動量和動量定理

1、運運動動員員頭頭頂頂足足球球 如果飛過來的不是足球如果飛過來的不是足球, 而是一而是一個鉛球呢，你敢不敢頂？為什么？個鉛球呢，你敢不敢頂？為什么？ 情景問題一情景問題一 運動物體的作用效運動物體的作用效果與物體的質(zhì)量有關。果與物體的質(zhì)量有關。 結(jié)論：結(jié)論： 別人很慢地朝你別人很慢地朝你投來一顆質(zhì)量為投來一顆質(zhì)量為20g的子彈來你敢不敢用的子彈來你敢不敢用手去接手去接?如果子彈從如果子彈從槍里面發(fā)出來呢？槍里面發(fā)出來呢？ 運動物體的作用效果運動物體的作用效果還與還與速度速度有關。有關。 結(jié)論：結(jié)論： 所以，要更準確、更全面地反所以，要更準確、更全面地反映映運動物體的作用效果運動物體的作用效果，必

2、須同時，必須同時考慮其考慮其速度速度及及質(zhì)量質(zhì)量, 為此我們要引為此我們要引入一個新的物理量入一個新的物理量動量動量。定義定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的動量動量 p，用公式表示為用公式表示為 單位單位：在國際單位制中，動量的單位是在國際單位制中，動量的單位是千克千克米米/ /秒秒，符號是符號是 3 3、動量是、動量是矢量矢量：方向由方向由速度方向速度方向決定，動量的決定，動量的方向與該時刻速度的方向相同；方向與該時刻速度的方向相同；4 4、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量狀態(tài)量；5 5、動量是、動量是相對的

3、相對的，與參考系的選擇有關與參考系的選擇有關。例例1.1.下列情況中下列情況中, , 物體動量不變的是物體動量不變的是 A. A. 在平直路面上勻速前進的汽車在平直路面上勻速前進的汽車B. B. 汽車在轉(zhuǎn)彎過程中速度大小不變汽車在轉(zhuǎn)彎過程中速度大小不變C. C. 水平飛出的球撞到豎直墻面后又沿原路返回水平飛出的球撞到豎直墻面后又沿原路返回D. D. 勻速直線運動的灑水車正在灑水勻速直線運動的灑水車正在灑水. .(A)(A)動量的變化量動量的變化量 p1 1、某段運動過程（或時間間隔）、某段運動過程（或時間間隔）末狀態(tài)的動量末狀態(tài)的動量p p 跟跟初狀態(tài)的動量初狀態(tài)的動量p p的矢量差，稱為動量

4、的變化的矢量差，稱為動量的變化（或動量的（或動量的增量增量），即即 2 2、動量變化的三種情況：、動量變化的三種情況：大小變化大小變化、方向改變方向改變 大小和方向都改變。大小和方向都改變。 p = p - p3 3、同一直線上同一直線上動量變化的運算：動量變化的運算： 不在同一直線上的動量變化的運算，遵循不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則（三角形定則）平行四邊形定則（三角形定則）例題例題2. 2. 一個質(zhì)量是一個質(zhì)量是0.2kg0.2kg的鋼球，以的鋼球，以2m/s2m/s的速度的速度水平向右運動，碰到一塊豎硬的大理石后被彈回，水平向右運動，碰到一塊豎硬的大理石后被彈回，沿著

5、同一直線以沿著同一直線以2m/s2m/s的速度水平向左運動，碰撞的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？ 解：解：取水平向右的方向為正方向，取水平向右的方向為正方向，碰撞前鋼球的速度碰撞前鋼球的速度v=2m/s, 碰撞前鋼球的動量為碰撞前鋼球的動量為 p = mv =0.22kgm/s =0.4kgm/s. 碰撞后鋼球的速度為碰撞后鋼球的速度為v= - 0.2m/s，碰撞后鋼球碰撞后鋼球的動量為：的動量為： p = mv = 0.22kgm/s= 0.4kgm/s p = p p = 0.4kgm/s 0.4kgm/s = 0.8kg

6、m/s, 且動量變化的方向向左且動量變化的方向向左. .動量與動能有什么區(qū)別？動量與動能有什么區(qū)別？動量與動能之間量值關系：動量與動能之間量值關系：2kpm E12kEpv思考與討論思考與討論 在前面所學的動能定理中，我們知道，在前面所學的動能定理中，我們知道，動能的變化是由于力的位移積累即力做功動能的變化是由于力的位移積累即力做功的結(jié)果，那么，的結(jié)果，那么，動量的變化動量的變化又是什么原因又是什么原因引起的呢？引起的呢？ 動量的變化與動量的變化與速度的變化速度的變化有關，而速有關，而速度的變化是因為有度的變化是因為有加速度加速度，而牛頓第二定，而牛頓第二定律告訴我們，律告訴我們，加速度加速度

7、是由物體所受的是由物體所受的合外合外力力產(chǎn)生的。產(chǎn)生的。思考與討論思考與討論 vvat vvFmtFtmvmv牛頓第二定律推導動量的變化牛頓第二定律推導動量的變化設置物理情景設置物理情景：質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物的物體，在合力體，在合力F F的作用下，經(jīng)過的作用下，經(jīng)過一段時間一段時間t t，速度由速度由v v 變?yōu)樽優(yōu)関v，由牛頓第二定律知由牛頓第二定律知而加速度定義有：而加速度定義有：變形可得：變形可得：F = m a聯(lián)立可得：聯(lián)立可得：=p/t這就是牛頓第二定律的另一種表達形式。這就是牛頓第二定律的另一種表達形式。表明表明動量的變化與力的時間積累效果有關。動量的變化與力的時間積累效果有關。

8、定義：定義：作用在物體上的力和作用時間作用在物體上的力和作用時間的乘積，叫做該力對這個物體的沖量的乘積，叫做該力對這個物體的沖量 用公式表示為：用公式表示為： 單位：單位：在國際單位制中，沖量單位是在國際單位制中，沖量單位是牛牛秒，符號是秒，符號是沖量沖量沖量是矢量：沖量是矢量：方向由力的方向決定，若方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同方向相同沖量是沖量是過程量過程量，反映了力對時間的積累效應，反映了力對時間的積累效應W= FSI=Ft t0F0FtO由圖可知由圖可知F-tF-t圖線與時間軸之間所圍圖線與時間軸之間所圍的的“面積

9、面積”的大小的大小表示對應時間表示對應時間內(nèi)，內(nèi)，力力的沖量的大小。的沖量的大小。思考與討論思考與討論 如果在一段時間內(nèi)的作用力是一個變力，又該如果在一段時間內(nèi)的作用力是一個變力，又該怎樣求這個變力的沖量？怎樣求這個變力的沖量？公式公式中的中的必必須取平均值須取平均值 1 1、內(nèi)容：內(nèi)容： 2 2、表達式：表達式：FtmvmvpI 3 3、加深理解：加深理解：1 1）物理研究方法：過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；）物理研究方法：過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；2 2）表明合外力的沖量是動量變化的原因；）表明合外力的沖量是動量變化的原因；矢量式矢量式合外力沖量合外力沖量的方向與的方向與合外力合外

10、力的方向或的方向或速度變化速度變化量量的的方向一致方向一致，但與初動量方向可相同，也可相但與初動量方向可相同，也可相反，甚至還可成角度。反，甚至還可成角度。動量定理的適用范圍動量定理的適用范圍1 1、動量定理不但適用于、動量定理不但適用于恒力恒力，也適用于隨時間變也適用于隨時間變化的化的變力變力，對于變力，動量定理中的對于變力，動量定理中的F F應理解為變應理解為變力在作用時間內(nèi)的力在作用時間內(nèi)的平均值平均值；2 2、動量定理不僅可以解決、動量定理不僅可以解決勻變速直線運動勻變速直線運動的問題，的問題，還可以解決還可以解決曲線運動曲線運動中的有關問題，中的有關問題，3 3、動量定理不僅適用于、動量定理不僅適用于宏觀低速宏觀低速物體，也適用于物體，也適用于微觀微觀現(xiàn)象和現(xiàn)象和高速高速運動問題。運動問題。牛頓第二定律的動量表述牛頓第二定律的動量表述1 1、內(nèi)容：物體所受的合外力等于物體動量的、內(nèi)容：物體所受的合外力等于物體動量的變化率，即變化率，即2 2、牛頓第二定律與動量定理的區(qū)別：、牛頓第二定律與動量定理的區(qū)別：1 1）牛頓第二定律反映的是物體某一瞬時所受）牛頓第二定律反映的是物體某一瞬時所受合外力與加速度之間的關系合外力與加速度之間的關系，兩者一一對應，兩者一一對應，是一個瞬時表達式；是一個瞬時表達式；vvppFmtt合2 2）動量定理是研究物