动量和动量定理 高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册.pptx

第一章动量及其守恒定律

第1节动量和动量定理

1.理解动量和动量变化量的概念并掌握计算方法

2.掌握动量和动能的区别和联系.

3.理解冲量的概念，知道冲量是矢量，会计算某力的冲量。

4.理解动量定理的确切含义及其表达式，会运用动量定理解决实际问题。

5.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活的现象。

自然界中“碰撞”无处不在，大到天体，小到微观粒子，都在频繁的发生碰撞。

一、动量

在游乐园开碰碰车，当运动的车去碰静止的车，运动的车总质量越大，车速越大，静止的那辆车会被撞得越远。

碰撞产生的效果与碰撞物体的质量和速度都有关

用两根长度相同的线绳，分别悬挂两个完全相同的钢球A、B，且两球并排放置。拉起A球，然后放开，该球与静止的B球发生碰撞。观察球B每次上升的最大高度。

实验：观察小球的碰撞

将球A换成不同质量的钢球，分别拉到同一高度释放，再观察球B每次上升的最大高度。

1.不同高度释放同一钢球，高度越高，被碰球上升越高；

2.从同一高度释放不同质量的钢球，质量越大，被碰球上升越高；

对于同一被撞球，其上升的高度与撞球的质量和撞前速度有关。

现象

结论

(1)定义：物理学中，把物体质量与速度的乘积称为物体的动量.

(4)动量的三个性质

①矢量性：动量是矢量，方向与速度的方向相同.

②瞬时性：动量是状态量，v是瞬时速度.

③相对性：与参考系选择有关，一般取地面为参考系.

说明：计算动量时应先明确参考系，取正方向(一般以初速度的方向为正)，明确是哪一时刻或哪一位置的动量。

二、区分动量和动能

②标矢性

动量是矢量，动能是标量。

①大小计算。

③变化情况

均是状态量，对应瞬时速度

m一定时，速度变化，

动量一定变，但动能不一定变

m一定时，动能不变，

m一定时，动能变，

速度不一定不变，动量不一定不变

速度一定变，动量一定变

分析以下几种运动中，物体的动量和动能的变化情况：

(1)匀速直线运动；

动量不变，动能不变；

(2)自由落体运动；

动量变化(方向不变，大小随时间推移而增大)，动能逐渐增大；

(3)平抛运动；

动量变化(方向时刻改变，大小随时间推移而增大)动能逐渐增大；

(4)匀速圆周运动。

动量变化(方向时刻改变，大小不变)，动能不变。

三、动量的变化量

同一直线上动量变化的运算：

2.动量变化量也是矢量，方向与速度变化量的方向相同。

说明：若物体的初、末动量保持在一条直线上，在计算物体的动量变化量时，可选取一个方向作为正方向，动量、动量的变化量均用带正、负号的数值表示，从而将矢量运算转化为代数运算，此时的正、负号仅表示方向，不表示大小。

若初、末动量不在同一直线上，如图为某物体初动量p、末动量p′，请用作图法表示出动量的变化量Δp。

遵循平行四边形定则或三角形法则

例题：如图所示，一质量为58g的网球以30m/s的速率水平向右飞行，被球拍击打后，又以30m/s的速率水平返回。被球拍击打前后，球的动量分别是多少？球的动量的变化量是多少？

1.运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向()

2.物体的动能不变，其动量一定不变()

3.物体的动量越大，其惯性一定越大()

4.物体的动能发生变化时，其动量不一定发生变化()

5.速度大的物体，它的动量一定也大()

√

×

×

×

×

6.动量大的物体，它的速度一定也大()

7.只要物体运动的速度大小不变，物体的动量也保持不变()

8.质量一定的物体，动量变化越大，该物体的速度变化一定越大()

9.做匀速圆周运动的物体动量和动能都保持不变（）

×

×

√

×

物理情景1：设一质量为m的物体，初速度为v1，在合力恒为F的力的作用下，经过一段时间t，速度变为v2，如图所示：求动量的变化

表明动量的变化与力的作用对时间的积累效果有关。

冲量

情景2：假设在拉力F和阻力f的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1变为v2，已知两力作用的时间为t，试求物块的动量变化

力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，用符号I表示。

单位：牛·秒(N·s)

①冲量是矢量，方向与力方向相同（适用于恒力）。

②冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间累积效应。

I=Ft

四、冲量

F-t图像面积意义：反映了力对物体冲量，且有正负之分。

冲量

功

区别

意义

公式

单位

标、矢量

正负

作用效果

联系

力在时间上的累积,对应一段时间，在F-t图像中可以用面积表示

改变物体的动量

改变物体的动能

W=Fxcosθ

I=Ft

力在位移上累积，对应一段位移，在F-x图像中可以用面积表示

N·s

N·m（J）

矢量

标量

正负表示方向

正负表示动力做功或