16.2-动量和动量定理-课件(人教版选修3-5)

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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.,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,P,P,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,：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,N,s,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,N,m,（,J,）,标量,W=FS,功,力的时间积累,使动量发生变化,N,S,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,t,0,F,0,F,t,O,由图可知,F-t,图线与时间轴之间所围的,“,面积,”,的大小表示对应时间,t,0,内，力,F,0,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，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；,