高中物理人教版高中选修第十六章动量守恒定律动量和动量定理

运动员头顶足球思考1：如果飞过来的不是足球,而是一个速度相同的铅球呢，你敢不敢顶？为什么？

结论：物体的运动效果与物体的质量有关。

思考2：以1m/s向你投来一颗质量为10g的小石子，你敢不敢用手去接?

如果以600m/s从枪里面发出来10g的子弹呢？结论：物体的运动效果还与速度有关。

要更准确、更全面地反映运动物体的作用效果，必须同时考虑其速度及质量,

为此，物理学要引入一个新的物理量——动量。笛卡儿：最先提出动量具有守恒性思想，把运动物体的质量和速率的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。有关动量概念的发展史牛顿：把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体的质量和速度的乘积叫做动量，更清楚的表示动量的守恒性和方向性。惠更斯：明确提出动量的守恒性和方向性。在物理学中，把物体的质量

m和速度ʋ的乘积叫做物体的动量p，用公式表示为在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒，符号是kg•m/s是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。一、动量1.定义：p=mʋ2.单位：3.对动量的理解(2)瞬时性:(1)矢量性:方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同(3)相对性:与参考系的选择有关，一般以地面为参考系。试讨论以下几种运动的动量变化情况物体做匀速直线运动物体做自由落体运动物体做平抛运动物体做匀速圆周运动动量大小、方向均不变动量方向不变，大小随时间而增大动量方向时刻改变，大小随时间而增大动量方向时刻改变，大小不变思考与讨论课堂练习1D动量和动能的关系(1)动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态(2)动量是矢量，动能是标量动量发生变化时，动能不一定发生变化(3)定量关系动量发生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能不变动能发生变化时，动量一定发生变化(多选)下列关于动量的说法中，正确的是(

)A．动能不变，物体的动量一定不变B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变D．一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变E．动量相同的两个物体，质量大的动能大CD课堂练习2规定正方向PP′ΔP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分别是多少？有没有变化？变化了多少？变化量的方向如何？课堂练习3①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δʋ的方向相同：（在同一直线上，采用代数运算）4.动量的变化（Δ

p）（1）定义：在某个过程中，物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化。（2）表达式：

Δp=mΔʋ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。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。实验：鸡蛋落地的不同效果猜想：效果不同的原因是什么？思路点拨：用牛顿第二定律和运动学公式推导学生探究：问题情景：假设一个质量为m的物体在恒定的合外力

F作用下，做匀变速直线运动，在t时刻的速度为

v，在t′时刻的速度为v′，试探究合外力F的表达式。Fvv’tt′理论探究理论探究问题情景：思路点拨：学生探究：教师评价：由牛顿第二定律可知由于故又加速度为所以理论探究物体动量的变化率等于物体所受合外力公式的物理意义思考与讨论：物体动量的变化率等于它所受合外力牛顿第二定律的另一种形式表明动量的变化与力的时间积累效果有关。由变形得末动量初动量合外力与作用时间乘积合力冲量动量变化二、冲量定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式：I=Ft

(1)冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。(2)冲量是过程量，反映的是力对时间的积累效应。4.关于冲量的几点理解(3)冲量与功的区别。3.单位(SI):牛·秒（N·s）力的空间积累使动能发生变化N·m（J）标量W=FS功力的时间积累使动量发生变化N·S矢量I=Ft冲量

冲量与功有什么区别？思考与讨论对于力的冲量，下列说法正确的是()A.力越大，力的冲量就越大;B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大;C.力与位移垂直时，力的冲量为零;D.物体在水平推力作用下,经一段时间t后仍处于静止状态，则此推力的冲量为零。B课堂练习4

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、理解：（1）表明合外力的冲量是动量变化的原因；（2）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。（3）动量的变化率：动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理，得

，可见，动量的变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力。三、冲量与动量变化的关系----动量定理质量是60g的鸡蛋从0.8m高处自由落下，若落入碗中，撞击的时间是0.01s。求撞击时，鸡蛋受到的平均冲击力F的大小？解：GF鸡蛋自由落体0.8m，由动能定理∴撞击前的速度撞击地面过程中，以竖直向下为正方向，由动量定理v若鸡蛋落在海绵垫上，撞击时间是0.1s，求其受到的平均冲击力F΄的大小？（mg－F）t=

0－mv课堂练习5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

为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要跳入沙坑中？对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力。对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力。想一想一、动量1.质量和速度的乘积叫做物体的动量2.公式：p=mʋ3.动量是矢量，方向与速度方向一致