高中物理课件动量和动量定理

1、第第十十六六章章第第2节节新知预新知预习习巧设计巧设计 要点一要点一要点二要点二要点三要点三名师课名师课堂堂一点通一点通创新演创新演练练大冲关大冲关 随堂检测随堂检测归纳小结归纳小结 课下作业课下作业综合提升综合提升返回返回返回返回返回返回1理解动量和动量变化的概念。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。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，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。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会用动量定理解释现象和处理有关 问题。问题。返回返回 1动量和动量变化量动量和动量变化量 (

2、1)动量：动量： 定义：物体的定义：物体的 和和 的乘积。的乘积。 表达式：表达式：p 。 单位：单位： 。符号。符号kgm/s。 矢量性：方向与矢量性：方向与 的方向相同，其运算遵守的方向相同，其运算遵守 定则。定则。质量质量速度速度mv千克千克米米/秒秒速度速度平行四边形平行四边形返回返回 (2)动量变化量：动量变化量： 定义：物体在某段时间内定义：物体在某段时间内 与与 的矢量差的矢量差(也是矢量也是矢量)，p (矢量式矢量式)。 在同一条直线上的动量运算：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

3、，从而将矢量运算简化为代数运算数值表示，从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负此时的正、负号仅代表号仅代表 ，不代表大小，不代表大小)。 关键一点关键一点只要物体的速度只要物体的速度(大小、方向大小、方向)变化，动量变化，动量就一定变化，故动量变化量可表示为就一定变化，故动量变化量可表示为mv。末动量末动量初动量初动量p2p1方向方向返回返回 2动量定理动量定理 (1)冲量：冲量： 定义：力和力的作用定义：力和力的作用 的乘积。的乘积。 公式：公式：I 。 单位：单位： ，符号，符号 。 矢量性：冲量是矢量，其方向与矢量性：冲量是矢量，其方向与 的方向相同。的方向相同。 (2)动量定理：动

4、量定理： 内容：物体在一个过程始末的内容：物体在一个过程始末的 等于它在等于它在这个过程中所受力的这个过程中所受力的 。 公式：公式：mvmvFt或或 pI。时间时间Ft牛顿牛顿秒秒Ns力力动量变化量动量变化量冲量冲量p返回返回 (3)动量定理的应用：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相同的情况下要增大这种冲击力就要设法 冲击力的作冲击力的作用时间。要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设用时间。要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法法 其作用时间。其作用时间。 关键一点关键

5、一点同一物体与不同接触面碰撞时，要分析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。下考虑作用时间。减少减少延长延长返回返回1关于动量的概念，下列说法中正确的是关于动量的概念，下列说法中正确的是 ()A动量大的物体惯性一定大动量大的物体惯性一定大B动量大的物体运动得一定快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动量相同的物体速度小的惯性大解析：解析：根据根据pmv可知，选项可知，选项A、B错，错，D对；动量是对；动量

6、是矢量，其方向就是速度的方向，故选项矢量，其方向就是速度的方向，故选项C正确。正确。答案：答案：CD返回返回2放在水平面上质量为放在水平面上质量为m的物体，用一水平力的物体，用一水平力F推它，作推它，作 用时间用时间t但物体始终没有移动，则这段时间内但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的对物体的冲量为冲量为()A0 BFtCmgt D无法判断无法判断解析：解析：对于冲量概念应与做功相区分，当有力作用在物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。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，物体受的冲量大不管

7、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小和方向只与F有关，大小等于有关，大小等于Ft，方向与，方向与F相同，因此相同，因此B项正确。项正确。答案：答案：B返回返回3物体受到的冲量越大，则物体受到的冲量越大，则 ()A它的动量一定越大它的动量一定越大B它的动量变化一定越快它的动量变化一定越快C它的动量的变化量一定越大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它所受到的作用力一定越大解析：解析：由动量定理可知，冲量总是等于物体动量的变由动量定理可知，冲量总是等于物体动量的变化量，与物体的动量无关。选化量，与物体的动量无关。选C。答案：答案：C返回返回4以初速度以初速度v0

8、40 m/s竖直向上抛出物体，质量为竖直向上抛出物体，质量为4 kg，则，则 第第2秒末的动量为秒末的动量为_kgm/s，第，第5秒末动量为秒末动量为_kgm/s，从第，从第2秒末到第秒末到第5秒末动量的变化量为秒末动量的变化量为_kgm/s。(g取取10 m/s2，取初速度方向为正方向，取初速度方向为正方向)解析：解析：第第2秒末的速度秒末的速度v2v0gt220 m/s，则，则p280 kgm/s；第；第5秒末的速度秒末的速度v5v0gt510 m/s，则，则p540 kgm/s,25秒内秒内pp5p2120 kgm/s答案：答案：8040120返回返回答案：答案：1 100 N方向竖直向

9、上方向竖直向上返回返回返回返回 1动量是状态量动量是状态量 进行动量运算时，要明确是哪一个物体在哪一个状态进行动量运算时，要明确是哪一个物体在哪一个状态(时刻时刻)的动量。公式的动量。公式pmv中的速度中的速度v是瞬时速度。是瞬时速度。 2动量是矢量动量是矢量 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。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，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

10、动量可能不同，通常在不指明的情况下，物体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。的动量是指物体相对地面的动量。返回返回 4动量的变化量也是矢量动量的变化量也是矢量 pppmv为矢量表达式，其方向同为矢量表达式，其方向同v的方向。分析的方向。分析计算计算p以及判断以及判断p的方向时，如果物体在一条直线上运动，就的方向时，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。在同一直线上运动时，应依据平行四边形定则运算。 5动

11、量和动能的关系动量和动能的关系 (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。一定变化；物体的动能变化时，速度一定变化，动量一定变化。返回返回 1(2012北京市朝阳区统考北京市朝阳区统考)物体在运动过程中加速度物体在运动过程中加速度不不 为零，则下列说法正确的是为零，则下列说法正确的是 () A物体速度的大小一定随时间变化物体速度的大小一定随时间变化 B物体速度的方向一定

12、随时间变化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物体动能一定随时间变化 D物体动量一定随时间变化物体动量一定随时间变化 思路点拨思路点拨物体的加速度不为零时，速度的大小不一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。定变化，如匀速圆周运动的物体。 返回返回 解析解析加速度不为零，说明其速度在变化，速度的改加速度不为零，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，只是大小在变化变存在三种情况：速度的方向不变，只是大小在变化(动能动能也变化也变化)；速度的大小不变，只是方向在变化；速度的大小不变，只是方向在变化(动能不变动能不变)；速；速度的大小

13、和方向同时改变度的大小和方向同时改变(动能变化动能变化)。显然，选项。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，选项变，选项D正确。正确。 答案答案D返回返回 物体存在加速度物体存在加速度物体速度物体速度(大小、方向大小、方向)一定变化一定变化动量一定变化动量一定变化动能不一定变化。动能不一定变化。返回返回 1对冲量的理解对冲量的理解 (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。的积累效应，与某一过程相对应。 (2)冲量的

14、矢量性：冲量是矢量，在作用时间内力的方向不冲量的矢量性：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，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。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。绝对性。 (4)冲量的单位：冲量与动量的单位关系是冲量的单位：冲量与动量的单位关系是1 Ns1 kgm/s。 返回返回 2冲量的计算冲量的计算 (1)某个力的冲量：仅由该力的大小和作用时间共

15、同决定，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。力的冲量均不为零。 (2)求合冲量：求合冲量： 如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直如果是一维情形，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。线上，求合冲量遵循平行四边形定则或用正交分解法求出。 两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的两种方法：可分别求每一个力

16、的冲量，再求各冲量的矢量和，矢量和，I合合F1t1F2t2F3t3；如果各力的作用时；如果各力的作用时间相同，也可以先求合力，再用间相同，也可以先求合力，再用I合合F合合t求解。求解。 (3)变力的冲量可用动量定理求解。变力的冲量可用动量定理求解。返回返回 名师点睛名师点睛 (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。其对应的时间的乘积。 (2)冲量的计算公式冲量的计算公式IFt适用于计算某个恒力的冲量。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若力为同一方向上均匀变化的力，该力的冲量可以用平均

17、力计算，若力为一般的变力则不能直接计算冲量。力计算，若力为一般的变力则不能直接计算冲量。返回返回 2如图如图1621所示，一质量所示，一质量m3 kg的物体静止在光滑水平面上，受到与水平方的物体静止在光滑水平面上，受到与水平方向成向成60角的力作用，角的力作用，F的大小为的大小为9 N，经，经2 s时间，求：时间，求：(取取g10 N/kg) (1)物体重力冲量大小；物体重力冲量大小； (2)物体受到的支持力冲量大小；物体受到的支持力冲量大小； (3)力力F的冲量大小；的冲量大小； (4)合外力的冲量大小。合外力的冲量大小。图图1621返回返回答案答案(1)60 Ns(2)44.4 Ns(3)

18、18 Ns(4)9 Ns返回返回 (1)冲量是描述力对其作用时间的累积效果，力越大，作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。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。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。某个力的冲量的方向与合力的冲量方向不一定相同。 返回返回返回返回 (3)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化量的动量定理说明的是合外力的冲量与动

19、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。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

20、迹是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。直线还是曲线，动量定理都适用。返回返回 2动量定理的应用动量定理的应用 (1)定性解释有关现象：定性解释有关现象： 物体的动量变化量一定时，此时力的作用时间越短，力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，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、橡皮轮胎，搬运玻璃等易碎物品

21、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。塑料等，都是为了延长作用时间，减小作用力。返回返回 作用力一定时，此时力的作用时间越长，动量变作用力一定时，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：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。小，石板的动量几乎不变，躺着的人才不会受伤害。 返回返回 (

22、2)定量计算的一般步骤：定量计算的一般步骤： 确定研究对象，明确运动过程。确定研究对象，明确运动过程。 进行受力分析，分析确定每个力的冲量，并求出合力进行受力分析，分析确定每个力的冲量，并求出合力的冲量。的冲量。 选定正方向，确定初、末状态的动量及物体动量的变选定正方向，确定初、末状态的动量及物体动量的变化量。化量。 根据动量定理列方程求解。根据动量定理列方程求解。返回返回 名师点睛名师点睛 (1)应用动量定理解题时，一定要对物体进行受力分析，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。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。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。变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解。返回返回 3篮球运动是一项同学们喜欢的体育运动，为了检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测篮球的性能，某同学多次让一篮球从h11.8 m处自由下处自由下落，测出篮球从开始下落至