动量和动量定理-完整版获奖课件

1、16.2 动量和动量定理动量概念的由来 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mv在碰撞前后很可能是保持不变的，这让人们认识到mv这个物理量具有特别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。16.2 动量和动量定理历史背景 最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，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，在于忽略了动量的方向性。 1668年，荷兰物理学家惠更斯在关于碰撞对物体运动的

2、影响的论文中，明确指出了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，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。.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 。动量(momentum)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。 一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图）,碰撞前后钢球的动量变化了多少？课堂

3、练习1动量的变化p 1.某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p 跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即 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。 PPp = p - p3.同一直线上动量变化的运算：PPPPPPPPPPPP 不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：PPPP也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端动量的变化p思考与讨论 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。牛顿第二定律推导动量的变化 设置物理情景：质

4、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：联立可得：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=Ft2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns 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，反映了力对时间的积累效应t0F0FtO 由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。思考与讨论 如果在一段

5、时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？公式I=Ft中的F必须取平均值动量定理(theorem of momentum) 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高速运动问题。 动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。动量定理解释生活现象

6、P一定，t短则F大，t长则F小；由Ft=P可知：缓冲装置1.在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？思考与讨论2.用锤子使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？思考与讨论3.建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？小实验非弹性绳断橡皮绳不断 报道1 1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。 报道2 1980年，一架英国的“鸽式”战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃

7、生 问题：小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？思考与讨论 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，但如果在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，结果鸡蛋却保持完好无损高空砸鸡蛋生活中的应用包装用的泡沫材料船靠岸时边缘上的废旧轮胎生活中的应用摩托车头盔里的衬垫生活中的应用科学漫步 1.汽车的碰撞试验1）汽车的安全气囊的保护作用2）轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好 2.了解历史上关于运动量度的争论作业：质量为m的物体，静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为，有一水平恒力F作用于物体上，并使之加速前进，经t1秒后撤去恒力F，求物体运动的总时间t。1.质量为5kg的小球，从

8、距地面高为20m处水平抛出，初速度为10ms，不计空气阻力，g=10m/s2，从抛出到落地过程中，重力的冲量是（）A.60NsB.80Ns C.100NsD.120NsC 课堂练习 2.甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（ ）A.甲物体受到的冲量大 B.乙物体受到的冲量大C.两个物体受到的冲量大小相等 D.无法判断C3.将重物P压住纸带，当用一水平力缓缓拉动纸带时，重物会随纸带一起运动，当迅速拉动纸带时，纸带将会从重物下抽出，则下列解释正确的是（ ）A.在缓缓拉动时，纸带给重物的摩擦力较大 B.在迅速拉动时，纸带给重物的摩擦力较小C.在缓缓拉动时，纸带给重物的冲量较大 D.在迅速拉动时，纸带给重物的冲量较小CD 4.关于物体的动能和动量，下列说法正确的有A.动能变化，动量一定变化.B.动能变化，动量不一定变化.C.动量变化，动