动量动量定理

16.2动量和动量定理,自主学习课本第611页，完成导学案,准备任务：,学习目标：,1、理解动量和动量变化量及冲量的矢量性2、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。3、会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。,一、动量,、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p，用公式表示为p=mv,2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米/秒，符号是kgm/s；,3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；,4、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量；,5、动量是相对的，与参考系的选择有关。,典题强化1.下列关于动量的说法中正确的是（）A.质量大的物体动量一定大B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同C.一个物体的速率改变，它的动量不一定改变D.一个物体的运动状态变化，它的动量一定改变,D,二,矢量性：p=pp=mv-mv=mv故p方向与v方向一致,例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/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？方向如何？,练习1、求例一中小球的动能及动能的变化,总结：1、动量是量，动能是量（填“矢量”或者“标量”）；2、动量和矢量都是量（填“状态量”或“过程量”）3、动量发生变化时，动能发生变化，动能发生变化时，动量发生变化（填一定或不一定）,思考讨论：以下几种运动的动量变化情况（即动量大小，方向的变化情况）。1.物体做匀速直线运动2.物体做自由落体运动3.物体做平抛运动4.物体做匀速圆周运动,二,2、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。,包装用的泡沫材料,船靠岸时边缘上的废旧轮胎,思考与讨论,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力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的呢？,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。,设置物理情景：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v变为v，如是图所示：,牛顿第二定律推导动量的变化,设置物理情景：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v变为v，如是图所示：,分析：,由牛顿第二定律知：,而加速度定义有：,变形可得：,F=ma,联立可得：,=p/t,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。,、定义：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I，用公式表示为I=Ft,2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns,三、冲量(impulse),3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同,4、冲量是过程量，反映了力在时间上的积累效应,四、动量定理(theoremofmomentum),1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。,2、表达式：,或,3、加深理解：,1）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；,2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；,3）动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同,合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。,力的空间积累使动能发生变化,Nm（J）,标量,W=Fs,功,力的时间积累使动量发生变化,Ns,矢量,I=Ft,冲量,冲量与功有什么区别？,思考与讨论,动量定理的适用范围,1、动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；,2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；,3、动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。,动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。,例2、质量为m的篮球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为v2，在碰撞过程中，篮球冲量的大小和方向为多少？,课堂练习,课堂练习,3、一个质量为1kg的小球，从h1=0.45m处自由下落，反跳的最大高度为h2=0.2m，(取g=10m/s2)，撞击地面的过程中，与地面的作用时间为0.2s，则球对地面的平均压力的大小为N,动量定理的应用步骤,1、确定研究对象：一般为单个物体；,4、选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；,5、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。,2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；,3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；,动量定理解释生活现象,P一定，t短则F大，t长则F小；,由Ft=P可知：,t一定，F大则P大，F小则P小；,F一定，t长则P