1、动量和动量定理动量和动量定理河北安国中学赵静目目 标标 导导 航航学习目标1、理解动量的概念，知道动量和动量变化量均为矢 量，会计算一维情况下的动量变化量.2 2、知道冲量的概念，知道冲量是矢量. .3、能记住和理解动量定理的内容和表达式。4 4、能利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 重点难点重点：动量定理的理解和应用难点：动量定理矢量性理解和应用笛卡儿：最先提出动量具有守恒性思想，把运动笛卡儿：最先提出动量具有守恒性思想，把运动物体的质量和物体的质量和速率速率的乘积叫做动量，忽略了动量的乘积叫做动量，忽略了动量的方向性。的方向性。牛顿：把笛卡儿的定义做了修改，明确的用物体牛顿：把笛卡儿
2、的定义做了修改，明确的用物体的质量和的质量和速度速度的乘积叫做动量，更清楚的表示动的乘积叫做动量，更清楚的表示动量的守恒性和方向性。量的守恒性和方向性。惠更斯：明确提出动量的守恒性惠更斯：明确提出动量的守恒性和和方向性方向性。动量特性3s时，汽车甲正在以3m/s的速度相对汽车乙向西运动 这句话反映了速度的什么特性？概 念 类 比概 念 类 比下列关于动量的说法正确的是()A. 惯性大的物体的动量一定大B.质量和速率都相同的物体的动量一定相同C.一个物体的动量改变，它的动能一定改变D.一个物体的动能变化，它的动量一定改变即学即用即学即用解析答案D例例1 一个质量一个质量m= 0.1 kg 的钢球
3、，以的钢球，以 = 6 m/s 的速度水平向右的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以运动，碰到一个坚硬物后被弹回，沿着同一直线以= 6 m/s 的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量变化的速度水平向左运动，如图所示。碰撞前后钢球的动量变化了多少？动能变化量是多少？了多少？动能变化量是多少？典 例 探 究典 例 探 究解析解析:(2)取水平向右的方向为正方向取水平向右的方向为正方向碰撞前钢球的动量为碰撞前钢球的动量为p=mv=0.6 kgm/s碰撞后钢球的动量为碰撞后钢球的动量为p= -mv= - 0.6 kgm/s碰撞前后钢球动量的变化为碰撞前后钢球动量的变化为p
4、= p-p=-1.2 kgm/s动量的变化的大小是动量的变化的大小是1.2 kgm/s, 动量变化的的方向动量变化的的方向水平向左水平向左.动能变化量为动能变化量为0.冲量和功功冲量定义式标矢性意义使用时要明确合力的W=FS，F为恒力I=FtI=Ft， F为恒力标量矢量，与F同向表示力对位移的积累效应F-s 图像面积表示F的功表示力对时间的积累效应F-t 图像面积表示F的冲量哪个力对哪个物体在哪段位移内的功哪个力对哪个物体在哪段时间内的冲量概 念 比 较概 念 比 较W合=F合ScosScos或或W W1 1+W+W2 2 （代数和） I=F I=F合合t t或或I I1 1+I+I2 2 （
5、矢量和，选正方向）由牛顿第二定律有：由牛顿第二定律有：F = ma加速度：加速度：0at 整理得：整理得： Ft = m m00Fmt 即：即：F 作用了时间作用了时间 tFF0设一个质量为设一个质量为m的物体在恒定的合外力作下，的物体在恒定的合外力作下， 做匀变做匀变速直线运动，假经过时间速直线运动，假经过时间t，速度由，速度由0 0变变为为 ，试用运动试用运动学及牛顿第二定律推导合外力的表达式学及牛顿第二定律推导合外力的表达式。定定 理理 推推 导导 (1) (1)内容：内容： 物体在一个过程始末的物体在一个过程始末的动量变化动量变化等于它在等于它在 这个过程中所受合外力的这个过程中所受合
6、外力的冲量冲量。 (2)表达式：表达式：p = Ft I I合合= =ppFt Ft = = m m m m0 0三、动量定理三、动量定理动量定理（3）理解： 大小关系- 单位关系- 方向关系- 因果关系- 动量变化率- 物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同合外力的冲量是引起物体动量发生变化的原因，合外力的冲量是引起物体动量发生变化的原因，物体动量变化是受合外力冲量的结果。物体动量变化是受合外力冲量的结果。物体动量变化的大小与合力的冲量的大小相同物体动量变化的大小与合力的冲量的大小相同F=P/t 动量的变化率等于物体所受的力，表示动量动量的变化率等于
7、物体所受的力，表示动量变化快慢变化快慢。当动量变化较快时，物体所受合力较大，当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之则小反之则小;当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力. F=P/t ，是，是牛顿第二定律牛顿第二定律的动量表述的动量表述1 kgm/s=1 Ns典例探究典例探究例例2、下面关于物体动量和冲量的说法下面关于物体动量和冲量的说法错误错误的是的是() A物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大 B物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定物体所受合外力冲量不为零，它的动量一定 要改变要改变 C物冲量方向体动量变化的方向，
8、就是它所受物冲量方向体动量变化的方向，就是它所受 合外力的冲量方向合外力的冲量方向 D物体所受合外力越大，它的动量变化就越快物体所受合外力越大，它的动量变化就越快A动量定理的应用动量定理的应用(1)定性定性分析有关现象：分析有关现象： p一定，一定，t 短则短则F大，大，t 长则长则F小。小。 F 一定，一定，t 短则短则p小，小，t 长则长则p大。大。(2)应用动量定理应用动量定理定量定量计算的一般计算的一般步骤步骤： 选定研究对象，明确运动过程选定研究对象，明确运动过程 进行受力分析和运动的初、末状态分析进行受力分析和运动的初、末状态分析 选定选定正方向正方向，根据动量定理列方程求解，根据
9、动量定理列方程求解例例3、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（跳到海绵上，这样做是为了（ ）A.减小运动员的动量变化减小运动员的动量变化 B.减小运动员所受的冲量减小运动员所受的冲量C.延长着地过程的作用时间延长着地过程的作用时间 D.减小着地时运动员所受的平均冲力减小着地时运动员所受的平均冲力人从高处往低处跳为何总要屈腿？怎样用物人从高处往低处跳为何总要屈腿？怎样用物理知识来解决这个实际问题。理知识来解决这个实际问题。CD典 例 探 究典 例 探 究课堂合作探究KETANG HEZUO TANJIU问题导学当堂实验即时巩固即时巩固（多
10、选）把重物压在纸带上（多选）把重物压在纸带上, ,用一水平力缓慢拉动用一水平力缓慢拉动纸带纸带, ,重物会跟随着一起运动重物会跟随着一起运动. .若迅速拉动纸带若迅速拉动纸带, ,纸纸带将会从重物下抽出带将会从重物下抽出, ,解释这种现象的说法正确的解释这种现象的说法正确的是是( ( ) )A.A.在缓慢拉动时在缓慢拉动时, ,纸带给重物的摩擦力大纸带给重物的摩擦力大B.B.在迅速拉动时在迅速拉动时, ,纸带给重物的摩擦力大纸带给重物的摩擦力大C.C.在缓慢拉动时在缓慢拉动时, ,纸带给重物的冲量大纸带给重物的冲量大D.D.在迅速拉动时在迅速拉动时, ,纸带给重物的冲量大纸带给重物的冲量大BC
11、BC 瓷器包装水果套袋高空蹦极汽车里的气囊、安全带 例例 4、一个质量一个质量 m = 0.18 kg 的垒球，以的垒球，以0 = 25 m/s 的水平速的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变为为 = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s，求球棒对，求球棒对垒球的平均作用力。垒球的平均作用力。典 例 探 究典 例 探 究（4）适用范围适用范围 : 适用于恒力，也适用变力；适用于直线，适用于恒力，也适用变力；适用于直线，也适用于曲线；适用于单体，也适用于系统。也适用于曲线；适用
12、于单体，也适用于系统。对于对于变力变力，动量定理中的，动量定理中的 F 应理解为变力应理解为变力在作用时间内的在作用时间内的平均值平均值，这时变力的作用效这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用，则该恒力果可以等效为某一个恒力的作用，则该恒力就叫变力的平均值。就叫变力的平均值。对象、过程选选受力、状态正方向列方程析析定定列列即时巩固即时巩固课本12页第4题 质量是40KG的铁锤从5m的高处落下 打在水泥桩上，跟水泥桩撞击的时间0.005S，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大 ？解一：对铁锤在下落过程中根据运动学公式可得： v2=2gh撞击前速度v=10m/s 对铁锤在打击木桩的过程中根据动
13、量定理可得选向下为正方向（mgF）t=0mv带入数值 铁锤受到的冲击力F=8400N根据牛顿第三定律可得：铁锤对桩的平均冲击力为8400N选、析、定、列选、析、定、列题目：质量是40KG的铁锤从5m的高处落下 打在水泥桩上，跟水泥桩撞击的时间0.005S，撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大 ？解二：铁锤自由下落中h=1/2gt2 得铁锤下落时间t=1s对铁锤在整个过程中根据动量定理得：选向下为正方向Mg(t+t)-Ft=0代入数据解得铁锤受到的冲击力F=8400N根据牛顿第三定律可得：铁锤对桩的平均冲击力为8400N选选 析析 定定 列列【课后作业课后作业】1 1、质量为、质量为0.5 kg0.5 kg的弹性小球，从的弹性小球，从1.25 m1.25 m高处自高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m0.8 m，设碰，设碰撞时间为撞时间为0.1 s,g0.1 s,g取取10 m/s10 m/s2 2，求小球对地板的平，求小球对地板的平均冲力均冲力. .2 2、蛋碎瓦全还是瓦碎蛋全？、蛋碎瓦全还是瓦碎蛋全？课堂课堂小结小结I 合合=pp = FtFt = m m0定量计算四部曲：定量计算四部曲：选、析、定、列选、析、定、列涉及时间 t 、力 F的问题，请优先使用动量定理祝您
