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1、动量动量变化量第1页，本讲稿共15页动量概念的由来动量概念的由来 在上节课探究的问题中，发现碰撞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的两个物体，它们的质量和速度的乘积mv在碰撞前后很可能是保持不变的，这在碰撞前后很可能是保持不变的，这让人们认识到让人们认识到mv这个物理量具有特别的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。意义，物理学中把它定义为物体的动量。第2页，本讲稿共15页历史背景历史背景 最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，十最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，十最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，十最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，
2、十七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了这样一种观点：这样一种观点：这样一种观点：这样一种观点：若找到一个适当的物理量来描述，运若找到一个适当的物理量来描述，运若找到一个适当的物理量来描述，运若找到一个适当的物理量来描述，运动的总量是守恒的动的总量是守恒的动的总量是守恒的动的总量是守恒的。这就是。这就是。这就是。这就是运动不灭的思想运动不灭的思想运动不灭的思想运动不灭的思想。他继承。他继承。他继承。他继承伽利略说法，定义质量和速率的乘积为动量。笛卡伽利略说法
3、，定义质量和速率的乘积为动量。笛卡伽利略说法，定义质量和速率的乘积为动量。笛卡伽利略说法，定义质量和速率的乘积为动量。笛卡尔认为，这是量度运动的唯一正确的物理量。他的尔认为，这是量度运动的唯一正确的物理量。他的尔认为，这是量度运动的唯一正确的物理量。他的尔认为，这是量度运动的唯一正确的物理量。他的观点的缺陷，在于忽略了动量的方向性。观点的缺陷，在于忽略了动量的方向性。观点的缺陷，在于忽略了动量的方向性。观点的缺陷，在于忽略了动量的方向性。1668 1668 1668 1668年，荷兰物理学家惠更斯在关于碰撞对物年，荷兰物理学家惠更斯在关于碰撞对物年，荷兰物理学家惠更斯在关于碰撞对物年，荷兰物理
4、学家惠更斯在关于碰撞对物体运动的影响的论文中，明确指出了动量的方向性体运动的影响的论文中，明确指出了动量的方向性体运动的影响的论文中，明确指出了动量的方向性体运动的影响的论文中，明确指出了动量的方向性和守恒性。和守恒性。和守恒性。和守恒性。牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用质量和速牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用质量和速牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用质量和速牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻
5、不变量的努力中，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。努力中，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。努力中，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。努力中，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。第3页，本讲稿共15页 在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是在物理学中什么叫动量？它的单位是什么？你是怎样理解动量这个概念？怎样理解动量这个概念？是状态量。是状态量。一、动量一、动量1 1、概念：、概念：在物理学中，物体的在物理学中，物体的质量质量m m和和速度速度v v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2 2、定义式：、定义式：P P=mvmv3 3、单位：、单位：千克米每秒，符号是千
6、克米每秒，符号是kg kg m/sm/s4 4、对动量的理解：、对动量的理解：（2 2）瞬时性：瞬时性：（1 1）矢量性：矢量性：运算遵循平行四边形定则运算遵循平行四边形定则（3 3）相对性：相对性：物体的动量与参考系的选择有关物体的动量与参考系的选择有关阅读教材回答下列问题阅读教材回答下列问题第4页，本讲稿共15页讨论一下动量和动能的关系讨论一下动量和动能的关系1.1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态2.2.动量是矢量，动能是标量动量是矢量，动能是标量 动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化
7、时，动量一定发生变化发生变化时，动量一定发生变化3.3.定量关系：定量关系：动量发动量发生变化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改变动能改变动能不变动能不变第5页，本讲稿共15页例例1两小球的质量分别是两小球的质量分别是m1和和m2，且，且m1=2m2，当它们的动能相等时，它们的，当它们的动能相等时，它们的动量大小之比是动量大小之比是 .第6页，本讲稿共15页动量的变化动量的变化 p 1 1、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pp 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的矢量差，称为
8、动量的变化（或动的矢量差，称为动量的变化（或动量的量的增量增量），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。P PPP p=p-p3 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：PPP PPPPPPPP PPPPPPPPP第7页，本讲稿共15页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运算算，遵循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
9、量的矢量：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端末端指向末动量的矢量末端动量的变化动量的变化 p p第8页，本讲稿共15页1 1、一一个个质质量量是是0.1kg0.1kg的的钢钢球球，以以6m/s6m/s的的速速度度水水平平向向右右运运动动，碰碰到到一一块块坚坚硬硬的的障障碍碍物物后后被被弹弹回回，沿沿着着同同一一直直线线以以6m/s6m/s的的速速度度水水平平向向左左运运动动，碰碰撞撞前前后后钢钢球球的的动动量量有有没没有有变变化化？变变化化了了多多少少？方方向向如如何？何？规定正方向规定正方向PPP课堂练习课堂练习第9页，本讲稿共15页第10页，本讲稿共15页2 2、质量为、质量为m m的
10、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，竖直向上弹回，与水平地面碰撞碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为时间极短，离地时速率为v v2 2，在碰撞过，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？程中，钢球动量变化为多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习第11页，本讲稿共15页例例2、一质量为、一质量为0.5kg的木块以的木块以10m/s速度沿倾角为速度沿倾角为300的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）的光滑斜面向上滑动（设斜面足够长）,求木块在求木块在1s末末的动量的动量 和和3s内的动量变化量的大小？（内的动量变化量的大小？（g=10m/s2）v0300答案：
11、答案：2.5 kg m/s 7.5 kg m/s思考：在运算动量变化量时应该注意什么？思考：在运算动量变化量时应该注意什么？第12页，本讲稿共15页二、冲量概念及其理解二、冲量概念及其理解（1）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量）定义：某个力与其作用时间的乘积称为该力的冲量I=Ft（2）特征：）特征：冲量是过程量，它与某一段时间相关；冲量是过程量，它与某一段时间相关；冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力冲量是矢量，对于恒力的冲量来说，其方向就是该力的方向。的方向。（3）意义：）意义：冲量是力对时间的累积效应冲量是力对时间的累积效应。对于质量确定。对于质量确定的物体来说，合外
12、力决定着其速度将变多快；合外力的冲的物体来说，合外力决定着其速度将变多快；合外力的冲量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，量将决定着其速度将变多少。对于质量不确定的物体来说，合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其合外力决定着其动量将变多快；合外力的冲量将决定着其动量将变多少。动量将变多少。第13页，本讲稿共15页三、关于冲量的计算三、关于冲量的计算（1）恒力的冲量计算）恒力的冲量计算恒恒力力的的冲冲量量可可直直接接根根据据定定义义式式来来计计算算，即即用用恒恒力力F乘乘以以其其作用时间作用时间t而得。而得。（2）方向恒定的变力的冲量计算。）方向恒定的变力的冲量计算。如
13、力如力F的方向恒定，而大小随时间变化的情况的方向恒定，而大小随时间变化的情况如图如图1所示，则该力在时间所示，则该力在时间t=t2-t1内的冲量大小在数值上就内的冲量大小在数值上就等于图等于图1中阴影部分的中阴影部分的“面积面积”。0图图1Ftt1t2（3）一般变力的冲量计算）一般变力的冲量计算在中学物理中，一般变力的冲量在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。通常是借助于动量定理来计算的。（4）合力的冲量计算）合力的冲量计算几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。的冲量。第14页，本讲稿共15页 质量为质量为m的小球由高为的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？例例8.Hm解：解：力的作用时间相同，可由下式求出力的作用时间相同，可由下式求出三力的大小依次是三力的大小依次是mg、mgcos和和mgsin，所以它们的冲量依次是：所以它们的冲量依次是：第15页，本讲稿共15页