冲量 动量 高二上学期物理粤教版（2019）选择性必修第一册.pptx

第一章动量和动量守恒定律

第1节冲量动量

飞鸟能将高速飞行的飞机机头撞扁、运动场上跳远的落地点要铺上细沙、跳高的落地点要铺上海绵垫等生活情境，这些情境蕴含了那些玉碰撞相关的知识呢？

观察思考：用什么物理量能恰当描述碰撞过程？

实验结论：

砝码碰到不同垫块时，碰撞曲线下的阴影面积大小很接近。

2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s

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.

（1）冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，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

（2）求合冲量的两种方法

可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．

提升：

功是力与力的方向上位移的乘积，请比较功和冲量。

冲量

功

单位

N·s

J

公式

标矢性

矢量

标量

意义

力的作用对时间的累积效应；动量变化的量度

力的作用对空间的累积效应；能量变化的量度

正负

正负表示方向与正方向相反

正负表示动力做功或阻力做功

【思考问题】设钢球的质量为m，从高处下落至与海绵垫块相碰前的速度为v，碰撞t秒后静止，碰撞过程中平均作用力为F。视碰撞过程为匀减速直线运动，请用牛顿运动定律和运动学公式，探究钢球下落到海绵垫块时相互作用力、作用时间、质量和速度的惯性。

1.定义：在物理学中，把物体的质量和速度的乘积mv叫做物体的动量，用p表示为p=mv

3.对动量的理解

（1）矢量性：方向由速度方向决定，与该时刻的速度方向相同。

（2）瞬时性：是状态量，与某一时刻相对应。速度取瞬时速度。

（3）相对性：与参考系的选择有关，一般以地球为参考系。

速度v为物体的对地速度。

2.单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米每秒，符号是kg•m/s。

①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与Δv的方向相同；

4.动量的变化（Δp）

（1）定义：物体的末动量p2与初动量p1矢量差叫做物体动量的变化。

（2）表达式：Δp=p2-p1Δp=mv2-mv1=mΔv

②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。

5.动量变化量的计算：

同一直线上动量变化的运算：规定正方向，矢量运算转化为代数运算。

Δp

思考：不在同一直线上的动量变化如何求解?

不在同一直线上动量变化的运算：遵循平行四边形定则。

Δp

p

p

Δp＝p′－p

p′＝Δp+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。

【讨论与交流】冲量与动量，哪个与碰撞过程有关？哪个描述物体的运动状态？

冲量是过程量，与碰撞过程有关，动量描述物体的运动状态，是状态量。

（1）动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。

（2）动量是矢量，动能是标量。

动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化。

（3）定量关系

动量发生变化

速度大小改变，方向不变

速度大小不变，方向改变

速度大小和方向都改变

动能改变

动能改变

动能不变

6.动量和动能

思考讨论：试讨论以下几种运动的动量和动能变化情况：

1.物体做匀速直线运动

2.物体做自由落体运动

4.物体做平抛运动

3.物体做匀速圆周运动

动量大小、方向均不变，动能不变。

动量方向不变，大小随时间推移而增大，动能随着时间推移而增大。

动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大，动能增大。

动量方向时刻改变，大小不变，动能不变。

历史上关于运动量度问题的争论

达朗贝尔：两种量度都是有效的，双方是从不同的角度量度运动。

1.关于力的冲量，下列说法正确的是（ ）

A.力越大，力的冲量就越大

B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大

C.静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，则此推力的冲量为零

D.F1与作用时间t1的乘积F1t1在数值上等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同

B

2.关于动量的变化，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Δp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Δp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Δp为零

D.物体做曲线运动时，动量的增量Δp一定不为零

ABD

3．(多选)对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是()

A．物体的动量发生变化，其动能一定变化

B．物体的动量发生变化，其动能不一定变化

C．物体的动能发生变化，其动量一定变化

D．物体的动能发生变化，其动量