第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 2024/7/311第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 重庆市石柱中学校 姚国均动量和动量定理2024/7/312第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 阅读教材思考并回答下列问题1、动量的定义是什么？2、动量的国际单位是什么？3、动量是过程量还是状态量？4、动量是矢量还是标量？5、阅读人类探索动量的过程后，你有何感想？6、动量变化量 p p = = p p - p- p是矢量还是标量？答：物体的质量m与这一瞬间所对应的速度v的乘积。即p=mvp=mv答：kg.m/s答：状态量答：矢量答：矢量（课堂练习）动量动量动量动量( (momentummomentum) )2024/7/313第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化 p p 1 1 1 1、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量末状态的动量末状态的动量末状态的动量p p 跟跟跟跟初状态的动量初状态的动量初状态的动量初状态的动量p p的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化（或动量的（或动量的（或动量的（或动量的增量增量增量增量），即），即），即），即 2 2 2 2、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况：、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。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 P PPP p = p - p3 3 3 3、同一直线上同一直线上同一直线上同一直线上动量变化的运算：动量变化的运算：动量变化的运算：动量变化的运算：PPP PPPPPPPP PPPPPPPPP2024/7/314第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 P PPP 不不在在同同一一直直线线上上的的动动量量变变化化的的运算，遵循运算，遵循平行四边形定则平行四边形定则：PPP PPPPP也称也称三角形法则三角形法则：从初动量的矢：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端量末端指向末动量的矢量末端动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化 p p2024/7/315第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 一个质量是一个质量是0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/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运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的速度水平向左运动（如图），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的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1 12024/7/316第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 质量为质量为m m的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率v v1 1碰地，碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为离地时速率为v v2 2，在碰撞过程中，钢球动量，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？变化为多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2 22024/7/317第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 物理情景物理情景物理情景物理情景：质量为：质量为：质量为：质量为m m m m的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力F F F F的作用下，经过一段的作用下，经过一段的作用下，经过一段的作用下，经过一段时间时间时间时间t t t t，速度由速度由速度由速度由v v v v 变为变为变为变为v v v v ，如图所示：力，如图所示：力，如图所示：力，如图所示：力F F F F是多少？是多少？是多少？是多少？分析：分析：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知： 而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：变形可得：变形可得：变形可得：变形可得：F F t=mv-mvt=mv-mv F F = = mm a a联立可得：联立可得：联立可得：联立可得：= p/ t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。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。表明动量的变化与力的时间积累效果有关。表明动量的变化与力的时间积累效果有关。表明动量的变化与力的时间积累效果有关。2024/7/318第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 、定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘：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积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表用公式表示为示为 I=Ft2 2、单位单位：在国际单位制中，冲量的单位是：在国际单位制中，冲量的单位是牛牛秒秒，符号是，符号是NsNs 冲量冲量冲量冲量( (impulseimpulse) )3 3、冲量是、冲量是矢量矢量：方向由：方向由力的方向力的方向决定，若为恒决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同4 4、冲量是、冲量是过程量过程量，反映了，反映了力对时间的积累效应力对时间的积累效应2024/7/319第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 动量定理动量定理动量定理动量定理( (theorem of momentumtheorem of momentum) ) 1 1、内容内容：物体所受：物体所受合外力合外力的冲量等于物体的冲量等于物体的的动量变化量动量变化量，这就是动量定理。，这就是动量定理。 2 2、表达式：表达式：Ft=mv-mv Ft=mv-mv 或或(F(F t=t= p) 3 3、加深理解：加深理解：1 1 1 1）物理研究方法）物理研究方法）物理研究方法）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；2 2 2 2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；3 3 3 3）动量定理是动量定理是动量定理是动量定理是矢量式矢量式矢量式矢量式，合外力的，合外力的，合外力的，合外力的冲量冲量冲量冲量方向与物方向与物方向与物方向与物体体体体动量变化动量变化动量变化动量变化的方向相同的方向相同的方向相同的方向相同： 合外力冲量合外力冲量合外力冲量合外力冲量的方向与的方向与的方向与的方向与合合合合外力外力外力外力的方向或的方向或的方向或的方向或速度变化量速度变化量速度变化量速度变化量的的的的方向一致方向一致方向一致方向一致，但与初动，但与初动，但与初动，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。2024/7/3110第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 4 4 4 4、适用范围适用范围适用范围适用范围1 1 1 1）、动量定理不但适用于）、动量定理不但适用于）、动量定理不但适用于）、动量定理不但适用于恒力恒力恒力恒力，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的变力变力变力变力，对，对，对，对于变力，动量定理中的于变力，动量定理中的于变力，动量定理中的于变力，动量定理中的F F F F应理解为变力在作用时间内的应理解为变力在作用时间内的应理解为变力在作用时间内的应理解为变力在作用时间内的平均值平均值平均值平均值；2 2 2 2）、）、）、）、动量定理不仅可以解决动量定理不仅可以解决动量定理不仅可以解决动量定理不仅可以解决匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动的问题，的问题，的问题，的问题，还可以解决还可以解决还可以解决还可以解决曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题中的有关问题，将较难的计算问题中的有关问题，将较难的计算问题中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；转化为较易的计算问题；转化为较易的计算问题；转化为较易的计算问题；3 3 3 3）、动量定理不仅适用于）、动量定理不仅适用于）、动量定理不仅适用于）、动量定理不仅适用于宏观低速宏观低速宏观低速宏观低速物体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于微微微微观观观观现象和现象和现象和现象和变速变速变速变速运动问题。运动问题。运动问题。运动问题。 动量定理的动量定理的优点优点：不考虑中间过程，只考：不考虑中间过程，只考虑初末状态。虑初末状态。动量定理动量定理动量定理动量定理( (theorem of momentumtheorem of momentum) )2024/7/3111第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 一个质量为一个质量为0.18kg0.18kg的垒球，以的垒球，以25m/s25m/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，度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为速度大小变为45m/s45m/s，设球棒与垒球的作用时，设球棒与垒球的作用时间为间为0.01s0.01s。求球棒对垒球的平均作用力。求球棒对垒球的平均作用力。 课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习3 32024/7/3112第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象PP一定，一定，t t短则短则F F大，大，t t长则长则F F小；小；由由Ft=PFt=P可知：可知：tt一定，一定，F F大则大则PP大，大，F F小则小则PP小；小；FF一定，一定，t t长则长则PP大，大，t t短则短则PP小。小。缓冲装置缓冲装置2024/7/3113第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 1 1 1 1、在足球场上，你常看到运动员用头、在足球场上，你常看到运动员用头、在足球场上，你常看到运动员用头、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来去顶球的现象，试设想如果迎面飞来去顶球的现象，试设想如果迎面飞来去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会的不是足球而是一块大石头，他们会的不是足球而是一块大石头，他们会的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？用头去顶吗？用头去顶吗？用头去顶吗？思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论2 2 2 2、用锤使劲压钉子，就很难把钉子、用锤使劲压钉子，就很难把钉子、用锤使劲压钉子，就很难把钉子、用锤使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的压入木块中去，如果用锤子以一定的压入木块中去，如果用锤子以一定的压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？这是为什么？这是为什么？这是为什么？2024/7/3114第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 3 3 3 3、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大大大大力士力士力士力士”身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么？思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论4 4 4 4、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？小实验小实验小实验小实验非弹性绳断非弹性绳断非弹性绳断非弹性绳断橡皮绳不断橡皮绳不断橡皮绳不断橡皮绳不断2024/7/3115第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用包装用的泡沫材料包装用的泡沫材料2024/7/3116第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 船靠岸时边缘上的废旧轮胎船靠岸时边缘上的废旧轮胎生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用2024/7/3117第第第第十六十六十六十六章章章章 动量动量动量动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律 摩托车头盔里的衬垫摩托车头盔里的衬垫生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用2024/7/3118