2012高二物理课件：第十六章 2 动量和动量定律 (人教版选修3-5).ppt

* 2 动量和动量定律 知识点 1 动量及动量的变化量 1．动量 (1)定义：物体的质量 m 与速度 v 的乘积称为物体的动量． 用字母___表示，即________. p p＝mv (2)动量的矢量性：动量既有大小，又有方向，是_____． 动量的方向与_____的方向一致，运算遵循矢量运算法则． (3)单位：国际单位是千克·米每秒，符号是_______. (4)动量具有相对性：选取不同的参考系，同一物体的速度 可能不同，物体的动量也就不同，即动量具有相对性．通常在 不说明参考系的情况下，物体的动量是指相对地面的动量． kg·m/s 速度 矢量 ①动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢 量，动量的方向与速度方向相同，且 p＝mv ②动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，且 联系 ①动量是矢量，从运动物体 的作用效果方面描述物体 的状态 ②动能是标量，从能量的角 度描述物体的状态 ①动量在描述物体运动方面 更进一步，更能体现运动物 体的作用效果 ②速度描述物体运动的快慢 和方向 区别 动量与动能 动量与速度 (5)动量与速度、动能的区别和联系 2.动量的变化量 (1)定义：物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，即 _____________. Δp＝p′－p (2)动量的变化量Δp 也是矢量，其方向与速度的改变量Δv 相同． (3)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． (4)动量变化量Δp 的计算 ①当物体做直线运动时，只需选定正方向，与正方向相同 的动量取正，反之取负．若Δp 是正值，就说明Δp 的方向与所 选正方向相同；若Δp 是负值，则说明Δp 的方向与所选正方向 相反． ②当初、末状态动量不在一条直线上时，可按平行四边形 定则求Δp 的大小和方向． 知识点 2 冲量 1．冲量 (1)概念：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量． (2)定义式：______. I＝Ft (3)物理意义：冲量是反映力的作用对时间的累积效应的物 理量，力越大，作用时间越长，冲量就越大． (4)单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号为 N·s. 2．冲量的理解 (1)冲量的绝对性．由于力和时间均与参考系无关，所以力 的冲量也与参考系的选择无关． (2)冲量是______．冲量的运算服从平行四边形定则，合冲 量等于各外力的冲量的矢量和，若整个过程中，不同阶段受力 不同，则合冲量为各阶段冲量的矢量和． 矢量 (3)冲量是过程量，它是力在一段时间内的积累，它取决于 力和时间这两个因素．所以求冲量时一定要明确所求的是哪一 个力在哪一段时间内的冲量． 3．冲量的计算 (1)恒力的冲量 公式 I＝Ft 适用于计算某个恒力的冲量，这时冲量的数值 等于力与作用时间的乘积，冲量的方向与恒力方向一致．若力 为同一方向均匀变化的力，该力的冲量可以用平均力计算，若 力为一般变力则不能直接计算冲量． (2)变力的冲量 ①变力的冲量通常可利用动量定理 I＝Δp 求解． ②可用图象法计算如图 16－2－1 所示变力冲量，若某一力 方向恒定不变，那么在 F－t 图象中，图中阴影部分的面积就表 示力在时间Δt＝t2－t1 内的冲量． 图 16－2－1 4．冲量与功 (1)联系：冲量和功都是力作用过程的积累，是过程量． (2)区别：冲量是矢量，是力在时间上的积累，具有绝对性； 功是标量，是力在位移上的积累，有相对性． 【例题】如图 16－2－2 所示，质量为 m 的小球，从沙坑 上方自由下落，经过时间 t1 到达沙坑表面，又经过时间 t2 停在 沙坑里．求： 图 16－2－2 (1)沙对小球的平均阻力 F； (2)小球在沙坑里下落过程所受的总冲量 I. 解析：设刚开始下落的位置为 A，刚好接触沙的位置为 B， 在沙中到达的最低点为 C.(1)在下落的全过程对小球用动量定 理：重力作用时间为 t1＋t2，而阻力作用时间仅为t2，以竖直向 下为正方向，有： mg(t1＋t2)－Ft2＝0 (2)仍然在下落的全过程对小球用动量定理：在 t1 时间内只 有重力的冲量，在 t2 时间内为总冲量(已包括重力冲量在内)， 以竖直向下为正方向，有： mgt1－I＝0，解得 I＝mgt1. 1．如图 16－2－3 所示，质量为 m 的小球由高为 H 的光滑 固定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？ 图 16－2－3 知识点 3 动量定理 1．内容：物