动量和动量定理 课件

2、动量是矢量，动能是标量
3、定量关系 EK
1 mv 2 2
p2 2m
p 2mEk
动量发生变化时，动能不一定发生变化，
动能发生变化时，动量一定发生变化
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 动能不变 动能改变
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？
动量和动量定理
鸡蛋从一米多高的地ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ落到地板上，肯定会被打破。现 在，在地板上放一块泡沫塑料垫，我们尽可能把鸡蛋举得高 高的，然后放开手，让鸡蛋落到泡沫塑料垫上，看鸡蛋会不 会被打破，思考其中的道理。
理解动量和冲量的概念，知道动量和冲量是 ※
矢量 知道动量的变化也是矢量， 会正确计算一维 ※ 的动量变化 ※※ 理解动量定理， 并会应用它解决实际问题
七、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。
四、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：F = m a
而加速度定义有： a v ' v
知识点 3 冲量
1.定义： 力 与 力的作用时间 的乘积叫力的冲量。 2．表达式：I＝ F·t 3．冲量是矢量，冲量的方向与 力的 方向一致，冲量的 方向跟 动量变化 的方向一致。 4．冲量的单位：在国际单位制中是“ 牛顿·秒 ”， 符 号“ N·s ”
知识点 4 动量定理
1.内容：物体在一个过程始末动量的 变化量 等于它在 这个过程中所受力 的冲量。
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： Ft mv ' mv 或 I 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。
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
高空砸鸡蛋
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
生活中的应用
包装用的泡沫材料
生活中的应用
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
5、根据动量定理列方程，统一单位后代入 数据求解。
♦功 W=Fscos (J)--标量;恒力
♦ 冲量 I=Ft (N·s) --矢量;恒力
♦动能 Ek=mv2/2 (J) --标量 ♦ 动量 p=mv (kg·m/s)--矢量
♦力的瞬时效果: 牛顿第二定律 ♦力对空间的积累: 动能定理
W总=W1+W2+…=mv22/2-mv12/2 ♦力对时间的积累: 动量定理
4、同一直线上动量变化的运算：
P
P′
P
P′
P′
P′
ΔP
P′
P
ΔP P′
ΔP
动量的变化p
不在同一直线上的动量变化的 运算，遵循平行四边形定则：
ΔP
P′
P′ ΔP
P
P
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
三、讨论一下动量和动能的关系
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．表达式：mv′－mv＝F(t′－t) 或 p′－p＝I
3．动量定理的应用 碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法 减少 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，设法 延长 其作用时间。
一、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
2．动量的变化量 Δp 也是矢量，其方向与速度的改变量 Δv 的方向相同。
3．动量变化量 Δp 的大小，一般都是用末动量减初动量， 也称为动量的增量 。
Δp＝pt－p0，此式为矢量式，若 pt、p0 不在同一直线上时， 要用 平行四边形 定则(或矢量三角形定则)求矢量差，若在 同一直线上，先规定正方向，再用正、负表示 p0、pt，可用 Δp ＝pt－p0＝ mvt－mv0 进行代数运算求解。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力， 又该怎样求这个变力的冲量？
F
公式I=Ft中的F必 须取平均值 F0
O
t t0
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。（变力的冲量）
六、动量定理(theorem of momentum)
联立可得：
F
m
v
' t
v=⊿tp/⊿t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得：Ft mv ' mv
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
五、冲量(impulse)
１、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（恒力的冲量）
2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是 牛·秒，符号是N·s
特别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。
动量(momentum)
１、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 kg·m/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。
注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动 量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取 这一时刻的瞬时速度
二、动量的变化p 1、定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做 物体动量的变化. 2、表达式：△P = P2 - P1 = m ·△v.
3、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。
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
思考与讨论
冲量与功有什么区别？
冲量 I=Ft 功 W= FS
矢 量
N·S
力的时间积累 使动量发生变化
标 量
N·m（J）
力的空间积累 使动能发生变化
思考与讨论：作用力与反作用力：作用力的冲量与 反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上， 但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。
I合=F合t=p’-p=mv’-mv
F合=ma
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
动量定理的应用步骤
1、确定研究对象：一般为单个物体； 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；
4、选定正方向，确定在物理过程中研究对 象的动量的变化；
动量定理的优点：不考虑中间过程，只考 虑初末状态。
八、动量定理解释生活现象
由Ft=ΔP可知： ① △P一定，t短则F大，t长则F小；
——缓冲装置 ② t一定，F大则△P大，F小则△P小；
③ F一定，t长则△P大，t短则△P小。
思考与讨论
3、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？
知识点 1 动量
1.定义：运动物体的 质量 和它的 速度 的乘积叫做物体 的动量。
2．表达式：p＝ mv 。 3．单位：千克米每秒 ，符号 kg·m·s－1。 4 方向：动量是矢量，它的方向与 速度的 方向相同。
知识点 2 动量的变化
1.因为 p＝mv，是矢量，只要 m 的大小，v 的大小和 v 的方向三者中任何一个发生了 变化 ，动量 p 就发生变化。