高中物理动量和动量定理

高中物理课件动量和动量定理第1页，共38页，2023年，2月20日，星期四第2页，共38页，2023年，2月20日，星期四第3页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．理解动量和动量变化的概念。2．认识冲量的概念，知道冲量是矢量。3．理解动量定理的确切含义和表达式，

知道动量定理适用于变力。4．会用动量定理解释现象和处理有关

问题。第4页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．动量和动量变化量(1)动量：

①定义：物体的

和

的乘积。

②表达式：p＝

。

③单位：

。符号kg·m/s。

④矢量性：方向与

的方向相同，其运算遵守

定则。质量速度mv千克·米/秒速度平行四边形第5页，共38页，2023年，2月20日，星期四(2)动量变化量：

①定义：物体在某段时间内

与

的矢量差(也是矢量)，Δp＝

(矢量式)。

②在同一条直线上的动量运算：

选定一个正方向，动量、动量的变化量用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表

，不代表大小)。[关键一点]只要物体的速度(大小、方向)变化，动量就一定变化，故动量变化量可表示为mΔv。末动量初动量p2－p1方向第6页，共38页，2023年，2月20日，星期四2．动量定理(1)冲量：

①定义：力和力的作用

的乘积。

②公式：I＝

。

③单位：

，符号

。

④矢量性：冲量是矢量，其方向与

的方向相同。(2)动量定理：

①内容：物体在一个过程始末的

等于它在这个过程中所受力的

。

②公式：mv′－mv＝Ft或

－p＝I。时间Ft牛顿·秒N·s力动量变化量冲量p′第7页，共38页，2023年，2月20日，星期四(3)动量定理的应用：

碰撞时可产生冲击力，根据动量定理，在动量变化量相同的情况下要增大这种冲击力就要设法

冲击力的作用时间。要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法

其作用时间。[关键一点]同一物体与不同接触面碰撞时，要分析它们的作用力大小，必须在物体的动量变化量相同的条件下考虑作用时间。减少延长第8页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．关于动量的概念，下列说法中正确的是 (

)A．动量大的物体惯性一定大B．动量大的物体运动得一定快C．动量相同的物体运动方向一定相同D．动量相同的物体速度小的惯性大解析：根据p＝mv可知，选项A、B错，D对；动量是矢量，其方向就是速度的方向，故选项C正确。答案：CD第9页，共38页，2023年，2月20日，星期四2．放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它，作

用时间t但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为 (

)A．0

B．FtC．mgt D．无法判断解析：对于冲量概念应与做功相区分，当有力作用在物体上时，经过一段时间的累积，该力就对物体有冲量。不管物体是否运动，按照冲量的定义，物体受的冲量大小和方向只与F有关，大小等于Ft，方向与F相同，因此B项正确。答案：B第10页，共38页，2023年，2月20日，星期四3．物体受到的冲量越大，则 (

)A．它的动量一定越大B．它的动量变化一定越快C．它的动量的变化量一定越大D．它所受到的作用力一定越大解析：由动量定理可知，冲量总是等于物体动量的变化量，与物体的动量无关。选C。答案：C第11页，共38页，2023年，2月20日，星期四4．以初速度v0＝40m/s竖直向上抛出物体，质量为4kg，则

第2秒末的动量为________kg·m/s，第5秒末动量为________kg·m/s，从第2秒末到第5秒末动量的变化量为________kg·m/s。(g取10m/s2，取初速度方向为正方向)解析：第2秒末的速度v2＝v0－gt2＝20m/s，则p2＝80kg·m/s；第5秒末的速度v5＝v0－gt5＝－10m/s，则p5＝－40kg·m/s,2～5秒内Δp＝p5－p2＝－120kg·m/s答案：80－40－120第12页，共38页，2023年，2月20日，星期四答案：1100N方向竖直向上第13页，共38页，2023年，2月20日，星期四第14页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．动量是状态量

进行动量运算时，要明确是哪一个物体在哪一个状态(时刻)的动量。公式p＝mv中的速度v是瞬时速度。2．动量是矢量

动量的方向与物体瞬时速度的方向相同。如果在一条直线上运动，可以选定一个正方向，其正负就容易确定了。3．动量具有相对性

物体的动量与参考系的选择有关。选不同的参考系时，同一个物体的动量可能不同，通常在不指明的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量。第15页，共38页，2023年，2月20日，星期四4．动量的变化量也是矢量Δp＝p′－p＝m·Δv为矢量表达式，其方向同Δv的方向。分析计算Δp以及判断Δp的方向时，如果物体在一条直线上运动，就能直接选定一个正方向，矢量运算就可以转化为代数运算；当不在同一直线上运动时，应依据平行四边形定则运算。5．动量和动能的关系(1)动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动量是矢量，动能是标量。物体的速度变化时，动量一定变化，但动能不一定变化；物体的动能变化时，速度一定变化，动量一定变化。第16页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．(2012·北京市朝阳区统考)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B．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D．物体动量一定随时间变化[思路点拨]物体的加速度不为零时，速度的大小不一定变化，如匀速圆周运动的物体。第17页，共38页，2023年，2月20日，星期四[解析]

加速度不为零，说明其速度在变化，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(动能也变化)；速度的大小不变，只是方向在变化(动能不变)；速度的大小和方向同时改变(动能变化)。显然，选项A、B、C均错误；动量是矢量，只要速度改变，物体的动量就一定改变，选项D正确。[答案]

D第18页，共38页，2023年，2月20日，星期四

物体存在加速度→物体速度(大小、方向)一定变化→动量一定变化→动能不一定变化。第19页，共38页，2023年，2月20日，星期四1．对冲量的理解(1)冲量是过程量：冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应，与某一过程相对应。(2)冲量的矢量性：冲量是矢量，在作用时间内力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。(3)冲量的绝对性：冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性。(4)冲量的单位：冲量与动量的单位关系是1N·s＝1kg·m/s。

第20页，共38页，2023年，2月20日，星期四2．冲量的计算(1)某个力的冲量：仅由该力的大小和作用时间共同决定，与其他力是否存在及物体的运动状态无关，例如，一个物体受几个恒力作用处于静止或匀速直线运动状态，其中每一个力的冲量均不为零。(2)求合冲量：

①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则或用正交分解法求出。

②两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和，I合＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3＋…；如果各力的作用时间相同，也可以先求合力，再用I合＝F合Δt求解。(3)变力的冲量可用动量定理求解。第21页，共38页，2023年，2月20日，星期四[名师点睛](1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积。(2)冲量的计算公式I＝Ft适用于计算某个恒力的冲量。若力为同一方向上均匀变化的力，该力的冲量可以用平均力计算，若力为一般的变力则不能直接计算冲量。第22页，共38页，2023年，2月20日，星期四2．如图16－2－1所示，一质量m＝3kg的物体静止在光滑水平面上，受到与水平方向成60°角的力作用，F的大小为9N，经2s时间，求：(取g＝10N/kg)(1)物体重力冲量大小；(2)物体受到的支持力冲量大小；(3)力F的冲量大小；(4)合外力的冲量大小。图16－2－1第23页，共38页，2023年，2月20日，星期四[答案]

(1)60N·s

(2)44.4N·s

(3)18N·s

(4)9N·s第24页，共38页，2023年，2月20日，星期四(1)冲量是描述力对其作用时间的累积效果，力越大，作用时间越长，冲量就越大。(2)冲量是一个过程量，学习冲量必须明确研究对象和作用过程，即必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体产生的冲量。(3)某个力的冲量的方向与合力的冲量方向不一定相同。

第25页，共38页，2023年，2月20日，星期四第26页，共38页，2023年，2月20日，星期四(3)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化量的关系，反映了力对时间的累积效应，与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系，物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系。(4)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观物体的高速运动。不论是变力还是恒力，不论几个力作用时间是同时还是不同时，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线，动量定理都适用。第27页，共38页，2023年，2月20日，星期四2．动量定理的应用(1)定性解释有关现象：

①物体的动量变化量一定时，此时力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小。如：冲床冲压工件时，缩短力的作用时间，产生很大的作用力，而在轮渡码头上装有橡皮轮胎，搬运玻璃等易碎物品时，包装箱内放些碎纸、刨花、塑料等，都是为了延长作用时间，减小作用力。第28页，共38页，2023年，2月20日，星期四

②作用力一定时，此时力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小。如：用铁锤猛击放在某人身上的石板时，石裂而不伤人，就是由于铁锤打击石板的时间极短，铁锤对石板的冲量很小，石板的动量几乎不变，躺着的人才不会受伤害。

第29页，共38页，2023年，2月20日，星期四(2)定量计算的一般步骤：

①确定研究对象，明确运动过程。

②进行受力分析，分析确定每个力的冲量，并求出合力的冲量。

③选定正方向，确定初、末状态的动量及物体动量的变化量。

④根据动量定理列方程求解。第30页，共38页，2023年，2月20日，星期四[名师点睛](1)应用动量定理解题时，一定要对物体进行受力分析，明确各个力和合力是正确应用动量定理的前提。(2)列方程时一定要先选定正方向，严格使用矢量式。(3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解。第31页，共38页，2023年，2月20日，星期四3．篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，为了检测篮球的性能，某同学多次让一篮球从h1＝1.8m处自由下落，测出篮球从开始下落