1、第2节 动量和动量定理 第16章 动量守恒定律 人教版高中物理选修3-5 课堂引入 为什么大石碎但人平安？ 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这个物理量具有特 别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。 课堂引入 是状态量。 1.概念： 在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。 2.定义式： p = mv 3.单位：千克米每秒，符号是kg m/s 4.对动量的理解： （2）瞬时性： （1）矢量性： 矢量，与v同向 一、动量（p） 1.某段运动过动过 程（或时间间时间间 隔）末状态态的动动量 p跟初状态态的
2、动动量 p的矢量差， 称为动为动 量的变变化（或动动量的增量），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。 p p p = p - p 3.同一直线上动量变化的运算： pp p p p p p 二、动量的变化量 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或三角形法则： p p p 动量的变化 p 二、动量的变化量 p ABD【典例1】（多选）动量的变化，下列说法正确的是 （ ） A.在直线运动中，物体的速度增大时，动量的增量p的方向和运动方向相同 B.在直线运动中，物体的速度减小时，动量的增量p的方向和运动方向相反 C.物体的速度大小不变时，动量的增量p为
3、零 D.物体做曲线运动时，动量的增量p一定不为零 典型例题 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有 没有变化？变化了多少？方向如何？ 规规定正方向 p p p pp pp=-1.2 =-1.2 kg m/s 典型例题 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，如图所示： 由牛顿第二定律： 加速度定义：F = ma 联立可得： 三、牛顿第二定律推导动量的变化 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 2.单位：在国
4、际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns 3.冲量是矢量：若为恒力，则冲量的方向跟合力的方向相同，若为变力，则由动 量变化方向决定 4.冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 四、冲量(impulse) 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： 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，合外力的冲量的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，甚至还可成一定角度 五、动量定理 4.动量定理的适用范围 (1)动量定理不但适用于恒力，也适用于变力
5、，对于变力，动量定理中的F应理解为平 均值； (2)动量定理不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动。 动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。 五、动量定理 （1）恒力的冲量计算 恒力的冲量可直接根据定义式来计算，即用恒力F乘以其作用时间t而得。 （2）方向恒定的变力的冲量计算 如图所示，该力在时间t=t2-t1内的冲量大小在数值上就等于图中阴影部分的“面积”。 0 F t t1t2 （3）一般变力的冲量计算 在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。 （4）合力的冲量计算 几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合 力再算合力
6、的冲量。 5.关于冲量的计算 F0 F t O 五、动量定理 【典例3】质量为m的物体放在水平地面上，在与水平面成角的拉力F作用下由 静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg冲量大小分别 是 ( ) AFt，0 BFtcos,0 Cmv,0 DFt,mgt F v mg D 典型例题 【典例4】甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的 水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确 的是（ ） A、甲物体受到的冲量大 B、乙物体受到的冲量大 C、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判断 C C 典型例题 p一定，t短则F大，t长则F小由Ft=p可知： 六、动量定理解释生活现象 一、动量 1. 质量和速度的乘积叫做物体的动量 2. 公式：p = m 3. 动量是矢量，方向与速度方向一致 二、冲量 1. 定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2. 公式：I = Ft 3. 冲量是矢量，方向与作用力方向一致 三、动量定理 1. 定义：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 = p p 课堂小结