高中物理动量 动量守恒定律选修3-5(精品·公开课件).ppt

第二节 动量 动量守恒定律 * 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？ 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= m v 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 （3）相对性 物体的动量与参照物的选择有关 阅读教材回答下列问题 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 试讨论以下几种运动的动量变化情况。 物体做匀速直线运动 物体做自由落体运动 物体做平抛运动 物体做匀速圆周运动 动量大小、方向均不变 动量方向不变，大小随时间推移而增大 动量方向时刻改变，大小随时间推移而增大 动量方向时刻改变，大小不变 二、动量的变化 1.定义：物体的末动量与初动量之矢量差叫做物体动量的变化. 2.表达式：△P=m·△v. 说明： ①动量的变化等于末状态动量减初状态的动量，其方向与△v的方向相同. ②动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量. 例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s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6m/s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？ 3.冲量：物体受到的__与________________的乘积叫做这 个力的冲量．单位为 N·s，是一个矢量，用符号 I 表示，即 I＝ Ft.冲量的方向就是力的方向． 力 这个力的作用时间 4.动量定理：合外力的冲量等于系统的动量变化量．表达 式为 Ft＝mvt－mv0. ①冲量的方向和动量变化量的方向是同一个方向，也是力 的方向(或是加速度的方向)，冲量的方向与动量的方向不一定 相同(相同、相反，或是成某一个角度)． ②求某一个力的冲量有两种方法：一是用冲量的定义式 I＝Ft；二是用动量定理 I＝mvt－ mv0. 5. 动量定理的应用． ①对动量定理的理解 a．动量定理给出了状态量动量 p 和过程量冲量 I 之间的关 系，在合外力为恒力的情况下，用冲量Δp＝Ft 来求物体的动量 变化量比较方便；在合外力为变力的情况下，用动量变化量的 定义式Δp＝mvt－mv0 来求物体的动量变化量较为方便． b．动量定理的研究对象可以是一个物体，也可以是几个物 体组成的系统．由于系统内力的总冲量一定是零，不会改变系 统的总动量，所以对一个系统而言，“合外力的冲量等于系统 的动量变化”仍然成立． c．如果物体的运动分为几个阶段，既可以分阶段用动量定 理，也可以对全过程用动量定理．对全过程而言，把各个阶段 的冲量分别计算出来，再求其矢量和，即为物体受到的总冲量． d．对竖直方向的打击和碰撞问题，合外力应该是撞击力和 重力的合力，不能随意忽略重力．只有在作用时间极短，撞击 力远大于重力时，重力才可以忽略不计． (5)F－t 图象中面积的物理意义． F－t 图象中的面积代表这个力的冲量．无论力是恒力还是 变力，当这个力为合外力时，F－t 图象中的面积始终代表物体 受到的冲量，等于物体的动量变化量． mvt－mv0 【例2】人从高处跳到低处时，为了安全，一般都让脚尖 先着地，这样做是为了( ) C A．减小冲量 B．减小动量的变化量 C．增大与地面的作用时间，从而减小冲力 D．增大人对地面的压强，起到安全作用 解析：根据动量定理，F＝ t ，脚尖先着地，增加了 脚与地面的作用时间，在动量变化量一定的情况下，脚与地面 的作用力变小，起到保护作用． 1、动量守恒定律的推导 在光滑的水平地面上，有质量为m1、m2的两小球A、B 它们分别以速度v1、v2同向运动，且v1v2。当A追上B 时，它们发生碰撞，碰撞后两球的速度发生了变化， A、B分别以速度 沿着原方向运动。 A B B B A A v1 v2 F1 F2 对于A球： 对于B球： 由牛顿第三定律得：F1=-F2 所以有： 三、动量守恒定律 2、内容 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律. 3、表达式： 对于由两个物体组成的系统，动量守恒定律的表达式为 m1v1+m2v2=m1v/1+m2v/2 4．动量守恒定律的常用表达式 (1)p＝p′或m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2