动量和动量定理ppt课件（人教版选修35）.ppt

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1、第十六章 动量守恒定律 第二节 动量和动量定理,人教版选修3-5,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之和在碰撞前后是保持不变的，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。,、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,一、动量,2、单位：在国际单位制中，动量的单位是千克米/秒，符号是 kgm/s；,3、动量是矢量：方向由速度方向决定,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

2、算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度,二、动量的变化p,3、动量变化的三种情况：,大小变化、方向改变或大小和方向都改变。,1、定义：物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化.2、表达式：P=P2-P1=m v.,不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：,P,也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端,动量的变化p,三、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

3、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。,四、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=m a,联立可得：,=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。,、定义

4、：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=Ft（恒力的冲量）,2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是Ns,五、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,Nm（J）,标量,W=FS,功,力的时间积累使动量发生变化,NS,矢量,I=Ft,冲量,冲量与功有什么区别？,思考与讨论：作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。,思考与讨论,由图

5、可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。（变力的冲量）,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？,公式I=Ft中的F必须取平均值,六、动量定理(theorem of momentum),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：,或,3、加深理解：,1）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；,2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；,3）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，

6、也可相反，甚至还可成角度。,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。,动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。,八、动量定理解释生活现象,P一定，t短则F大，t长则F小；,由Ft=P可知：,t一定，F大则P大，F小则P小；,F一定，t长则P大，t短则P小。,缓冲装置,动量定理的应用步骤,1、确定研究对象：一般为单个物体；,4、选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；,5、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。,2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；,3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；,