動(dòng)量和動(dòng)量定理上課用完整版

16.2動(dòng)量(dòngliàng)和動(dòng)量(dòngliàng)定理沅江一中鄧少軍第一頁(yè)，共四十四頁(yè)。雞蛋從一米多高的地方落到地板(dìbǎn)上，肯定會(huì)被打破，但如果在地板(dìbǎn)上放一塊泡沫塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，結(jié)果雞蛋卻保持完好無(wú)損高空(gāokōng)砸雞蛋第二頁(yè)，共四十四頁(yè)。

報(bào)道1、1962年，一架“子爵(zǐjué)號(hào)”客機(jī)，在美國(guó)的伊利奧特市上空與一只天鵝相撞，客機(jī)墜毀，十七人喪生。

報(bào)道(bàodào)2、1980年，一架英國(guó)的“鴿式”戰(zhàn)斗機(jī)在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機(jī)墜毀，飛行員彈射逃生……問(wèn)題：小小飛禽何以能撞毀(zhuànɡhuǐ)飛機(jī)這樣的龐然大物？第三頁(yè)，共四十四頁(yè)。動(dòng)量(dòngliàng)概念的由來(lái)在上節(jié)課探究的問(wèn)題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量和速度的乘積(chéngjī)mv在碰撞前后很可能是保持不變的，這讓人們認(rèn)識(shí)到mv這個(gè)物理量具有特別的意義，物理學(xué)中把它定義為物體的動(dòng)量。第四頁(yè)，共四十四頁(yè)。１、定義(dìngyì)：物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量p，用公式表示為p=mv

一、動(dòng)量(dòngliàng)2、單位(dānwèi)：在國(guó)際單位制中，動(dòng)量的單位是千克·米/秒，符號(hào)是kg·m/s；3、動(dòng)量是矢量：方向由速度方向決定，動(dòng)量的方向與該時(shí)刻速度的方向相同；4、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量；5、動(dòng)量是相對(duì)的，與參考系的選擇有關(guān)。注意：物體的動(dòng)量，總是指物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量，即具有瞬時(shí)性，故在計(jì)算時(shí)相應(yīng)的速度應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度第五頁(yè)，共四十四頁(yè)。一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬(jiānyìng)物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)（如圖），碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？第六頁(yè)，共四十四頁(yè)。二、動(dòng)量(dòngliàng)的變化

p1、某段運(yùn)動(dòng)過(guò)程(guòchéng)（或時(shí)間間隔）末狀態(tài)的動(dòng)量p'

跟初狀態(tài)的動(dòng)量p的矢量差，稱為動(dòng)量的變化（或動(dòng)量的增量），即

2、動(dòng)量(dòngliàng)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(dòng)量變化的運(yùn)算：ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′第七頁(yè)，共四十四頁(yè)。PP′4、不在同一直線(zhíxiàn)上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則：ΔPPP′ΔP也稱三角形法則：從初動(dòng)量(dòngliàng)的矢量末端指向末動(dòng)量(dòngliàng)的矢量末端第八頁(yè)，共四十四頁(yè)。質(zhì)量(zhìliàng)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(shí)間極短，離地時(shí)速率為v2，在碰撞過(guò)程中，鋼球動(dòng)量變化為多少？第九頁(yè)，共四十四頁(yè)。若速度(sùdù)變化,ΔEk可能為零kg·m2/s2（J）標(biāo)量(biāoliàng)Ek=mv2/2動(dòng)能(dòngnéng)若速度變化,則Δp一定不為零kg·m/s（N·S）矢量p=mv動(dòng)量動(dòng)量與動(dòng)能有什么區(qū)別？動(dòng)量與動(dòng)能間量值關(guān)系：思考與討論第十頁(yè)，共四十四頁(yè)。

動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能(dòngnéng)不一定發(fā)生變化，動(dòng)能(dòngnéng)發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)量一定發(fā)生變化動(dòng)量(dòngliàng)發(fā)生變化速度(sùdù)大小改變方向不變速度大小不變方向改變速度大小和方向都改變動(dòng)能改變動(dòng)能改變動(dòng)能不變第十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。思考(sīkǎo)與討論在前面所學(xué)的動(dòng)能定理中，我們知道(zhīdào)，動(dòng)能的變化是由于力的位移積累即力做功的結(jié)果，那么，動(dòng)量的變化又是什么原因引起的呢？動(dòng)量(dòngliàng)的變化與速度的變化有關(guān)，而速度的變化是因?yàn)橛屑铀俣?，而牛頓第二定律告訴我們，加速度是由物體所受的合外力產(chǎn)生的。第十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。牛頓第二(dìèr)定律推導(dǎo)動(dòng)量的變化質(zhì)量為m的物體，在合力(hélì)F的作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t，速度由v變?yōu)関’分析(fēnxī)：由牛頓第二定律知：而加速度定義有：變形可得：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(dá)形式。表明動(dòng)量的變化與力的時(shí)間積累效果有關(guān)。第十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。１、定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這個(gè)(zhège)物體的沖量I，用公式表示為

I=Ft2、單位：在國(guó)際單位制中，沖量(chōngliàng)的單位是?！っ?，符號(hào)是N·s

三、沖量(chōngliàng)3、沖量是矢量：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方向相同4、沖量是過(guò)程量，反映了力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)第十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。力的空間(kōngjiān)積累使動(dòng)能發(fā)生變化N·m（J）標(biāo)量(biāoliàng)W=FS功力的時(shí)間積累(jīlěi)使動(dòng)量發(fā)生變化N·S矢量I=Ft沖量沖量與功有什么區(qū)別？1、作用力與反作用力：作用力的沖量與反作用力的沖量總是等值、反向并在同一條直線上，但是作用力的功與反作用力的功不一定相等。2、內(nèi)力：對(duì)物體系統(tǒng)內(nèi)部，內(nèi)力作用的沖量的矢量和等于零，但內(nèi)力的功的代數(shù)和不一定為零。例：人在船上行走——人對(duì)船的作用力與船對(duì)人的反作用力的沖量的矢量和等于零，但是人對(duì)船的作用力和船對(duì)人的反作用力都做正功，使人和船的動(dòng)能都增加。思考與討論第十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。

t0F0FtO由圖可知F-t圖線與時(shí)間軸之間所圍的“面積(miànjī)”的大小表示對(duì)應(yīng)時(shí)間t0內(nèi)，力F0的沖量的大小。思考(sīkǎo)與討論如果在一段時(shí)間內(nèi)的作用力是一個(gè)(yīɡè)變力，又該怎樣求這個(gè)變力的沖量？公式I=Ft中的F必須取平均值第十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。四、動(dòng)量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化(biànhuà)，這就是動(dòng)量定理。2、表達(dá)式：或3、加深(jiāshēn)理解：1）物理研究方法：過(guò)程量可通過(guò)狀態(tài)量的變化來(lái)反映；2）表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因；3）動(dòng)量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同：第十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。動(dòng)量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)的適用范圍1、動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間(shíjiān)變化的變力，對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；2、動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題，將較難的計(jì)算(jìsuàn)問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較易的計(jì)算(jìsuàn)問(wèn)題；3、動(dòng)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(yùn)動(dòng)問(wèn)題。動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過(guò)程，只考慮初末狀態(tài)。第十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。如圖所示，一個(gè)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(fǎnxiànɡ)水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s。求球棒對(duì)壘球的平均作用力。

第十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。例3、關(guān)于沖量、動(dòng)量及動(dòng)量變化，下列說(shuō)法正確的是：（）A.沖量方向(fāngxiàng)一定和動(dòng)量變化的方向(fāngxiàng)相同B.沖量的大小一定和動(dòng)量變化的大小相同C.動(dòng)量的方向改變，沖量方向一定改變D.動(dòng)量的大小不變，沖量一定為0.AB第二十頁(yè)，共四十四頁(yè)。下列哪些論斷是正確的？()(A)某力F對(duì)物體沒(méi)有做功，此力F對(duì)物體的沖量(chōngliàng)必為零；(B)如果物體的動(dòng)能沒(méi)有發(fā)生變化，此物體的動(dòng)量也不可能發(fā)生變化；(C)靜摩擦力可能做正功，也可能做負(fù)功，但滑動(dòng)摩擦力只能做負(fù)功；(D)靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力都可能做正功，也都可能做負(fù)功.D第二十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。五、動(dòng)量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)解釋生活現(xiàn)象①△P一定(yīdìng)，t短則F大，t長(zhǎng)則F??；由Ft=ΔP可知(kězhī)：②t一定，F(xiàn)大則△P大，F(xiàn)小則△P??；③F一定，t長(zhǎng)則△P大，t短則△P小?！彌_裝置第二十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。1、在足球場(chǎng)上，你?？吹竭\(yùn)動(dòng)員用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面(yíngmiàn)飛來(lái)的不是足球而是一塊大石頭，他們會(huì)用頭去頂嗎？思考(sīkǎo)與討論2、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果(rúguǒ)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？第二十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。生活(shēnghuó)中的應(yīng)用包裝用的泡沫(pàomò)材料第二十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。船靠岸時(shí)邊緣(biānyuán)上的廢舊輪胎第二十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。摩托車頭盔(tóukuī)里的襯墊第二十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。1、一質(zhì)量(zhìliàng)為100g的小球從0.8m高處自由下落到一個(gè)軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2s，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對(duì)小球的沖量為多少？2、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高為20m處水平拋出，初速度為10m／s，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，從拋出到落地過(guò)程(guòchéng)中，重力的沖量是（

）A、60N·s

B、80N·s

C、100N·s

D、120N·sC第二十七頁(yè)，共四十四頁(yè)。3、質(zhì)量為2Kg的物體A，放在光滑的水平面上，受如圖F=10N的力作用了10秒，則在此過(guò)程(guòchéng)中F的沖量大小是________，重力的沖量大小是___，支持力的沖量是____，合力的沖量是______，合力的沖量與各分量的關(guān)系是

。（g=10m/s2）第二十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。六、動(dòng)量定理的應(yīng)用(yìngyòng)步驟1、確定(quèdìng)研究對(duì)象：一般為單個(gè)物體；4、選定(xuǎndìnɡ)正方向，確定在物理過(guò)程中研究對(duì)象的動(dòng)量的變化；5、根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。2、明確物理過(guò)程：受力分析，求出合外力的沖量；3、明確研究對(duì)象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；第二十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。?力的瞬時(shí)效果:牛頓第二定律(dìnglǜ)

F合=ma?力對(duì)空間的積累:動(dòng)能定理

W總=W1+W2+…=mv22/2-mv12/2?力對(duì)時(shí)間的積累:動(dòng)量定理

I合=F合t=p’-p=mv’-mv?功W=Fscos

(J)--標(biāo)量(biāoliàng);恒力

?沖量I=Ft(N·s)--矢量;恒力?動(dòng)能Ek=mv2/2(J)--標(biāo)量

?動(dòng)量p=mv(kg·m/s)--矢量第三十頁(yè)，共四十四頁(yè)。4、質(zhì)量為m的物體，靜止在足夠大的水平面上，物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，有一水平恒力F作用于物體上，并使之加速前進(jìn)，經(jīng)t1秒后撤去恒力F，求物體運(yùn)動(dòng)(yùndòng)的總時(shí)間t。第三十一頁(yè)，共四十四頁(yè)。例5：一質(zhì)點(diǎn)在水平面內(nèi)以速度v做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)，如圖，質(zhì)點(diǎn)從位置A開(kāi)始，經(jīng)1/2圓周，質(zhì)點(diǎn)所受合力的沖量是多少?

vAABvBO解:質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)(yùndòng)，合力是一個(gè)大小不變、但方向不斷變化的力，注意:變力的沖量一般不能直接由F·Δt求出，可借助(jièzhù)ΣF·Δt＝Δp間接求出，即合外力力的沖量由末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差來(lái)決定．

以vB方向?yàn)檎?，因?yàn)関A=-v

，vB=v

則Δp＝mvB-mvA＝m[v–(-v)]＝2mv，合力沖量與vB同向．第三十二頁(yè)，共四十四頁(yè)。6.兩個(gè)物體的質(zhì)量之比m1:m2=1:2.1.若動(dòng)能相等(xiāngděng)，則動(dòng)量之比p1:p2=

.2.若動(dòng)量相等，則動(dòng)能之比Ek1:Ek2=

.第三十三頁(yè)，共四十四頁(yè)。1、關(guān)于沖量和動(dòng)量，下列說(shuō)法(shuōfǎ)中正確的是（）A、沖量是反映力的作用時(shí)間積累效果的物理量B、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量C、沖量是物體動(dòng)量變化的原因D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABC第三十四頁(yè)，共四十四頁(yè)。

3、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體先停下來(lái)，甲物體又經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái)，下面敘述(xùshù)中正確的是（）A、甲物體受到的沖量大B、乙物體受到的沖量大C、兩個(gè)物體受到的沖量大小相等D、無(wú)法判斷C4、玻璃杯從同一(tóngyī)高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水泥地撞擊過(guò)程中（）A、玻璃杯動(dòng)量(dòngliàng)較大B、玻璃杯受到?jīng)_量較大C、玻璃杯動(dòng)量變化較大D、玻璃杯動(dòng)量變化較快D第三十五頁(yè)，共四十四頁(yè)。5、將重物(zhònɡwù)P壓住紙帶，當(dāng)用一水平力緩緩拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物會(huì)隨紙帶一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶將會(huì)從重物下抽出，則下列解釋正確的是（）A、在緩緩(huǎnhuǎn)拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較大B、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較小C、在緩緩拉動(dòng)(lādònɡ)時(shí)，紙帶給重物的沖量較大D、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量較小CD第三十六頁(yè)，共四十四頁(yè)。6.質(zhì)量為m的木塊下面用細(xì)線系一質(zhì)量為M的鐵塊，一起浸沒(méi)在水中從靜止開(kāi)始以加速度a勻加速下沉(xiàchén)(如圖)，經(jīng)時(shí)間t1s后細(xì)線斷裂，又經(jīng)t2s后，木塊停止下沉．試求鐵塊在木塊停上下沉瞬間的速度．第三十七頁(yè)，共四十四頁(yè)?！窘狻繌膭?dòng)量定理考慮：把木塊和鐵塊作為一個(gè)整體，在細(xì)線斷裂(duànliè)前后整體受到的合外力不變，恒為F=(m＋M)a．在兩者開(kāi)始下沉到木塊停止下沉的時(shí)間內(nèi)，它對(duì)整體的沖量為I=F(t1＋t2)＝(m+M)a(t1＋t2)，方向豎直向下．由動(dòng)量定理:(m+M)a(t1+t2)＝Mvx-0，解得：第三十八頁(yè)，共四十四頁(yè)。例7：物體A和B用輕繩相連掛在輕彈簧下靜止不動(dòng)，如圖(a)所示．A的質(zhì)量為m，B的質(zhì)量為M，將連接A、B的繩燒斷后，物體A上升經(jīng)某一位置(wèizhi)時(shí)的速度大小為v，這時(shí)物體B的下落速度大小為u，如圖(b)所示，在這段時(shí)間里，彈簧彈力對(duì)物體A的沖量等于（）A．mvB．Mv-MuC．Mv+MuD．mv+muABmM(a)BAuv(b)解：對(duì)B，由動(dòng)量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)得Mgt=Mu，∴u=gt，對(duì)A，由動(dòng)量定理(dònɡliànɡdìnɡlǐ)得IF–mgt=mv，∴IF=mgt+mv=mu+mvD第三十九頁(yè)，共四十四頁(yè)。8、以速度v0豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的物體，不計(jì)阻力(zǔlì)，物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中（取豎直向上為正）．（1）動(dòng)量增量△p隨時(shí)間t變化的圖線是圖中的哪一個(gè)？t△P0t△P0t△P0t△P0

ABCD（C）第四十頁(yè)，共四十四頁(yè)。（2）若縱軸表示動(dòng)量的變化率，則動(dòng)量變化率隨時(shí)間t的變化圖線是圖中的哪一個(gè)(yīɡè)？（取豎直向上為正）（）t△P/t0t△P/t0t△P/t0t△P/t0

A