高中物理选修动量和动量定理

高中物理选修动量和动量定理第1页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/91重庆市石柱中学校

姚国均动量和动量定理第2页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/92阅读教材思考并回答下列问题1、动量的定义是什么？2、动量的国际单位是什么？3、动量是过程量还是状态量？4、动量是矢量还是标量？5、阅读人类探索动量的过程后，你有何感想？6、动量变化量p=p'-p是矢量还是标量？答：物体的质量m与这一瞬间所对应的速度v的乘积。即p=mv答：kg.m/s答：状态量答：矢量答：矢量（课堂练习）动量(momentum)第3页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/93动量的变化p1、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。PP′p=p'-p3、同一直线上动量变化的运算：ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′第4页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/94PP′不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：ΔPPP′ΔP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第5页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/95一个质量是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各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？课堂练习1第6页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/96质量为m的钢球自高处落下，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，钢球动量变化为多少？课堂练习2第7页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/97

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'，如图所示：力F是多少？分析：由牛顿第二定律知：而加速度定义有：变形可得：Ft=mv'-mv

F=m

a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。第8页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/98１、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N·s

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第9页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/99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量，这就是动量定理。2、表达式：Ft=mv'-mv或(Ft=p)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。第10页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/9104、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。动量定理(theoremofmomentum)第11页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/911一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。求球棒对垒球的平均作用力。

课堂练习3第12页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/912动量定理解释生活现象①△P一定，t短则F大，t长则F小；由Ft=ΔP可知：②t一定，F大则△P大，F小则△P小；③F一定，t长则△P大，t短则△P小。——缓冲装置第13页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/9131、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？第14页，共17页，2022年，5月20日，10点18分，星期四2022/9/9143、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么？思考与讨论4、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第15页，共17页，2022年，5月20日，10点18