动量和动量定理PPT学习教案

1、会计学1动量和动量定理动量和动量定理1. 理解动量的概念，知道动量和动量变化均为矢量；会计理解动量的概念，知道动量和动量变化均为矢量；会计算一维情况下的动量变化。算一维情况下的动量变化。2. 理解冲量的概念，知道冲量是矢量，掌握冲量与动量变理解冲量的概念，知道冲量是矢量，掌握冲量与动量变化的关系。化的关系。3. 理解动量定理的确切含义，掌握其表达式。理解动量定理的确切含义，掌握其表达式。4. 能运用动量定理解释有关现象和解决实际问题。能运用动量定理解释有关现象和解决实际问题。学 习 目 标第1页/共28页设 计 思 路第2页/共28页新 课 导 入第3页/共28页 在上节课探究的问题，对于在上

2、节课探究的问题，对于发生碰撞的两个物体，在发生碰撞的两个物体，在碰撞前后物体的什么碰撞前后物体的什么量可能保持量可能保持不变不变? 两两物体物体的质量和速度的的质量和速度的乘积乘积 m 在碰撞前后可能保持不在碰撞前后可能保持不变变，这让人们，这让人们认识到认识到 m 这个物理量具有有特别特别的意义的意义。物理物理学中把它定义为动量，学中把它定义为动量，用字母用字母 p表示表示，p = m。第4页/共28页笛卡儿：最先提出动量具有守恒性思想，把运动笛卡儿：最先提出动量具有守恒性思想，把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。的方向性。牛顿

3、：把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体牛顿：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和方向性。量的守恒性和方向性。惠更斯：明确提出动量的守恒性惠更斯：明确提出动量的守恒性和方向性。和方向性。第5页/共28页在物理学中，把物体的质量在物理学中，把物体的质量 m 和速度和速度 的乘积叫的乘积叫做物体的动量做物体的动量 p，用公式表示为，用公式表示为 在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是是 kgm/s是状态量，与某一时刻相对应是状态量，与某一时刻相对应1.

4、定义定义：p = m2. 单位单位：3. 对动量的理解对动量的理解(2) 瞬时性瞬时性:(1) 矢量性矢量性: 方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同(3) 相对性相对性:物体的动量与参考系的选择有关，物体的动量与参考系的选择有关，中学阶段常中学阶段常以地球为参考系以地球为参考系新 课 讲 授第6页/共28页ppp动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与与的方向相同：（在同一直线上的问题采用代数运算的方向相同：（在同一直线上的问题采用代数运算）5. 动量的变化（动量的变化（ p）(1)定义定义：

5、物体的末动量与初动：物体的末动量与初动量的矢量量的矢量差叫做差叫做物体物体动量的动量的 变化变化(2) 表达式：表达式： p = m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。不在同一条直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则第7页/共28页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物体做平抛运动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

6、改变，大小随时间推移而增动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大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？思考与讨论思考与讨论第8页/共28页1. 动量动量和动能都是描述物体运动过程中的某一和动能都是描述物体运动过程中的某一状态状态。2. 动量动量是矢量，动能是是矢量，动能是标量。标量。 动量动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化时，动量一定发生变化。变化。3. 动量与动能的定量动量与动能的定量关系关系动量发生动量发生变化变化速度大小改变方向不变速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小不变方向改变速度大小

7、和方向都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22k122pEmm k2pmE 拓 展拓 展第9页/共28页例例1 一个质量一个质量m= 0.1 kg 的钢球，以的钢球，以 = 6 m/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，沿着同一直线以右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以= 6 m/s 的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量的速度水平向左运动，如图所示。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？各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？典 例 探 究典 例 探 究第10页/共28页在日常生活中，有不少这

8、样的事例：在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎 而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁锤而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁锤钉钉子，这是为什么呢？钉钉子，这是为什么呢？这样做的目的是为了缓冲这样做的目的是为了缓冲？思考与交流思考与交流第11页/共28页由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：F = ma加速加速度：度：0at 整理得：整理得： Ft =

9、m m00Fmt 即即：F 作用了时间作用了时间 tFF0第12页/共28页1.定义定义：在物理学中：在物理学中，把力，把力与力的作用时间与力的作用时间的乘积叫做力的乘积叫做力的的冲量。冲量。2. 公式公式：I = Ft 单位，在国际单位制中时牛单位，在国际单位制中时牛秒（秒（Ns）(1) 冲量冲量是是矢量矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同同。(2) 冲量冲量是过程量是过程量，是力对时间，是力对时间的的积累积累效应效应。(3) 冲量冲量和功和功不同不同，恒力恒力在一段时间内可能在一段时间内可能不做功不做功，但一定，但一定有有 冲量冲量。(4) 冲

10、量冲量的计算要明确求哪个力的冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力，还是物体的合外力的的 冲量。冲量。I = Ft 只能只能求恒力的冲量。求恒力的冲量。第13页/共28页例例2 把一个质量把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出，不计空的小球沿水平方向抛出，不计空气阻力，经气阻力，经 t = 5 s，求小球受到的重力的冲量，求小球受到的重力的冲量I。(取取g=10m/s2)例例3 如图所示，物体静止在水平地面上，先用水平恒力如图所示，物体静止在水平地面上，先用水平恒力 F1拉物体，然后用水平恒力拉物体，然后用水平恒力F2 拉物体，这两个力作用的时间分拉物体，这两个力作用的时间

11、分别为别为 t1和和t2 ，求物体受，求物体受 F1、F2 作用的合冲量。作用的合冲量。F1F2I = mgt = 100 Ns，方向竖直向下，方向竖直向下I合合 = F1t1 + F2t2典 例 探 究典 例 探 究第14页/共28页 物体物体在一个过程始末的在一个过程始末的动量变化动量变化等于它在这个过等于它在这个过程中所受力的程中所受力的冲量冲量。p = Ft第15页/共28页对动量定理的理解对动量定理的理解动量动量的变化的变化率：率：动量动量的变化跟发生这一变化所用的时间的变化跟发生这一变化所用的时间的的 比值比值。由。由动量定理，得动量定理，得 ，可见，动量的变化率等于物可见，动量的

12、变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为动量均匀变化时，物体所受合力为恒力恒力。pFt 第16页/共28页 在实际中我们常遇到变力作用的情况，比如用铁锤钉在实际中我们常遇到变力作用的情况，比如用铁锤钉钉子，球拍击乒乓球等，钉子和乒乓球所受的作用力都不钉子，球拍击乒乓球等，钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力，这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作是恒力，这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用，则该恒力就叫变力的平均值。用，则该恒力就叫变力的平均值。3. 动量定理

13、动量定理的适用范围的适用范围 : 动量定理动量定理不但适用于恒力，也不但适用于恒力，也适适用于随时间变化的变力。对于用于随时间变化的变力。对于变变力力，动量定理中动量定理中的的 F 应应理理解为变力在作用时间内的解为变力在作用时间内的平均值平均值。动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。第17页/共28页鸡蛋从高处下落是否会被打破鸡蛋从高处下落是否会被打破？ 鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互

14、作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由时作用时间较长，由 Ft =p 知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。海海 绵绵石石 头头？想 一 想想 一 想第18页/共28页 例例 4 一一个个质量质量 m = 0.18 kg 的的垒球垒球，以以0 = 25 m/s 的的水平速水平速度飞向球棒

15、，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小大小变变为为 = 45 m/s。设球棒与垒球的。设球棒与垒球的作用作用时间时间 t = 0.01 s，求球棒，求球棒对垒球的平均对垒球的平均作用力。作用力。典 例 探 究典 例 探 究第19页/共28页运用动量定理解题的一般步骤1. 确定确定研究对象：一般为单个物体；研究对象：一般为单个物体；2. 明确明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；3. 明确明确研究对象的初末状态及相应的动量；研究对象的初末状态及相应的动量；4. 选定选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量

16、的变化正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；5. 根据根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。第20页/共28页 为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要跳入沙坑中？跳入沙坑中？对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力。对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力。？想 一 想想 一 想第21页/共28页瓷器包装水果套袋高空蹦极第22页/共28页一、动量一、动量1. 质量和速度的乘积叫做物体的动量质量和速度的乘积叫做物体的动量2. 公式：公式：

17、p = m3. 动量是矢量，方向与速度方向一致动量是矢量，方向与速度方向一致二、冲量二、冲量1. 定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2. 公式：公式：I = Ft3. 冲量是矢量，方向与作用力方向一致冲量是矢量，方向与作用力方向一致三、动量定理三、动量定理1. 定义：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过定义：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。程中所受力的冲量。2. 表达式：表达式：Ft = p p课 堂 总 结第23页/共28页1. 关于关于动量的变化，下列说法正确的是（动量的变化，下列说法正确的是（ ） A

18、. 在在直线运动中，物体的速度增大时，动量的直线运动中，物体的速度增大时，动量的增量增量 p 的的方向和运动方向方向和运动方向相同相同 B. 在在直线运动中，物体的速度减小时，动量的直线运动中，物体的速度减小时，动量的增量增量 p 的的方向和运动方向方向和运动方向相反相反 C. 物体物体的速度大小不变时，动量的的速度大小不变时，动量的增量增量 p 为零为零 D. 物体物体做曲线运动时，动量的做曲线运动时，动量的增量增量 p 一定一定不为零不为零ABD课 堂 测 试A A+ +第24页/共28页2. 关于关于冲量，下列说法正确的是（冲量，下列说法正确的是（ ） A. 冲量冲量是物体动量变化的是物体动量变化的原因原因 B. 作用作用在静