高二物理第16讲：动量、冲量与动量定理-讲义（教师版）.pdf

第十六讲：动量、冲量与动量定理

学习目标

1.理解动量和冲量的概念

2.掌握动量定理并解决实际问题

一、动量

1.动量的起源

动量守恒定律是最早发现的一条守恒定律，它起源于16～17世纪西欧的哲学家们对宇宙运动的哲

学思考．

观察周围运动着的物体，我们看到它们中的大多数，例如跳动的皮球、飞行的子弹、走动的时

钟、运转的机器，都会停下来．看来宇宙间运动的总量似乎在减少．整个宇宙是不是也像一架机器那

样，总有一天会停下来呢?但是，千百年来对天体运动的观测，并没有发现宇宙运动有减少的迹象．生

活在16、17世纪的许多哲学家认为，宇宙间运动的总量是不会减少的，只要能找到一个合适的物理量来

量度运动，就会看到运动的总量是守恒的．这个合适的物理量到底是什么呢？

笛卡儿的定义

法国哲学家兼数学家、物理学家笛卡儿提出，质量和速率的乘积是一个合适的物理量．但是后

来，荷兰数学家、物理学家惠更斯(1629～1695)在研究碰撞问题时发现：按照笛卡儿的定义，两个物体

运动的总量在碰撞前后不一定守恒．

牛顿的动量定义

牛顿在总结这些人工作的基础上，把笛卡儿的定义作了重要的修改，即不用质量和速率的乘积，

而用质量和速度的乘积，这样就找到了量度运动的合适的物理量．牛顿把它叫做“运动量”，就是现在

说的动量．1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原理》一书中指出：某一方向的运动的总和减去相反

方向的运动的总和所得的运动量，不因物体间的相互作用而发生变化；还指出了两个或两个以上相互作

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用的物体的共同重心的运动状态，也不因这些物体间的相互作用而改变，总是保持静止或做匀速直线运

动．

2.动量的概念

1．定义：如上图随所示，运动物体的质量和速度的乘积叫做动量，，单位：千克米每秒（

）；

2.性质：

①矢量性：方向与速度的方向相同；

②瞬时性：动量是描述物体运动状态的物理量，是一个状态量，动量定义中的速度是瞬时速度，是针对

某一时刻而言；

③相对性：大小与参考系的选择有关，通常情况是指相对地面的动量．

3．动量与动能的区别和联系：

动量、动能和速度都是描述物体运动的状态量；

动量是矢量，动能是标量；

动量和动能的关系是．

4.动量的改变量：动量是矢量，因此关于动量改变量的表达式也是矢量表达式：

由于动量是矢量，求动量变化时，应利用矢量运算定则——平行四边形定则，如果物体在同一直线上运

动，那么选定正方向后，动量的方向可以用正、负号表示，将矢量运算化为代数运算．

思考1：分析下列情景中物体动量的改变量．

做匀速圆周运动、质量为的小球从点运动到

质量为小球以初速度撞击墙壁后以原速弹回

点

思考2：通过分析上述两种情况，动能变化和动量变化是否有直接联系？为什么？

1.关于动量，以下说法正确的是（）

A.质量大的物体，动量一定大B.速度大的物体，动量一定大

C.做曲线运动的物体动量时刻在变化D.质量和速率都相同的物体，动量一定相同

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【答案】C

【解析】方法一：动量大小和质量大小以及速度大小都有关系；动量是矢量，速度方向变化时动

量方向也变化．

方法二：物体的动量等于质量与其速度的乘积，；

A．质量大，如果速度较小，则动量不一定大，故A错误；

B．如果速度大而质量很小，则动量不一定大，故B错误；

C．动量是矢量，方向与速度的方向相同，做曲线运动的物体速度方向不断变化，所以动量时刻

在变化，故C正确；

D．动量是矢量，质量和速度都相同