高中物理-選修3-5-動量和動量定理

2024/3/41重慶市石柱中學(xué)校

姚國均動量和動量定理2024/3/42閱讀教材思考并答復(fù)以下問題1、動量的定義是什么？2、動量的國際單位是什么？3、動量是過程量還是狀態(tài)量？4、動量是矢量還是標(biāo)量？5、閱讀人類探索動量的過程后，你有何感想？6、動量變化量p=p'-p是矢量還是標(biāo)量？答：物體的質(zhì)量m與這一瞬間所對應(yīng)的速度v的乘積。即p=mv答：kg.m/s答：狀態(tài)量答：矢量答：矢量〔課堂練習(xí)〕動量(momentum)2024/3/43動量的變化

p1、某段運動過程〔或時間間隔〕末狀態(tài)的動量p'跟初狀態(tài)的動量p的矢量差，稱為動量的變化〔或動量的增量〕，即2、動量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小和方向都改變。PP′

p=p'-p3、同一直線上動量變化的運算：ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′2024/3/44PP′不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定那么：ΔPPP′ΔP也稱三角形法那么：從初動量的矢量末端指向末動量的矢量末端動量的變化

p2024/3/45一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動〔如圖〕，碰撞前后鋼球的動量各是多少？碰撞前后鋼球的動量變化了多少？課堂練習(xí)12024/3/46質(zhì)量為m的鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，與水平地面碰撞時間極短，離地時速率為v2，在碰撞過程中，鋼球動量變化為多少？課堂練習(xí)22024/3/47物理情景：質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時間t，速度由v變?yōu)関'，如下圖：力F是多少？分析：由牛頓第二定律知：而加速度定義有：變形可得：F

t=mv'-mv

F=m

a聯(lián)立可得：=

p/

t這就是牛頓第二定律的另一種表達形式。說明動量的變化與力的時間積累效果有關(guān)。2024/3/48１、定義：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I，用公式表示為

I=Ft2、單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛·秒，符號是N·s

沖量(impulse)3、沖量是矢量：方向由力的方向決定，假設(shè)為恒定方向的力，那么沖量的方向跟這力的方向相同4、沖量是過程量，反映了力對時間的積累效應(yīng)2024/3/49動量定理(theoremofmomentum)1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化量，這就是動量定理。2、表達式：Ft=mv'-mv或(F

t=

p)3、加深理解：1〕物理研究方法：過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；2〕說明合外力的沖量是動量變化的原因；3〕動量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同：

合外力沖量的方向與合外力的方向或速度變化量的方向一致，但與初動量方向可相同，也可相反，甚至還可成角度。2024/3/4104、適用范圍1〕、動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力，對于變力，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值；2〕、動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關(guān)問題，將較難的計算問題轉(zhuǎn)化為較易的計算問題；3〕、動量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和變速運動問題。動量定理的優(yōu)點：不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)。動量定理(theoremofmomentum)2024/3/411一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。求球棒對壘球的平均作用力。

課堂練習(xí)32024/3/412動量定理解釋生活現(xiàn)象①△P一定，t短那么F大，t長那么F?。挥蒄t=ΔP可知：②t一定，F(xiàn)大那么△P大，F(xiàn)小那么△P小；③F一定，t長那么△P大，t短那么△P小?！彌_裝置2024/3/4131、在足球場上，你常看到運發(fā)動用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面飛來的不是足球而是一塊大石頭，他們會用頭去頂嗎？思考與討論2、用錘使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？2024/3/4143、雜技表演時，?？煽匆娪腥擞描F錘猛擊放在“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，這又是為什么？思考與討論4、建筑工人或蹦極運發(fā)動身上綁的平安帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長的麻繩？小實驗非彈