2013高二物理课件16.2动量和动量定理(人教版选修3-5)
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高二物理课件 16.2 动量和动量定理 (人教版选修3-5)
(1)冲量是矢量，求冲量嘚大小时一定要注意是力与其 对应嘚时间嘚乘积. (2)判断两个力嘚冲量是否相同，必须满足冲量嘚大小和方向 都相同，缺一不可.
【典例2】质量为m嘚物体放在水平面上，在与水平方向成θ
夹角嘚拉力F嘚作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，
在这一时间内拉力F和重力G嘚冲量大小分别为( )
二、对冲量嘚理解
1.冲量嘚理解 (1)冲量是过程量，它描述嘚是力作用在物体上嘚时间累积效 应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确 所求嘚是哪一个力在哪一段时间内嘚冲量. (2)冲量是矢量，在作用时间内力嘚方向不变时，冲量嘚方向 与力嘚方向相同，如果力嘚方向是变化嘚，则冲量嘚方向与 相应时间内物体动量变化量嘚方向相同. (3)冲量嘚单位：在国际单位制中，力F嘚单位是N，时间t嘚 单位是s，所以冲量嘚单位是N·s.动量与冲量嘚单位关系是： 1 N·s=1 kg·m/s，但要区别使用.
4.在距地面高为h，同时以相等初速度v0分别平抛，竖直上抛，
竖直下抛一质量相等嘚物体m，从它们被抛出到落地嘚过程中，
比较它们嘚动量嘚增量Δp，正确嘚说法是( )
A.平抛过程较大
B.竖直上抛过程较大
C.竖直下抛过程较大
D.三者一样大
【解析】选B.解法一：由动量变化图可知，Δp2最大，即竖 直上抛过程动量增量最大，所以应选B.
【标准解答】取向下嘚方向为正，则由H处下落到与地面接
触前嘚瞬间，机械能守恒m：gH
1 2
mv12
故初状态速度v1=4 m/s
初状态动量：p1=mv1=0.8 kg·m/s
同理皮球与地面相碰后反弹，机械能守恒：mgh
1 2
mv22
故碰撞后嘚速度v2=-3 m/s
人教版高中物理选修3-5课件16.2动量和动量定理 (2)
2.动量定理的应用 (1)定性分析有关现象 ①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大， 反之力就越小.例如，易碎物品包装箱内为防碎而放置的碎纸、 刨花、塑料泡沫等填充物. ②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之 动量变化量就越小.例如，杂耍中，用铁锤猛击“气功师”身 上的石板令其碎裂，作用时间很短，铁锤对石板的冲量很小， 石板的动量几乎不变，“气功师”才不会受伤害.
(3)因果关系：动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量 之间的因果关系，即合外力的冲量是原因，物体动量的变化量 是结果.反映了力对时间的累积效应，与物体的初、末动量以 及某一时刻的动量无必然联系，物体动量变化的方向与合力的 冲量的方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的 方向无必然联系.
对冲量的理解
深化 理解
【探究导引】
如图所示，小孩玩滑梯，如果站在滑梯上面的小孩与沿滑梯下
滑的小孩质量相同，请思考以下问题：
(1)经过一段时间，站在滑梯上面的小孩重力的冲量为零吗？ 某个力的冲量与小孩的运动状态有关吗？ (2)在相同的时间内，两个小孩所受支持力的冲量大小相同吗？ 两个小孩所受合力的冲量呢？
【规范解答】选A、D.动量是矢量，p=mv，动能是标量， Ek=mv12，所以动能变化，则动量的大小一定变化，A正确；
2
当动量的大小不变，只是方向变化时，物体的动能不变，B、C 错误；动量不变的物体，速度一定不变，则动能一定不变，D 正确.
【总结提升】动量的决定因素及与动能的区别 (1)动量的大小等于m与v的乘积，不能单纯地通过m或者v判断 动量的大小. (2)动量是矢量，其方向就是对应时刻瞬时速度的方向，是瞬 时量. (3)动量与动能有本质的区别，动量是矢量，动能是标量，动 量的大小与动能的大小满足关系式 p 2mEk .
人教版高中物理选修3-5第一章第二节 16.2.1动量与动量定理(共20张PPT)
①概念：
P P F t F指合外力
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
②矢量式： △P和I方向相同，规定正方向！！！
③因果关系：合外力冲量是动量变化的原因
合外力冲越大，动量变化量越大
④ 适用性：单个物体、系统；恒力、变力；
(普适性) 直线运动、曲线运动；宏观、微观.
B
确定动量变化利用动量定理求冲力或平均冲力 (做全受力分析，竖直方向不能忽略重力冲量) ④ 多过程问题（分段法、全程法）:
四、动能与动量的区别与联系：
物理量
动量
动能
标矢性
矢量
标量
区 大小
别
p＝mv
Ek＝12mv2
变化情况 v 变化，p 一定变化 v 变化，ΔEk 可能为零
联系
p＝ 2mEk，Ek＝2pm2
是多大？
选取沿垒球飞向棒球的水平方向为正方向：
垒球初动量：p=mv=0.18×25 kg•m/s=4.5 kg•m/s
垒球末动量：p'=mv'=0.18×(-45 )kg•m/s=-8.1 kg•m/s
由动量定理：p' - p =F×△t
可知:F=(p' - p)/△t=(-8.1 - 4.5)/0.01 N=-1260 N
方向：与垒球飞向棒球的水平方向相反
三、4、动量定理应用：缓冲作用原理
P P F t
原理：要使得物体的动量发生一定的变化， 可以用较大的力作用较短的时间，也可以用较小的力作用较长的时间
三、4、动量定理应用：
P I
①求动量变化量△P 或求恒力合外力冲量I合 ②求变力冲量I合，不能直接用Ft，可以求出该力作用下的动量变化量 ③求平均力（如冲击、碰撞、缓冲等）：
高中物理选修3-5课件 16.2 动量和动量定理
2 动量和动量定理 问题 当堂 导学 检测
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE”的概念,我们知道动能也是描述运动 物体状态的量。(1)它和动量有什么区别和联系?(2)动量大的物体动能 一定大吗?(3)质量和速度大小相同的两个物体动能相同,它们的动量也 一定相同吗?
2 动量和动量定理 问题 当堂 导学 检测 迁移与应用
课前预习导学 课堂合作探究 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
例 1 关于物体的动量,下列说法中正确的是( B.物体的加速度不变,其动量一定不变 C.动量越大的物体,其速度一定越大 D.物体的动量越大,其惯性也越大
2
动量和动量定理
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高中物理课件
2
动量和动量定理
2 动量和动量定理
2 动量和动量定理
2 动量和动量定理 目标 预习 导航 引导
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
1.能区分动量和冲量的概念。 学习目标 2.能记住动量定理的内容及表达式。 3.能利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 重点:动量定理的理解与应用。 难点:动量定理矢量性的理解。
2 动量和动量定理 目标 预习 导航 引导
课堂合作探究 课前预习导学 KEQIAN YUXI KETANG DAOXUE HEZUO T
预习交流 2
在日常生活中,有不少这样的例子:跳高时在下落处要放厚厚的海 绵垫子,跳远时要跳在沙坑中,这样做的目的是什么?
答案:这样可以延长作用时间,以减小相互作用力。
2 动量和动量定理 问题 当堂 导学 检测
答案:(1)动量与动能的比较:
人教版高二物理选修3-5课件：16.2动量和动量定理(共40张PPT)
t t
F m t' m v P v
三、冲量(I)
1、定义：力与力作用时间的乘积。 2、定义式： I=F·t 3、单位——牛·秒（N·S）
三、冲量
1、定义：力与力作用时间的乘积。
4、 注意：
2、定义式： I=F·t 3、单位——牛·秒（N·S）
1)冲量是矢量，其方向与恒力的方向相同。
2)冲量是过程量，是力对时间的积累效应。
1）大小变化（方向不变）； 2）方向变化（大小不变） ；
3）大小和方向都改变；
5、动量变化量（p）的计算： 1）初、未动量在一条直线上时：
方法： 设定正方向，将矢量运算转化成代数运算。
2）初、未动量不在同一直线上时： ----------------三角形法则 ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端的有向线段。
后钢球的动量有没有变化？变化了多少？方向如
何？
规定正方向
P’
P
p
5、动量变化量（p）的计算： 2）初、未动量不在同一直线上时： ----------------三角形法则
P′ ΔP
P
5、动量变化量（p）的计算：
2）初、未动量不在同一直线上时：--------三角形法则
P′ ΔP
P
ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量 的矢量末端的有向线段。
3、单位：
千克米每秒，符号是kg ·m/s
4、对动量的理解：
（1）矢量性： 其方向与V的方向一致。
（2）瞬时性： 是状态量。
（3）相对性： 动量与参考系的选择有关
二、动量的变化量（p）
1、定义：末动量p’跟初动量p的矢量差。 2、定义式：p = p’ – p= mv
3、 p的量性：
最新16.2-动量和动量定理-课件(人教版选修3-5)ppt课件
七、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；
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。
【y=解4。析故】原2x方x程yy组1的01①6②解，，为② xy-① 64，，。 故得选x=A6。。把x=6代入①，得
2、动量是矢量，动能是标量
3、定量关系
EK
1mv2 2
p2 2m
p
2mEk
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
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 动能不变 动能改变
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？
(3)二元一次方程组的解：一般地，二元一次方程组的两个方程的公共解，叫作二
元一次方程组的解。
陕西考点解读
3.二元一次方程组的解法 解二元一次方程组的基本思想是⑧消元，即化二元一次方程组为一元一次方程， 主要方法有⑨代入消元法和 ⑩加减消元法。 (1)代入消元法：将其中一个方程中的某个未知数用含有另一个未知数的代数式表 示出来，并代入另一个方程中，从而消去一个未知数，化二元一次方程组为一元 一次方程。 (2)加减消元法：将方程组中的两个方程通过适当变形后相加(或相减)消去其中一 个未知数，化二元一次方程组为一元一次方程。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力， 又该怎样求这个变力的冲量？
高级中学人教版高中物理(选修3-5)第十六章第二节动量和动量定理(PPT27张)
新 课 讲 授
在物理学中，把物体的质量 m 和速度 ʋ的乘积叫做 1. 定义： p = mʋ 物体的动量 p，用公式表示为 在国际单位制中，动量的单位是千克•米每秒，符号 2. 单位： 是 kg•m/s 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。
思考与讨论
动量的变化又是什么原因引起的呢？
汽车以速度V运动，急刹车到停止。若对车施加很大的阻力， 则车停止时间______；如果对车施加很小的阻力，则车停止时 间______。 两种情况下，汽车的_______变化相同。可见，引起运动状 态改变，要考虑_______和_________这两个因素。
例题2：对于力的冲量，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. 力与位移垂直时，力的冲量为零;
B
)
D. 物体在水平推力作用下, 经一段时间t后仍处于静止状
态，则此推力的冲量为零。
典 例 探 究
例3：把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出，不计空气 阻力，经 t = 5 s，求小球受到的重力的冲量I。(取g=10m/s2)
物理选修3-5 第十六章
生活中的这些现象都是什么原理呢？
思考1：如果飞过来的不是足球, 而是一个速 度相同的铅球呢，你敢不敢顶？为什么？
结论：物体的运动效果与
物体的质量有关。
运 动 员 头 顶 足 球
思考2：以1m/s向你投来一颗质量为10g的小石 子，你敢不敢用手去接? 如果以600m/s从枪里面发出来10g的子弹呢？
人教版高中物理选修3-5课件：16.2动量和动量定理(共19张PPT)(优质版)
的事就赶紧去做，并且尽量把它做到最好，这样才不会留下太多的遗憾和悔恨。淡看人生苦痛，淡薄名利，心态积极而平衡，有所求而有所不求，有所为而有所不为，不用刻意掩饰自己，不用势利逢迎他人，只是做一个简单真实的 自己。63.你所做的事情，也许暂时看不到成果，但不要灰心或焦虑，你不是没有成长，而是在扎 64.无论你从事什么行业，只要做好两件事就够了：一个是专业、一个是人品。专业决定了你的存在，人品决定了你的人脉；剩下的就 是坚持。65.给自己的三句话：一、年轻，什么都还来得及;二、不要纠缠于小事;三、你现在遇到的事都是小事。66.生活只有两种选择：重新出发，做自己生命的主角；抑或停留在原地，做别人的配角。67.决定你的人生高度的，不 是你的才能，而是你的人生态度！限制你的，从来就不是什么年龄，而是你的心态！68.水再浑浊，只要长久沉淀，依然会分外清澄；人再愚钝，只要足够努力，一样能改写命运！69.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不 难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有尽全力，才能迎来美好的明天！70.有理想，有目标，攒足力量向前冲;有勇气， 有信心，艰苦奋斗不放松;有恒心，有毅力，百折不挠不认输;加把劲，提提神，前途光明见曙光。71.想要体面生活，又觉得打拼辛苦；想要健康身体，又无法坚持运动。人最失败的，莫过于对自己不负责任，连答应自己的事都办不 到，又何必抱怨这个世界都和你作对？72.人生从来没有固定的路线，决定你能够走多远的，并不是年龄，而是你的努力程度。无论到了什么时候，只要你还有心情对着糟糕的生活挥拳宣战，都不算太晚。迟做，总比不做好！73.任 何打击都不应该成为你堕落的借口，你改变不了这个世界，但你可以改变自己，选择一条正确的路，坚定的走下去。74.也许你一生中走错了不少路，看错不少人 ，承受了许多的叛逆，落魄得狼狈不胜， 但都无所谓，只要还活着， 就总有盼望，余生很长， 何必慌张 75.这世界上，没有能回去的感情。就算真的回去了，你也会发现，一切已经面目全非回去的，只是存于心底的记忆。是的，回不去了，所以，我们只能一直往前。76.鸡汤再有理，终究是别人的 总结。故事再励志，也只是别人的经历，只有你自己才能改变自己。77.理想艰险，遇到再大的困难，想着为自己的理想奋斗，也不会选择放弃。即使在阴霾的云沙下，也会想到苍天苏醒的风和日丽。即使在封闭的角落中也会让心 灵驰骋在广阔的草原上。78.只要勇于去博，英勇去闯，就可闯出一片属于自己天地，以实现人生出色。不管结局能否完美，至少你享受拼搏的过程，就是人生的成功，就是胜者。79.一个人想要优秀，你必须接受挑战！一个人想要 尽快优秀，就要寻找挑战！80.人最大的对手，就是自己的懒惰；做一件事并不难，难的在于坚持；坚持一下也不难，难的是坚持到底；你全力以赴了，才有资格说自己运气不好；感觉累，也许是因为你正处于人生的上坡路；只有 尽全力，才能迎来美好的明天！81.每个人都有一行热泪，苦也要面对，因为坚强；每个人都有无言的伤，痛也要承受，因为成长。82.每一份坚持都是成功的累积！只要相信自己，总会遇到惊喜；每一种生活都有各自的轨迹！记得 肯定自己，不要轻言放弃；每一个清晨都是希望的开始，记得鼓励自己！83.我没有靠山，自己就是山！我没有天下，自己打天下！我没有资本，自己赚资本！这世界从来没有什么救世主。我弱了，所有困难就强了。我强了，所有 阻碍就弱了！活着就该逢山开路，遇水架桥。生活，你给我压力，我还你奇迹！.你要记得，在这个世界上，你是独一无二的，没人像你，你也不需要去代替谁。在你的人生舞台上，你是自己的主角，不需要去做谁
人教版高中物理选修3-5：16.2 动量和动量定理 (共23张PPT)
1.冲量（I）
将（1）式写成
mv mv F (t t ) （2）
总结：表达式左边是物体从t时刻到t′时刻动量的变化 量，右边是物体所受合外力与这段时间的乘积。（2） 式表明，物体动量的变化量，不仅与力的大小和方向有 关，还与时间的长短有关，力越大、作用时间越长，物 体动量的变化量就越大。F（t′-t）这个量反映了力对时 间的积累效应。
16.2 动量和动量定理
演示实验：粉笔落地
让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和垫有厚 布的地上，观察会有怎样的现象发生。 结果：落在水泥地上的粉笔断了，而落在垫有厚 布的地上却没有断
在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在 沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳， 落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装 有橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些 情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子。这些 现象中的原因是什么呢？通过我们今天的学习来探究其 中的奥秘。
p p I
mv mv Ft
讨论：如果物体所受的力不是恒力，对动量定理的表
达式应该怎样理解呢？
如果物体所受的力不是恒力，物体不做匀变速运动， 那么可以依必修物理课中常用的方法，把过程分为很多短 暂的过程，每个过程中物体所受到的力没有很大变化，可 以近似看成匀变速运动，可以应用（2）式或（3）式。把 应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到了应用于整个 过程的动量定理，形式上与（2）式或（3）式完全一样。 这时（1）、（2）两式中的F应该理解为力的平均值。
一、动量（P）
1.定义：物体的质量与运动速度的乘积，称为物 体的动量。 2.表达式： p=mv
3.单位：kg•m/s读作“千克米每秒”。
物理选修3-5 16.2动量和动量定理 (共27张PPT)
例 4. 一个质量为 0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向 球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为 45 m/s。 设球棒与垒球的作用时间为 0.01 s，球棒对垒球的平均作用力 有多大？
为什么我们通常用铁锤钉钉子，而跳远时却要 落入沙坑中？
对于钉钉子：缩短作用时间，增大作用力。 对于跳沙坑：延长作用时间，减小作用力。
F1
F2
I合 = F1t1 + F2t2
物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过 程中所受力的冲量。
Δp = Ft
对动量定理的理解
2. 动量的变化率：动量的变化跟发生这一变化所用的时间的 比值。由动量定理，得 F = Δ p/t，可见，动量的变化率等于 物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大， 反之则小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力。
矢量，同学们都比较熟悉了，但矢量的变化量的计算掌握的还不太 好。新课讲授围绕本节的重点：动量、动量的变化量、冲量等概念的理 解、方向及大小的计算，对动量定理的理解和应用展开。例题设计主要 是针对：1. 动量、动量变化量、冲量、动量定理等概念的理解; 2. 动量 的变化量、冲量大小的计算和方向的判断; 3. 运用动量定理解题的思路 和规范的解题步骤；4. 运用动量定理求解变力问题和多过程问题；5. 运 用动量定理解释常见现象等。
惠更斯：明确提出动量的守恒性 在物理学中，物体的质量m 和速度 v 的乘积叫做动量
物理学中把它定义为动量，用字母 p表示，p = mv。
和方向性。 惠更斯：明确提出动量的守恒性和方向性。
两物体的 mv 的矢量和保持不变。 轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎…… 冲量是物体动量变化的原因 动量、动量变化量、冲量、动量定理等概念的理解; 2. 动量的变化（ Δ p）
人教版选修3-5 16.2动量和动量定理 课件
总结解题步骤
1、确定研究对象，确定研究过程。
2、规定正方向，确定始、末两个状态的动量。
3、分析物体的受力情况，确定合外力的冲量。
4、根据动量定理列式求解。 10 1
一.知识结构
小结
1.动量、动量变化量和冲量
2.定理及理解 I 方向关系
3. 应用
（1）解释现象
F合
P t
P 一定， t 越长，则F越小。 P一定，t 越短，则F越大。
变化了多少？
v
v′
解：取小球初速度方向为正方向
初动量： P=mv即P=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s
末动量： P ′=mv′即 P ′= 0.1×(- 6)kg·m/s=-0.6kg·m/s
故动量变化为：ΔP= P ′- P ΔP=0.6kg·m/s- （-0.6kg·m/s） ΔP=-1.2kg·m/s
△P=M xV2 - M xV1 = P2 - P1
Kg . m/s Kg . m/s
与V方向 一致与△V方向 一致来自I=FxtN.S
与F的方向相同 (F的方向不变时)
41
例题1.一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度在光
滑水平面上向右运动，碰到坚硬墙壁后弹回，沿同
一直线以6m/s的速度向左运动。碰撞前后钢球动量
动量变化量方向如何？
v
▪ （2）碰撞前后B钢球的动量
A
B
▪ 各变化了多少？ B钢球动量变化量方向如何？
6.一个质量为0.01kg的弹性小球，以10m/s的速度 在光滑 水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁后以 8m/s的速度反向弹回，设碰撞时间为0.01v s， 求球受到墙壁的平均撞击力? 18N
17
1
1、确定研究对象，确定研究过程。
2、规定正方向，确定始、末两个状态的动量。
3、分析物体的受力情况，确定合外力的冲量。
4、根据动量定理列式求解。 10 1
一.知识结构
小结
1.动量、动量变化量和冲量
2.定理及理解 I 方向关系
3. 应用
（1）解释现象
F合
P t
P 一定， t 越长，则F越小。 P一定，t 越短，则F越大。
变化了多少？
v
v′
解：取小球初速度方向为正方向
初动量： P=mv即P=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s
末动量： P ′=mv′即 P ′= 0.1×(- 6)kg·m/s=-0.6kg·m/s
故动量变化为：ΔP= P ′- P ΔP=0.6kg·m/s- （-0.6kg·m/s） ΔP=-1.2kg·m/s
△P=M xV2 - M xV1 = P2 - P1
Kg . m/s Kg . m/s
与V方向 一致与△V方向 一致来自I=FxtN.S
与F的方向相同 (F的方向不变时)
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例题1.一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度在光
滑水平面上向右运动，碰到坚硬墙壁后弹回，沿同
一直线以6m/s的速度向左运动。碰撞前后钢球动量
动量变化量方向如何？
v
▪ （2）碰撞前后B钢球的动量
A
B
▪ 各变化了多少？ B钢球动量变化量方向如何？
6.一个质量为0.01kg的弹性小球，以10m/s的速度 在光滑 水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁后以 8m/s的速度反向弹回，设碰撞时间为0.01v s， 求球受到墙壁的平均撞击力? 18N
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1
高中物理人教版选修3-5课件：16.2 动量和动量定理
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2
动量和动量定理
首 页
X 新知导学 Z 重难探究
INZHI DAOXUE
HONGNAN TANJIU
D 当堂检测
ANGTANG JIANCE
探究一
探究二
探究三
探究一对动量的理解 问题导引
我们都有这样的体验:一个大人从你身旁走过,不小心碰了你一下,可以 使你打个趔趄,甚至摔倒。但是,如果碰你的是个小孩,尽管他走得跟那个大 人一样快,打趔趄甚至摔倒的可能就是他。可见,当我们考虑一个物体的运 动效果时,只考虑运动速度是不够的,还必须把物体的质量考虑进去。通过 上节的探究我们也认识到,不论哪一种形式的碰撞,碰撞前后物体 mv 的矢 量和保持不变,其他实验和观察到的事实也都得出同样的结论,这说明 mv 是一个具有特别物理意义的量。那么 mv 是描述什么的物理量? 提示是描述物体运动效果的物理量。
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动量和动量定理
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D 当堂检测
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3.冲量 (1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积叫作力的冲量。 (2)表达式:I=F· t。 (3)单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛· 秒,符号是 N· s。 (4)矢量性:冲量是矢量,恒力的冲量方向跟恒力的方向相同。 说明:I=F· t 仅适用于求恒力的冲量。
①p1、p2 同方向且 p1<p2 时,Δp 与 p1(或 p2)方向相同,如图甲所示。 ②p1、p2 同方向且 p2<p1 时,Δp 与 p1(或 p2)方向相反,如图乙所示。 ③p1、p2 方向相反时,Δp 与 p2 方向相同,如图丙所示。
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(1)动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，
但它们描述的角度不同.动量是从动力学角度描述物体运动状
态的，它描述了运动物体能够产生的效果；速度是从运动学
角度描述物体运动状态的.
(2)动量和动能都是描述物体运动状态的物理量，动量是矢量，
但动能是标量，它们之间数值的关系是：
Ek
p2 2m
,p
2mEk .
1.对动量定理的理解 (1)在中学物理中，动量定理的研究对象通常为单个物体. (2)动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用于微观 物体的高速运动.不论是变力还是恒力，不论几个力作用时间 是同时还是不同时，不论物体的运动轨迹是直线还是曲线， 动量定理都适用.
(3)动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的因果 关系，即合外力的冲量是原因，物体动量的变化量是结果. (4)动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化量的关系，反 映了力对时间的累积效应，与物体的初、末动量以及某一时 刻的动量无必然联系，物体动量变化的方向与合力的冲量的 方向相同，物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向 无必然联系.
【典例1】(2011·昆明高二检测)下列关于动量的说法中，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.两物体动能相等，动量不一定相等 D.两物体动能相等，动量一定相等
【解题指导】分析动量的相关问题时要注意从影响动 量的因素入手，其大小是由质量和速度的乘积决定的，单独 的质量或速度都不能决定动量的大小；而动量与动能的大小 满足 p 2mEk .
2.动量定理的应用 (1)定性分析有关现象 ①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大， 反之力就越小；例如：易碎品包装箱内为防碎而放置的碎纸、 刨花、塑料泡沫等填充物. ②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反 之动量变化量就越小.例如：杂耍中，铁锤猛击“气功师”身 上的石板令其碎裂，作用时间很短，铁锤对石板的冲量很小， 石板的动量几乎不变，“气功师”才不会受伤害.
(1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是 力与其对应的时间的乘积. (2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向 都相同，缺一不可.
【典例2】质量为m的物体放在水平面上，在与水平方向成θ
夹角的拉力F的作用下由静止开始运动，经过时间t速度达到v，
在这一时间内拉力F和重力G的冲量大小分别为( )
二、对冲量的理解
1.冲量的理解 (1)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，取决于力和时间这两个因素，所以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)冲量是矢量，在作用时间内力的方向不变时，冲量的方向 与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与 相应时间内物体动量变化量的方向相同. (3)冲量的单位：在国际单位制中，力F的单位是N，时间t的 单位是s，所以冲量的单位是N·s.动量与冲量的单位关系是： 1 N·s=1 kg·m/s，但要区别使用.
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤 ①选定研究对象，明确运动过列出对应的方程分析求解.
【规律方法】 明确冲量是力与时间的乘积 (1)冲量是描述力对其作用时间的累积效果，力越大，作用时 间越长，冲量就越大. (2)冲量是一个过程量，学习冲量必须明确研究对象和作用过 程，即必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体产生的冲 量. (3)某个力的冲量的方向与合力的冲量方向不一定相同.
三、对动量定理的理解和应用
2.冲量的计算 (1)某个力的冲量：仅由该力和力的作用时间共同决定，与其 他力是否存在及物体的运动状态无关.例如：一个物体受几个 恒力作用处于静止或匀速直线运动状态，其中每一个力的冲 量均不为零. (2)求合冲量 ①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上， 求合冲量遵循平行四边形定则. ②两种方法：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·Δ t求解. (3)变力的冲量要用动量定理列式求解.
一、正确理解动量及动量的变化量
1.动量是状态量：进行动量运算时，要明确是哪一个物体在 哪一个状态(时刻)的动量.公式p=mv中的速度v是瞬时速度. 2.动量是矢量：动量的方向与物体瞬时速度的方向相同.如果 在一条直线上运动，可以选定一个正方向，其正负就容易确 定了.
3.动量具有相对性：物体的动量与参考系的选择有关.选不同 的参考系时，同一个物体的动量可能不同，通常在不指明的 情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量. 4.动量的变化量也是矢量：Δ p=p′-p=m·Δ v为矢量表达式， 其方向同Δ v的方向.分析计算Δ p以及判断Δ p的方向时，如 果物体在一条直线上运动，就能直接选定一个正方向，矢量 运算就可以转化为代数运算；当不在同一直线上运动时，应 依据平行四边形定则运算.
A.Flcosθ ,0
B.mv,Ft
C.Ft,0
D.Ft,mgt
【解题指导】要明确冲量的概念和公式，力的冲量，
是力与时间的乘积，其方向与力的方向相同，并不是与物体
的速度方向相同；同时要区别于合力的冲量.
【标准解答】选D.许多同学认为在此题中，重力和支持力的 方向与运动方向垂直，它们的作用效果对物体的运动没有影 响，因此它们的冲量为零，实际上这是错误的，根据冲量的 概念可知拉力的冲量为Ft，重力的冲量为mgt.故正确选项为D.
【标准解答】选C.动量等于运动物体质量和速度的乘积，动 量大小与物体质量、速度两个因素有关，A、B错；由动量大 小和动能的表达式可得出两物体动能相同，但质量关系不明 确，并且动量是矢量，动能是标量，故D错，C正确.
【规律方法】 动量的决定因素及与动能的区别 (1)动量的大小等于m与v的乘积，不能单纯的通过m或者v判断 动量的大小. (2)动量是矢量，其方向就是对应时刻瞬时速度的方向，是瞬 时量. (3)动量与动能有本质的区别，动量是矢量，动能是标量，动 量的大小与动能的大小满足关系式 p 2mEk .