单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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，觉察两个物体，无论以那种形式、那种状况碰撞，两物体的质量与速度的乘积之和 mv 在碰撞前后保持不变。这让人们生疏到 mv 这个物理量具有特殊的意义，物理学中把它定义为物体的动量。,、,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：方向由速度方向打算，动量的方向与该时刻速度的方向一样；,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。,留意：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,一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，遇到一个坚硬物后被弹回,沿着同始终线以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,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、动量变化的三种类型：,大小变化、方向转变或大小和方向都转变。,P,P,p = p” - p,3、同始终线上动量变化的运算：,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,不在同始终线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：,P,P,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,动量的变化,p,2,、质量为,m,的钢球自高处落下，以速率,v,1,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,v,2,，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？,课堂练习,假设速度变化,Ek可能为零,kgm2/s2,J,标量,E,k,= mv,2,/2,动能,假设速度变化,则p肯定不为零,kgm/s,NS,矢量,p=mv,动量,动量与动能有什么区分？,动量与动能间量值关系：,思考与争论,1.2 动量及动量定理,其次课时,温故知新：,1.什么是动量？,P=mv,2.动量的性质：,矢量性,瞬时性,相对性,3.物体动量与动能之间的关系：,速度变化动量肯定变化，但动能不肯定变化。,4.动量变化量的求法：,矢量定则,关注社会：新闻热点,这个新闻中是否蕴含着深刻的物理学问？,假设小女孩落到地面上是什么后果？,一块小小的帆布为何能起到如此大的作用？,思考：,思考与争论,由动能定理，我们知道，动能的变化是由于力做功的结果，即力对位移的积存效应效果。,动量的变化与速度的变化有关，而速度的变化是由于有加速度，而牛顿其次定律告知我们，加速度是由物体所受的合外力产生的。,动能定理的内容：,E,k,=W,那么，引起动量变化的缘由又是什么呢？,牛顿其次定律推导动量的变化,设置物理情景,：质量为,m,的物体，在合外力,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：,由牛顿其次定律知：,而加速度定义有：,变形可得：,F,=,m,a,联立可得：,=p/t,这就是牛顿其次定律的另一种表达形式。,t,0,F,0,F,t,O,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,t,0,内，力,F,0,的冲量的大小。,思考与争论,假设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？,公式I=Ft中的F必需取平均值,、,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,2、,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：方向由力的方向打算，假设为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向一样,4、冲量是过程量，反映了力对时间的积存效应。,动量定理,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,、,加深理解：,1物理争论方法：过程量可通过状态量的变化来反映；,2说明合外力的冲量是动量变化的缘由；,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一样：,4动量定理解释了，合外力的冲量是物体动量量化的缘由。,动量定理的适用范围及留意点,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；,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。,4,、动量定理的,优点,：不考虑中间过程，只考虑初末状态。,小孩落地时，动量的变化量是肯定的。,即P肯定。由P=Ft 可 知,t 与 F 成反比，,即： t 越大时间越长假设小孩掉在帆布内，帆布会有个缓冲作用，及增大了作用时间，F 将会减小。, F 越小。,假设小孩掉在地面上，她会在很短的时间内停顿运动，即：F 很大。,请同学们举些在生活中与动量定理有关的例子。,解读：新闻热点,例,1,，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,。,2、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，假设从小球接触软垫到小球陷至最低点经受了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？,3、质量为2Kg的物体A，放在光滑的水平面上，受如图F=10N的力作用了10秒，则在此过程中F的冲量大小是_，重力的冲量大小是_，支持力的冲量是_，合力的冲量是_，g=10m/s2,4、质量为5kg的小球，从距地面高为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、100Ns D、120Ns,C,