动量和动量定理课件

动量概念的由来在上节课探究的问题中，发现碰撞的两个物体，它们的质量和速度的乘积mv在碰撞前后很可能是保持不变的，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p=p'-p2．(多选)下列关于动量的说法中，正确的是()A．动能不变，物体的动量一定不变B．做匀速圆周运动的物体，其动量不变C．一个物体的速率改变，它的动量一定改变D．一个物体的运动状态发生变化，它的动量一定改变E．动量相同的两个物体，质量大的动能大CDmpmvEK22122kmEp2讨论一下动量和动能的关系1、动量和动能都是描述物体运动过程中某一时刻的状态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思考与讨论在前面所学的动能定理中，我们知道，动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的呢？动量的变化与速度的变化有关，而速度的变化是因为有加速度，而牛顿第二定律告诉我们，加速度是由物体所受的合外力产生的。'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。表明动量的变化与力的时间积累效果有关。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力的空间积累使动能发生变化N·m（J）标量W=FS功力的时间积累使动量发生变化N·S矢量I=Ft冲量冲量与功有什么区别？思考与讨论3.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动量定理(theoremofmomentum)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：'FtmvmvpI或3、加深理解：1）表明合外力的冲量是动量变化的原因；2）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：合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。动量定理的适用范围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，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。课本习题：如图所示，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。P5,质量m＝70kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0m高处落到海绵垫上，经Δt1＝1s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g取10m/s2)4．(动量定理的理解和应用)质量为60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.5s，安全带自然长度为5m，g取10m/s2，则安全带所受的平均冲力的大小为()A．500NB．1100NC．600ND．1000ND动量定理解释生活现象①△P一定，t短则F大，t长则F小；由Ft=ΔP可知：②t一定，F大则△P大，F小则△P小；③F一定，t长则△P大，t短则△P小。——缓冲装置科学漫步1、汽车的碰撞试验1）汽车的安全气囊的保护作用2）轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好2、了解历史上关于运动量度的争论5.如图2所示为放在水平地面上的物体受到的合外力随时间变化的关系，若物体开始时是静止的，则前3s内()A．物体的位移为0B．物体的动量改变量为0C．物体的动能变化量为0D．前3s合力冲量为零，但重力冲量不为零BCD