒定律。概念,发现了动量守恒定律。动量动量(momentum)、定义定义:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的动量动量p,用公式表示为,用公式表示为p=mv2
5、2、单位单位:动量的单位是:动量的单位是千克千克米米/秒秒,符号,符号kgm/s;3 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,动量的决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同;方向与该时刻速度的方向相同;4 4、动量是描述物体运动状态的物理量,强调运动的作、动量是描述物体运动状态的物理量,强调运动的作用效果,是用效果,是状态量状态量;指物体在某一时刻的动量,即;指物体在某一时刻的动量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度的瞬时速度5 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。6
6、6、与动能的关系、与动能的关系课堂练习课堂练习1一个质量是一个质量是0.1kg 的钢球,以的钢球,以6m/s 的速度水平向右的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以沿着同一直线以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?的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?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,称为动量的变化的矢量差,称为动量的变化(或动量的(或动量的增量增量),即)
7、,即?p=p-p思考与讨论思考与讨论在前面所学的动能定理中,我们知在前面所学的动能定理中,我们知道,动能的变化是由于力的位移积累即道,动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果,那么,动量的变化又是力做功的结果,那么,动量的变化又是什么原因引起的呢?什么原因引起的呢?动量的变化与速度的变化有关,动量的变化与速度的变化有关,而速度的变化是因为有加速度,而牛而速度的变化是因为有加速度,而牛顿第二定律告诉我们,加速度是由物顿第二定律告诉我们,加速度是由物体所受的合外力产生的。体所受的合外力产生的。牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化设置物理情景设置物理情景:质量为:质量为m m的物体
8、在碰撞另一的物体在碰撞另一物体时受到另一个物体对它的作用力是恒力物体时受到另一个物体对它的作用力是恒力 F F,经历时间经历时间t t,速度由,速度由v v 变为变为vv,如图所示:,如图所示:分析:分析:由牛顿第二定律知:由牛顿第二定律知:F=ma而加速度定义有:而加速度定义有:联立可得:联立可得:F?mv?va?tv?vt=p/t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。变形可得:变形可得:Ft?mv?mv表明动量的变化与力的时间积累效果有关。表明动量的变化与力的时间积累效果有关。冲量冲量(impulse)、定义定义:作用在物体上的力和作用时间:作用在物体上的
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