动量和动量定理概述ppt课件.ppt
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1、经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用动量概念的由来动量概念的由来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mvmvmvmv在碰撞前后很在碰撞前后很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,这让人们认识到可能是保持不变的,这让人们认
2、识到可能是保持不变的,这让人们认识到mvmvmvmv这个物理这个物理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。动量。动量。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用历史背景历史背景历史背景历史背景 最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪
3、,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,定义质量和不灭的思想。他继承伽利略说法,定义质量和不灭的思
4、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。于忽略了动量的方向性。于忽略了动量的方向性。1668166816681668年,荷兰物理学家惠更斯在年,荷兰物理学家惠更斯在年,荷兰物理学家惠更斯在年,荷兰物理学家惠更斯在关于碰关于碰关于碰关于碰撞对物体
5、运动的影响撞对物体运动的影响撞对物体运动的影响撞对物体运动的影响的论文中,明确指出了的论文中,明确指出了的论文中,明确指出了的论文中,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。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,
6、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。概念,发现了动量守恒定律。概念,发现了动量守恒定律。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用、定义定义定义定义: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: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动量动量p p,用公式表示为用公式表示为用公式表示为用公式表示为 p=mvp=mv 2 2 2 2、
7、单位单位单位单位: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: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千克千克米米米米/秒秒秒秒,符号是,符号是,符号是,符号是 kgm/skgm/s ;3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量矢量矢量:方向由:方向由:方向由:方向由速度方向速度方向速度方向速度方向决定,动量的决定,动量的决定,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;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 4 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
8、、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,是状态量状态量状态量状态量;5 5 5 5、动量是、动量是、动量是、动量是相对相对相对相对的,与参考系的选择有关。的,与参考系的选择有关。的,与参考系的选择有关。的,与参考系的选择有关。注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动注意:物体的动量,总是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量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取量,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻
9、的瞬时速度这一时刻的瞬时速度这一时刻的瞬时速度这一时刻的瞬时速度一、动量一、动量(momentum)(momentum)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例1、一个质量是、一个质量是0.1kg的钢球,以的钢球,以6m/s的速度水平向的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回右运动,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?动量各是多少?碰撞前后钢球的动量
10、变化了多少?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用1 1 1 1、某段运动过程(或时间间隔)、某段运动过程(或时间间隔)、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末状态的动量末状态的动量p p 跟跟跟跟初状态的动量初状态的动量初状态的动量初状态的动量p p的矢量差,称为动量的变化(或动的矢量差,称为动量的变化(或动的矢量差,称为动量的变化(或动的矢量差,称为动量的变化(或动量的量的量的量的增量增量增量增量)3 3 3 3、动量变化的三种情况:、动量变化的三种情况:、
11、动量变化的三种情况:、动量变化的三种情况:大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。p=p p=mv-mv=m v说明:说明:动量的变化等于末状态动量减初状态的动量,其方动量的变化等于末状态动量减初状态的动量,其方向与向与v v的方向相同的方向相同.即动量的变化也是即动量的变化也是矢量矢量动量的变化也叫动量的变化也叫动量的增量动量的增量或或动量的改变量动量的改变量.2 2 2 2、动量变化的表达式:、动量变化的表达式:、动量变化的表达式:、动量变化的表达式:二、动量的变化二、动量的变化
12、 p p经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用4 4 4 4、同一直线上同一直线上同一直线上同一直线上动量变化的运算:动量变化的运算:动量变化的运算:动量变化的运算:P PPPPPP PPPPPPPP PPPPPPPPP5 5 5 5、不不不不在在在在同同同同一一一一直直直直线线线线上上上上的的的的动动动动量量量量变变变变化化化化的的的的运运运运算算算算,遵遵遵遵循循循循平平平平行行行行四边形定则四边形定则四边形定则四边形定则:PPPPPPPPP PP P也称也称三角形法则三角形法则:从初动量的矢量末端
13、:从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端指向末动量的矢量末端经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例2 2、质量为、质量为m m的钢球自高处落下,以速率的钢球自高处落下,以速率v v1 1碰碰地,竖直向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,地,竖直向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,离地时速率为离地时速率为v v2 2,在碰撞过程中,钢球动量变,在碰撞过程中,钢球动量变化为多少?化为多少?经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服
14、务的费用经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用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。(1 1)物体做匀速直线运动)物体做匀速直线运动(2 2)物体做自由落体运动)物体做自由落体运动(3 3)物体做平抛运动)物体做平抛运动(4 4)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
15、动量方向时刻改变,大小不变经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习练习1.用用20m/s的初速度将质量为的初速度将质量为1kg的物体竖直向上抛出,的物体竖直向上抛出,不计空气阻力,取不计空气阻力,取g=10m/s2,求:求:(1)抛出后)抛出后3s末,物体动量多大?末,物体动量多大?(2)抛出后)抛出后3s内,物体动量的变化大小、方向如何?内,物体动量的变化大小、方向如何?练习练习2.一个质量为一个质量为2kg的小球,在离地面的小球,在离地面80m高处以高处以20m/s水平抛出,则抛出后水平抛出,则抛
16、出后3s的时间内小球动量的变化大小、方的时间内小球动量的变化大小、方向如何?向如何?(取取g=10m/s2)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用练习练习3.一质量为一质量为0.5kg的木块以的木块以10m/s速度沿倾角为速度沿倾角为30的光的光滑斜面向上滑动(设斜面足够长)滑斜面向上滑动(设斜面足够长),求木块在求木块在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)经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的
17、金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用三、讨论一下三、讨论一下动量和动能动量和动能的关系的关系1.1.动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态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经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要
18、求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,EEEEk k k k可能为零可能为零可能为零可能为零kgmkgm2 2/s/s2 2 (J)标标标标量量量量E Ek k=mv=mv2 2/2/2动能动能动能动能若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,则则则则pppp一定不为零一定不为零一定不为零一定不为零kgm/skgm/s(NSNS)矢矢矢矢量量量量p=mvp=mv动量动量动量动量 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:经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者
19、的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用例例3.3.两个物体的质量之比两个物体的质量之比m m1 1:m m2 2=1:2.=1:2.1.1.若动能相等,则动量之比若动能相等,则动量之比 p p1 1:p p2 2=.2.2.若动量相等,则动能之比若动量相等,则动能之比 E Ek1k1:E Ek2k2=.练习练习4.将一物体以某一初速度水平抛出将一物体以某一初速度水平抛出,不计空不计空气阻力气阻力,物体在空中飞行过程中物体在空中飞行过程中A.任意任意1s内物体动量的变化都相等内物体动量的变化都相等B.任意任意1s内物体动量的变化大小相等内物体动量的变化大
20、小相等,方向不同方向不同C.任意任意1s内小球动能变化都相同内小球动能变化都相同D.物体动量变化率是个常量物体动量变化率是个常量经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用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
21、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。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用用用牛顿第二定律牛顿第二定律推导动量的变化推导动量的变化 设置物理情景设置物理情景设置物理情景设置物理情景:质量为:质量为:质量为:质量为m m m m的物体,在合力的物体,在合力的物体,在合力的物体,在合力F F F F的的的的作用下,经过一段时间作用下,经过一段时间作用下,经过一段时间作用下,经过一段时间t t t t,速度
22、由速度由速度由速度由v v v v 变为变为变为变为vvvv,如,如,如,如是图所示:是图所示:是图所示:是图所示:分析:分析:由牛顿第二定律知:由牛顿第二定律知: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:而加速度定义有:而加速度定义有:变形可得:变形可得:变形可得:变形可得:F F=mm a a联立可得:联立可得:联立可得:联立可得:=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。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。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。表明动量
23、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。经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用、定义定义:作用在物体上的力和作用时间: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的乘积,叫做该力对这个物体的冲量I,用用公式表示为公式表示为 I=Ft2 2、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NsNs 四、冲量四、冲量(impulse)3 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,若决定,若为恒定方向的
24、力,则冲量的方向跟这力的为恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向相同方向相同4 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力对时间的积累效应效应经营者提供商品或者服务有欺诈行为的,应当按照消费者的要求增加赔偿其受到的损失,增加赔偿的金额为消费者购买商品的价款或接受服务的费用力的空间积累力的空间积累力的空间积累力的空间积累使动能发生变化使动能发生变化使动能发生变化使动能发生变化NmNm(J J)标标标标量量量量W=FS功功力的时间积累力的时间积累力的时间积累力的时间积累使动量发生变化使动量发生变化使动量发生变化使动量发生变化N NS S矢矢矢矢量量量量I=Ft冲量冲量冲量冲量
25、冲量与功有什么区别?冲量与功有什么区别?1 1 1 1、作用力与反作用力作用力与反作用力作用力与反作用力作用力与反作用力:作用力的冲量与反作用力:作用力的冲量与反作用力:作用力的冲量与反作用力:作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。作用力的功与反作用力的功不一定相等。作用力的功与反作用力的功不一定相等。作用力的功与反作用力的功不一定相等。2 2 2 2、内力内力内力内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的矢:对
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