动量和动量定理 课件

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思考探究 动量变化与什么因素有关?
答案:动量取决于质量和速度两个因素,动量是矢量,其方向与速 度方向相同。动量变化时,可能是质量、速度大小变化,也可能是速 度方向变化。
典题例解 【例 1】
如图所示,PQS 是固定于竖直平面内的光滑的14圆周轨道,圆心 O 在 S 的正上方。在 O 和 P 两点各有一个质为 m 的小物块 a 和 b, 从同一时刻开始,a 自由下落,b 沿圆弧下滑。以下说法正确的是 ()
预习交流 2 在日常生活中,有不少这样的例子:跳高时在下落处要放厚厚的
海绵垫子,跳远时要跳在沙坑中,这样做的目的是什么?
答案:这样可以延长作用时间,以减小对运动员的冲力。
一、 对动量及动量变化的理解
知识精要 (1)动量的瞬时性: 通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量 的大小可用 p=mv 表示。 (2)动量的矢量性: 动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。有关动量的运算, 如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算 就可以转化为代数运算。 (3)动量的相对性: 物体的动量与参考系的选择有关。选择不同的参考系时,同一物 体的动量可能不同,通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指 物体相对地面的动量。
(4)动量的变化量: 是矢量,其表达式 Δp=p2-p1 为矢量式,运算遵循平行四边形定则。 当 p2、p1 在同一直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运 算。
(5)动量 p 与动量变化量 Δp 的区别: ①p=mv,是动量,既有大小又有方向,是状态量,即与状态有关。 ②Δp=p2-p1,是动量变化量,也是矢量,是过程量,与状态变化有 关。
(注意:解题过程中需要用到、但题目没有给出的物理量,要在解 题时做必要的说明)

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提炼知识 1.冲量. (1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积叫作力的冲 量. (2)表达式:I=F·t. (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符 号是 N·s.
(4)矢量性:冲量是矢量,力的冲量方向跟力的方向 相同.
(5)物理意义:反映力的作用对时间的积累效应.
2.动量定理. (1)表述:物体在一个过程始末的动量变化量等于它 在这个过程中所受力的冲量. (2)表达式 mv′-mv=Ft,或 p′-p=I. (3)适用条件:动量定理不仅适用于恒力,也适用于 变力.
③动量的方向没有发生变化,仅动量的大小发生变 化,对同一物体来说,就是速度的方向没有发生变化, 仅速度的大小改变.
(2)动量的变化量 Δp 是用末动量减去初动量. (3)动量的变化量Δp 是矢量,其方向与速度的改变量 Δv 的方向相同.
【典例 1】 质量为 0.1 kg 的小球从 1.25 m 高处自
2.动量定理的应用. (1)定性分析有关现象. ①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短, 力就越大,反之力就越小.例如,易碎物品包装箱内为 防碎而放置了碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物.
②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量 越大.反之动量变化量就越小.例如,杂耍中,用铁锤 猛击“气功师”身上的石板令其碎裂,作用时间很短, 铁锤对石板的冲量很小,石板的动量几乎不变,“气功师” 才不会受伤害.
定义式 标矢性
p=mv 矢量
Ek=12mv2 标量
变化决定因素 物体所受冲量 外力所做的功
换算关系
p= 2mEk,Ek=2pm2
4.动量的变化量. (1)设物体的初动量 p1=mv1,末动量 p2=mv2,则物 体动量的变化:Δp=p2-p1=mv2-mv1. 由于动量是矢量,因此,上式一般意义上是矢量式. 动量改变有三种情况:①动量的大小和方向都发生变 化,对同一物体而言 p=mv,则物体的速度的大小和方 向都发生变化;②动量的方向改变而大小不变,对同一物 体来讲,物体的速度方向发生改变而速度大小没有变化, 如匀速圆周运动的情况;

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解得 t2=F-μmμgmgt1=30-0.20×.2×5×5×1010×6 s=12 s. 答案 12 s 借题发挥 应用动量定理定量计算的一般步骤
(1)选定研究对象,明确运动过程. (2)进行受力分析,确定初、末状态.
(3)选定正方向,根据动量定理列出对应的方程分析求解.
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名师解疑
分类例析
答案 A
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名师解疑
分类例析
借题发挥 (1)动量:物体动量是质量与速度的乘积,大小 由二者共同决定,但与物体质量和速度均有关.
(2)动量变化及计算
动量变化量:即Δp=p2-p1,由于动量是矢量,动量变化量
也是矢量.
①若初、末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下, 可化矢量运算为代数运算.
②若初、末动量不在同一直线上,运算时应遵循平行四边 形定则.
合外力的冲量是物体动量变化的量度.
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名师解疑
分类例析
三、动量定理与动能定理的比较
动量定理
动能定理
公式 标矢性
F 合 t=mv′-mv 矢量式
F 合 s=12mv22-12mv12 标量式
因果关 因 合外力的冲量 系 果 动量的变化
合外力的功(总功) 动能的变化
应用侧重点 涉及力与时间
涉及力与位移
动量和动量定理
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名师解疑
分类例析
一、动量
1.定义:运动物体的 质量 和 速度的乘积叫动量. 2.公式: p=mv . 3.单位:千克·米/秒 ,符号: kg·m/s .
4.矢量性:方向与速度的方向 相同.运算遵循平行四边形 定 则.
5.瞬瞬时时性性:动量是描述运动物体状态的物理量某,一具时有刻
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2.动量定理的应用 (1)定性解释有关现象: ①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, 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、 塑料等,都是为了延长作用时间,减小作用力。
(3)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 相同的情况下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。 [关键一点] 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 下考虑作用时间。
[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, 明确各个力和合力是正确应动量定理的前提。 (2)列方程时一定要先选定正方向,严格使用矢量式。 (3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解。
[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 其对应的时间的乘积。 (2)冲量的计算公式I=Ft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 力计算,若力为一般的变力则不能直接计算冲量。
1.对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的 因果关系,即合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。 (2)由动量定理可以得出 F=pt′ ′- -tp,它说明动量的变化率 决定于物体所受的合外力。
2.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 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。 (2)求合冲量: ①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。 ②两种方法:可分别求每一个力的冲量,再求各冲量 的矢量和,I合=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3+…;如果各力的作用 时间相同,也可以先求合力,再用I合=F合Δt求解。 (3)变力的冲量可用动量定理求解。

动量和动量定理(共19张PPT)

动量和动量定理(共19张PPT)
解为变力在作用时间内的平均值。
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球,以ʋ0 = 25 m/s 的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变 为 ʋ = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
物体做平抛运动
动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大
物体做匀速圆周运动
动量方向时刻改变,大小不变
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/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ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。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?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)

动量和动量定理课件

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微知识 1 动量 1.定义:物体的___质__量____与___速__度____的乘积。 2.公式:___p_=__m__v____。 3.单位:__千__克__·_米__/秒___。符号:kg·m/s。 4.意义:动量是描述物体___运__动__状__态___的物理量,是矢量,其方向与 ___速__度_______的方向相同。
微知识 2 动量变化 1.定义:物体的末动量 p′与初动量 p 的差。 2.定义式:Δp=p′-p。 3.矢量性:动量变化是矢量,其方向与物体的速度变化的方向 ____相__同______。 微知识 3 动量定理 1.内容:物体在一个过程始末的__动__量__变 ___化___等于它在这个过程中所受 力的冲量。 2.表达式:p′-p=I 或_m_v_′_-__m_v__=__F_t。 3.冲量:力与力的作用时间的乘积,即 I=Ft。
微考点 1 动量和动量变化 核|心|微|讲
1.动量是矢量,其方向与物体运动的速度方向相同。 2.动量具有相对性,与参考系的选取有关,一般以地面为参考系。 3.动量的变化量也是矢量,求动量的变化时要指出动量变化的方向。 4.动量与动能的关系 (1)联系:都是描述物体运动状态的物理量,Ek=2pm2 ,p= 2mEk。 (2)区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述物体的状 态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态。
典|例|微|探 【例 2】 用 0.5 kg 的铁锤把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度 v =4.0 m/s,如果打击后铁锤的速度变为 0,打击的作用时间是 0.01 s,那么:
(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力是多大? (2)考虑铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?(g 取 10 m/s2) (3)比较(1)和(2),讨论是否要计铁锤的重力。

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⑴明确研究对象:一般为单个物体
⑵明确研究过程:受力分析。 ⑶规定正方向。 ⑷写出研究对象的初、末动量和合外力的冲ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ(或 各个外力的冲量的矢量和)。 ⑸根据动量定理列式,统一单位后代入数据求解。
例3 一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动 ,如图,质点从位置A开始,经1/2圆周,质点所受 合力的冲量是多少?
(B) I=2mv、W = 0
(C) I=mv、 W = mv2/2
(D) I=2mv、W = mv2/2
m 2 gH IG sin
m 2 gH IN tan
I 合 m 2 gH
三、动量定理 1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 即 I=Δp F合t mv mv p ⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因, 冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须 是物体所受的合外力的冲量。 ⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状 态量)间的互求关系。 (3)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况 下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
解:质点做匀速圆周运动,合力是一个大小不变、但 方向不断变化的力, 注意:变力的冲量一般不能直接由F·Δt求出,可借助 ΣF·Δt=Δp间接求出,即合外力力的冲量由末动量与 初动量的矢量差来决定.
以vB方向为正,因为vA =- v , vB = v , 则Δp=mvB - mvA =m[v - ( - v )]=2mv, 合力冲量与vB同向.
例8. 质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速 滑到底端过程中,重力、弹力、合力的冲量各是多大? 解:力的作用时间相同,可由下式求出
a g sin
H / sin 1/ 2 at
2

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再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中等现象.在实际应 用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用力而被人们所利 用,有的需要延长作用时间(即缓冲)减少力的作用.请同学们再 举些有关实际应用的例子.加强对周围事物的观察能力,勤于思 考,一定会有收获.
分析:1.对于钉钉子:缩短作用时间,增大作用力。
2.对于跳沙坑:延长作用时间,减小作用力。
间的互求关系。
⑶实际上现代物理学把F力=Δ定p/义Δ为t=m物Δ体v动/ Δ量t=的ma变化率: F合=Δp/ Δt (这也是牛顿第二定律的动量形式)
⑷动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢 量必须以同一个规定的方向为正。
动量定理的理解
1.物理意义:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化. 2.公式:Ft=p/一p 其中F是物体所受合力,p是初动量,p/是末 动量,t是物体从初动量p变化到末动量p‘所需时间,也是合力 F作用的时间。
动量和动量定理
四、动量定理(可求I、F、P、t、△P)
1.动量定理:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
即 I=Δp
F合· Δt = mv′- mv = Δp
⑴动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是
物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受
的合外力的冲量。(与动能定理比较)
⑵动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)
解析:设以返回的速度方向为正方向
由动量定理得:
Ft=mv-(-mv0), 则F=1260N,即F与返回速度同向
由题中所给的量可以算出垒球的初动量和末动量, 由动量定理即可求出垒球所受的平均作用力。
2.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Ft=△p得F=△P/t,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,反之则 小;当动量均匀变化时,物体所受合力为恒力.

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【例 2】 蹦床运动是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚 并做各种空中动作的运动项目.一个质量为 60 kg 的运动员,从离水 平网面 3.2 m 高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回离水平网面 5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为 1.2 s,若把这段时间内网对 运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小和方向.(g 取 10 m/s2)
[解析] (1)以球飞回的方向为正方向,则 p1=mv1=-5×10-3×39.06 kg·m/s =-0.125 kg·m/s p2=mv2=5×10-3×334.62 kg·m/s=0.475 kg·m/s 所以羽毛球的动量变化量为
Δp=p2-p1=0.475 kg·m/s-(-0.125 kg·m/s) =0.600 kg·m/s 即羽毛球的动量变化大小为 0.600 kg·m/s,方向与羽毛球飞回的 方向相同.
(2)羽毛球的初速度为 v1=-25 m/s 羽毛球的末速度为 v2=95 m/s 所以 Δv=v2-v1=95 m/s-(-25 m/s)=120 m/s 羽毛球的初动能: Ek=12mv21=12×5×10-3×(-25)2 J=1.56 J 羽毛球的末动能:
E′k=12mv22=12×5×10-3×952 J=22.56 J 所以 ΔEk=E′k-Ek=21 J.
动量和动量定理
一、动量及动量的变化量 1.动量 (1)定义
物体的质__量__与速__度__的乘积,即 p=_m_v__.
(2)单位
动量的国际制单位是千__克__米__每__秒__,符号是_k_g_·_m_/_s______.
(3)方向
动量是_矢_量,它的方向与速__度__的方向相同.
2.动量的变化量
2×5 10

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运动员与网接触的过程,设网对运动员的作用力为 FN,对运动员,由动
量定理(以向上为正方向)有:
(FN-mg)t=mv2-m(-v1)
2 -(-1 )
60×10-60×(-8)
+mg=

1.2
解得 FN=
上。
N+60×10 N=1.5×103 N,方向向
方法二:此题也可以对运动员下降、与网接触、上升的全过程应用动量
(1)定义:物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢
量),Δp=p'-p(矢量式)。
(2)动量始终保持在一条直线上时的运算: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,从而将矢量运算简化为代数运算(此时
的正、负号仅表示方向,不表示大小)。
3.冲量
(1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积叫作力的冲量。
(2)表达式:I=F·
t。
(3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·
秒,符号是 N·
s。
(4)矢量性:冲量是矢量,恒力的冲量方向跟恒力的方向相同。
说明:I=F·
t 仅适用于求恒力的冲量。
4.动量定理
(1)表述:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受
力的冲量。
(2)表达式:Ft=mv'-mv 或 I=p'-p。
(3)冲量的单位:在国际单位制中,力 F 的单位是 N,时间 t 的单位是 s,所
以冲量的单位是 N·
s。动量和冲量的单位关系是 1 N·
s=1 kg·
m/s,但要区别使
用。
2.冲量与功的区别
冲量

W=Fx
公式 I=Ft
标、

动量和动量定理 课件

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力。(g取10 m/s2)
点拨:从同一高度下落,落到接触面上的初动量相同,又因为末
动量为0,所以动量变化量相同,但作用时间不同。根据动量定理可
求作用力。注意动量定理中的力是合力,而不仅是支持力。
解析:若规定竖直向上为正方向,则运动员着地(接触海绵或沙
坑)过程中的始、末动量为 p=mv=- 2ℎ, ′ = 0
所受力的冲量。
2.表达式:mv'-mv=F(t'-t),或p'-p=I。
3.适用条件:动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。
4.说明:对于变力的冲量,动量定理中的F应理解为变力在作用时
间内的平均值。
一、对动量的理解
1.动量的认识。
(1)动量是状态量,具有瞬时性,即p=mv中的速度v是瞬时速度。
(2)动量具有相对性,因物体的速度与参考系的选取有关,故物体
比运用牛顿运动定律及运动学规律求解简便。应用动量定理解题
的思路和一般步骤为
1.明确研究对象和研究过程。即明确对谁、对哪一个过程运用
动量定理解题。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成
的系统。系统内各物体可以保持相对静止,也可以相对运动。研究
过程可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
2.进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的
生变化,物体的动量就发生变化。动量的变化用Δp表示,动量的变
化也叫作动量的增量。
(2)表达式:Δp=pt-p0,其中p0,pt分别是物体的初动量和末动量。
(3)计算方法:因为动量p是矢量,所以动量的变化Δp=pt-p0是矢量
式,在一般情况下,应当用平行四边形定则计算动量的变化。当初、
末动量在一条直线上时,可规定正方向,化矢量运算为代数运算。

动量和动量定理_PPT课件

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10.2 动量和动量定理
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。
一. 动量
动量定义:质量和速度的乘积叫做物体的动量。
公式: p mv M V
kg·m/s kg m/s
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
三. 冲量
定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
公式: I Ft
1、单位:在国际单位制中,冲量的单位是 牛·秒,符号是N·s 2、冲量是矢量,方向与作用力方向一致(恒力)
3、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应 如果在一段时间内的作用力是一个变力,又该
③F一定,t长则△P大,t短则△P小。
课堂练习
2、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?
怎样求这个变力的冲量? 对于变力,F取平均值
思考与讨论 冲量与功有什么区别?
冲量 I=Ft
矢 量
N·S
力的时间积累 使动量发生变化
功 W= FS
标 量
N·m(J)
力的空间积累 使动能发生变化
四.动量定理
• 内容:物体在一个过程始末的动量变化等于
它在这个过程所受力(合力)的冲量,这个
关系叫做动量定理。
动量是矢量,方向与速度方向一致。 瞬时性,V是瞬时速度
二、动量的变化p
动量的变化等于末动量减去初动量
1、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。
2、同一直线上动量变化的运算:

动量和动量定理 课件

动量和动量定理 课件
【答案】 见解析
问题 2 如图所示,在跳高比赛时,在运动员落地处为什么要放 很厚的海绵垫子?
提示:越过横杆后,可认为人做自由落体运动,落地时速度较大.人 落到海绵垫子上时,可经过较长的时间使速度减小为零,在动量变化 相同的情况下,人受到的冲击力减小,从而对运动员起到保护作用。
3 新课堂·互动探究 知识点一 对动量概念的理解 重点聚焦 (1)动量的瞬时性和相对性 ①动量是状态量,具有瞬时性,p=mv 中的速度 v 是瞬时速度. ②动量的相对性,因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的 动量值也与参考系的选取有关(中学阶段一般选地面为参考系). (2)动量与速度的关系 ①联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是矢量, 动量的方向与速度的方向相同,p=mv. ②区别:速度是描述物体运动的快慢和方向;动量是描述物体运 动量方面更进一步,更能体现运动物体的作用效果.
【解析】 依题意画图如图所示,图中 v、v′,分别为玻璃球与 物体碰撞前、后的速度.
设水平向右的方向为正方向,则 p=mv=8·m/s
p′=mv′=8×10-3×(-2) kg·m/s =-1.6×10-2 kg·m/s 故玻璃球动量的变化量为 Δp=p′-p=-1.6×10-2 kg·m/s-2.4 ×10-2 kg·m/s=-4.0×10-2 kg·m/s “-”表示动量变化量的方向水平向左. 【答案】 4.0×10-2kg·m/s,方向水平向左. 【方法归纳】 动量是一个矢量,动量的变化量也是矢量.解题
(3)动量与动能的关系 ①联系:都是描述物体运动状态的物理量,Ek=2pm2 ,p= 2mEk. ②区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述物体
的状态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态.

动量和动量定理精品课件

动量和动量定理精品课件

A.500 N
B.1 100 N
C.600 N
D.1 000 N
17
.
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 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。
18
.
19
.
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
公式表示为 I=Ft
2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是 牛·秒,符号是N·s
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
10
.
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
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
3、定量关系
EK
1mv2 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
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: Ftm v'm v或 I p
3、加深理解: 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:
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。
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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。
动量和动量定理
鸡蛋从一米多高的地方落到地板上,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
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
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
2.动量的变化量 Δp 也是矢量,其方向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。
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。
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。
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
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?
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。
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。
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?
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;
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。
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
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
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。
I合=F合t=p’-p=mv’-mv
F合=ma
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