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动量概念的由来在上节课探究的问题中,发现两个物体,无论以那种形式、那种情况碰撞,两物体的质量与速度的乘积之和∑mv在碰撞前后保持不变。这让人们认识到mv这个物理量具有特别的意义,物理学中把它定义为物体的动量。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(momentum)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一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?课堂练习1动量的变化p1、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、动量变化的三种类型:大小变化、方向改变或大小和方向都改变。PP′p=p'-p3、同一直线上动量变化的运算:ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′PP′不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则:ΔPPP′ΔP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动量的变化p2、质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖直向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,离地时速率为v2,在碰撞过程中,钢球动量变化为多少?课堂练习若速度变化,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?动量与动能间量值关系:2kpmE12kEpv思考与讨论2kpmE12kEpv2kpmE12kEpv§1.2动量及动量定理第二课时温故知新:1.什么是动量?P=mv2.动量的性质:矢量性瞬时性相对性3.物体动量与动能之间的关系:速度变化动量一定变化,但动能不一定变化。4.动量变化量的求法:矢量定则2kpmE12kEpv关注社会:新闻热点这个新闻中是否蕴含着深刻的物理知识?如果小女孩落到地面上是什么后果?一块小小的帆布为何能起到如此大的作用?思考:'vvat'vvFmt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,在合外力F的作用下,经过一段时间t,速度由v变为v’,如是图所示:分析:由牛顿第二定律知:而加速度定义有:变形可得:F=ma联立可得:'Ftmvmv=⊿p/⊿t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。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=Ft2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s冲量(impulse)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。动量定理1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这就是动量定理。2、表达式:'FtmvmvpI或3、加深理解:1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映;2)表明合外力的冲量是动量变化的原因;3)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同:4)动量定理解释了,合外力的冲量是物体动量量化的原因。动量定理的适用范围及注意点1、动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对于变力,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题;3、动量定理不仅适用于宏观低速物体,也适用于微观现象和变速运动问题。4、动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。小孩落地时,动量的变化量是一定的。即△P一定。由△P=Ft可知t与F成反比,即:t越大(时间越长若小孩掉在帆布内,帆布会有个缓冲作用,及增大了作用时间,F将会减小。)F越小。若小孩掉在地面上,她会在很短的时间内停止运动,即:F很大。请同学们举些在生活中与动量定理有关的例子。解读:新闻热点例1,一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后反向水平飞回,速度大小变为45m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。求球棒对垒球的平均作用力。2、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?3、质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平面上,受如图F=10N的力作用了10秒,则在此过程中F的冲量大小是________,重力的冲量大小是___,支持力的冲量是____,合力的冲量是______,(g=10m/s2)4、质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水平抛出,初速度为10m/s,不计空气阻力,g=10m/s2,从抛出到落地过程中,重力的冲量是()A、60N·sB、80N·sC、100N·sD、120N·sC
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