动量和动量定理剖析.ppt

运动员头顶足球 如果飞过来的不是足球, 而是一个铅球呢，你敢不敢顶？为什么？ 情景问题一 运动物体的作用效果与物体的质量有关。 结论： 别人很慢地朝你投来一颗质量为20g的子弹来你敢不敢用手去接?如果子弹从枪里面发出来呢？ 运动物体的作用效果还与速度有关。 结论： 所以，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, 为此我们要引入一个新的物理量——动量。 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 　　　 动量 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 例1.下列情况中, 物体动量不变的是 A. 在平直路面上匀速前进的汽车 B. 汽车在转弯过程中速度大小不变 C. 水平飞出的球撞到竖直墙面后又沿原路返回 D. 匀速直线运动的洒水车正在洒水. (A) 动量的变化量?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、动量变化的三种情况： 大小变化、方向改变 大小和方向都改变。 ?p = p - p 3、同一直线上动量变化的运算： 不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则（三角形定则） 例题2. 一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/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？ 解：取水平向右的方向为正方向， 碰撞前钢球的速度v=2m/s, 碰撞前钢球的动量为 p = mv =0.2×2kg·m/s =0.4kg·m/s. 碰撞后钢球的速度为v′= - 0.2m/s，碰撞后钢球的动量为： p = mv =? 0.2×2kg·m/s=? 0.4kg·m/s ?p = p? p =? 0.4kg·m/s? 0.4kg·m/s  =?0.8kg·m/s, 且动量变化的方向向左. 若速度变化, ΔEk可能为零 kg·m2/s2 （J） 标量 Ek= mv2/2 动能 若速度变化, 则Δp一定不为零 kg·m/s （N·S） 矢量 p=mv 动量 动量与动能有什么区别？ 动量与动能之间量值关系： 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。 思考与讨论 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’， 分析： 由牛顿第二定律知： 而加速度定义有： 变形可得： F = m a 联立可得： =⊿p/⊿t 这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。 表明动量的变化与力的时间积累效果有关。 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 2、单位：在国际单位制中，冲量单位是牛·秒，符号是N·s 冲量 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 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？ 1、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。 2、内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。 例：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。 思考与讨论 ? ? ? ? t0 F0 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t0内，力F0的冲量的大小。 思考与讨论 如果在一段时间内的作用力是一个变