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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,是状态量,一、动量,1、概念：,在物理学中，物体的质量m 和速度v的乘积叫做动量。,2、定义式：,P = mv,3、单位：,千克米每秒，符号是kg m/s,4、对动量的理解：,（2）瞬时性：,（1）矢量性：,运算遵循平行四边形定则,动量方向与速度方向相同,（3）相对性：,物体的动量与参考系的选择有关,若速度变化, Ek可能为零,kgm2/s2 （J）,标量,Ek= mv2/2,动能,若速度变化, 则p一定不为零,kgm/s （NS）,矢量,p=mv,动量,动量与动能有什么区别？,动量与动能间定量关系：,思考与讨论,（都是状态量）,动量的变化p,1
2、、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p 跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即,2、动量变化的三种情况：,大小改变 方向改变（p的方向与V的方向相同） 大小和方向都改变。,p = p - p,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：从初动量的末端指向末动量的末端,动量的变化p,笛卡儿最先提出了动量具有守恒性的思想，把物体的质量与速率的乘积叫做动量。,1668年，惠更斯在关于碰撞对物体运动的影响一文中，明确指出了动量的方向性和守恒性。,牛顿用质量与速度的乘积定义动量，表述了动量的方向性及守恒关系。,有关史实,例题1,一个质量是0.1kg
3、的钢球，以6m/s的速度水平 向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回, 沿着同一直线以6m/s的速度向左运动，碰撞 前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的 动量变化了多少？,正方向,注意：动量是矢量，解决此类问题都要首先选取正方向。本题选向右为正方向。,碰前：,碰后：,动量的变化：,动量的变化p是矢量，求得的数值为负值，表示p的方向与坐标轴的方向相反，即p的方向水平向左。,练习1 一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？,二、用动量概念表示牛顿第二定律,假设物体m
4、受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。在时刻t物体的初速度为v，在时刻t的末速度为v,请同学们自己推导(3分钟) 牛顿第二定律的另一种表达方式： F=P/t 表示：物体动量的变化率等于它所受到的力,三、动量定理 1、冲量,（1）冲量：力与力的作用时间的乘积 （2）表达式：I=Ft （3）单位：N.s （4）物理意义：反映了力的作用对时间的积累效应，是过程量 （5）方向：冲量是矢量，恒力的冲量与力的方向相同,例2、放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它t秒，但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为（ ） A、0 B、Ft C、mgt D、不能确定,2、动量定理,1、内容：物体在一个过
5、程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量,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/速度变化的方向相同,4、动量定理的适用范围,1、适用于恒力，也适用于变力（理解为力的平均值）,2、直线运动、曲线运动均适用；,3、适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体。,动量定理的优点：不考虑中间过程， 只考虑初末状态。,（1）确定研究对象：一般为单个物体 （2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析； （3）选定正方向； （4）找出物体的初末状态并确定相应的
6、动量； （5）根据动量定理列方程求解；,运用动量定理解题步骤：,例题3： 一个质量为0.18的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力有多大？,I和P可以互求，当力为恒力时往往用Ft来求；当力为变力是，只能用P来求。,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,在动量变化一定的情况下,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间.如果需要减小作用力,必须延长作用时间-缓冲作用.,应用举例
7、 用锤子使劲压钉子，很难把钉子压入木块中去； 如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？,例3、如图所示，把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确说法是（ ） A、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大 B、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小 C、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大 D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小,小结：,动量定理：合外力的冲量等于物体的动量变化 动量定理在生产生活中有广泛的应用,作业： 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。求这段时间内网对运动员的平均作用力。（g取10m/s2),谢谢！,
