1、高中物理課件-動(dòng)量和動(dòng)量定理1理解動(dòng)量和動(dòng)量變化的概念。理解動(dòng)量和動(dòng)量變化的概念。2認(rèn)識沖量的概念，知道沖量是矢量。認(rèn)識沖量的概念，知道沖量是矢量。3理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式，理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式， 知道動(dòng)量定理適用于變力。知道動(dòng)量定理適用于變力。4會用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象和處理有關(guān)會用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象和處理有關(guān) 問題。問題。 1動(dòng)量和動(dòng)量變化量動(dòng)量和動(dòng)量變化量 (1)動(dòng)量：動(dòng)量： 定義：物體的定義：物體的 和和 的乘積。的乘積。 表達(dá)式：表達(dá)式：p 。 單位：單位： 。符號。符號kgm/s。 矢量性：方向與矢量性：方向與 的方向相同，其運(yùn)算遵守的方向相同，其運(yùn)算遵守 定則。定則。

2、質(zhì)量質(zhì)量速度速度mv千克千克米米/秒秒速度速度平行四邊形平行四邊形 (2)動(dòng)量變化量：動(dòng)量變化量： 定義：物體在某段時(shí)間內(nèi)定義：物體在某段時(shí)間內(nèi) 與與 的矢量差的矢量差(也是矢量也是矢量)，p (矢量式矢量式)。 在同一條直線上的動(dòng)量運(yùn)算：在同一條直線上的動(dòng)量運(yùn)算： 選定一個(gè)正方向，動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號的選定一個(gè)正方向，動(dòng)量、動(dòng)量的變化量用帶正、負(fù)號的數(shù)值表示，從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算數(shù)值表示，從而將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算(此時(shí)的正、負(fù)此時(shí)的正、負(fù)號僅代表號僅代表 ，不代表大小，不代表大小)。 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)只要物體的速度只要物體的速度(大小、方向大小、方向)變化，動(dòng)量變化，動(dòng)

3、量就一定變化，故動(dòng)量變化量可表示為就一定變化，故動(dòng)量變化量可表示為mv。末動(dòng)量末動(dòng)量初動(dòng)量初動(dòng)量p2p1方向方向 2動(dòng)量定理動(dòng)量定理 (1)沖量：沖量： 定義：力和力的作用定義：力和力的作用 的乘積。的乘積。 公式：公式：I 。 單位：單位： ，符號，符號 。 矢量性：沖量是矢量，其方向與矢量性：沖量是矢量，其方向與 的方向相同。的方向相同。 (2)動(dòng)量定理：動(dòng)量定理： 內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的 等于它在等于它在這個(gè)過程中所受力的這個(gè)過程中所受力的 。 公式：公式：mvmvFt或或 pI。時(shí)間時(shí)間Ft牛頓牛頓秒秒Ns力力動(dòng)量變化量動(dòng)量變化量沖量沖量p (3)動(dòng)量定理

4、的應(yīng)用：動(dòng)量定理的應(yīng)用： 碰撞時(shí)可產(chǎn)生沖擊力，根據(jù)動(dòng)量定理，在動(dòng)量變化量碰撞時(shí)可產(chǎn)生沖擊力，根據(jù)動(dòng)量定理，在動(dòng)量變化量相同的情況下要增大這種沖擊力就要設(shè)法相同的情況下要增大這種沖擊力就要設(shè)法 沖擊力的作沖擊力的作用時(shí)間。要防止沖擊力帶來的危害，就要減小沖擊力，設(shè)用時(shí)間。要防止沖擊力帶來的危害，就要減小沖擊力，設(shè)法法 其作用時(shí)間。其作用時(shí)間。 關(guān)鍵一點(diǎn)關(guān)鍵一點(diǎn)同一物體與不同接觸面碰撞時(shí)，要分析同一物體與不同接觸面碰撞時(shí)，要分析它們的作用力大小，必須在物體的動(dòng)量變化量相同的條件它們的作用力大小，必須在物體的動(dòng)量變化量相同的條件下考慮作用時(shí)間。下考慮作用時(shí)間。減少減少延長延長1關(guān)于動(dòng)量的概念，下列說

5、法中正確的是關(guān)于動(dòng)量的概念，下列說法中正確的是 ()A動(dòng)量大的物體慣性一定大動(dòng)量大的物體慣性一定大B動(dòng)量大的物體運(yùn)動(dòng)得一定快動(dòng)量大的物體運(yùn)動(dòng)得一定快C動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同動(dòng)量相同的物體運(yùn)動(dòng)方向一定相同D動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大動(dòng)量相同的物體速度小的慣性大解析：解析：根據(jù)根據(jù)pmv可知，選項(xiàng)可知，選項(xiàng)A、B錯(cuò)，錯(cuò)，D對；動(dòng)量是對；動(dòng)量是矢量，其方向就是速度的方向，故選項(xiàng)矢量，其方向就是速度的方向，故選項(xiàng)C正確。正確。答案：答案：CD2放在水平面上質(zhì)量為放在水平面上質(zhì)量為m的物體，用一水平力的物體，用一水平力F推它，作推它，作 用時(shí)間用時(shí)間t但物體始終沒有移動(dòng)，則這段時(shí)間內(nèi)但物體始終

6、沒有移動(dòng)，則這段時(shí)間內(nèi)F對物體的對物體的沖量為沖量為()A0 BFtCmgt D無法判斷無法判斷解析：解析：對于沖量概念應(yīng)與做功相區(qū)分，當(dāng)有力作用在物對于沖量概念應(yīng)與做功相區(qū)分，當(dāng)有力作用在物體上時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的累積，該力就對物體有沖量。體上時(shí)，經(jīng)過一段時(shí)間的累積，該力就對物體有沖量。不管物體是否運(yùn)動(dòng)，按照沖量的定義，物體受的沖量大不管物體是否運(yùn)動(dòng)，按照沖量的定義，物體受的沖量大小和方向只與小和方向只與F有關(guān)，大小等于有關(guān)，大小等于Ft，方向與，方向與F相同，因此相同，因此B項(xiàng)正確。項(xiàng)正確。答案：答案：B3物體受到的沖量越大，則物體受到的沖量越大，則 ()A它的動(dòng)量一定越大它的動(dòng)量一定越大B

7、它的動(dòng)量變化一定越快它的動(dòng)量變化一定越快C它的動(dòng)量的變化量一定越大它的動(dòng)量的變化量一定越大D它所受到的作用力一定越大它所受到的作用力一定越大解析：解析：由動(dòng)量定理可知，沖量總是等于物體動(dòng)量的變由動(dòng)量定理可知，沖量總是等于物體動(dòng)量的變化量，與物體的動(dòng)量無關(guān)。選化量，與物體的動(dòng)量無關(guān)。選C。答案：答案：C4以初速度以初速度v040 m/s豎直向上拋出物體，質(zhì)量為豎直向上拋出物體，質(zhì)量為4 kg，則，則 第第2秒末的動(dòng)量為秒末的動(dòng)量為_kgm/s，第，第5秒末動(dòng)量為秒末動(dòng)量為_kgm/s，從第，從第2秒末到第秒末到第5秒末動(dòng)量的變化量為秒末動(dòng)量的變化量為_kgm/s。(g取取10 m/s2，取初速度

8、方向?yàn)檎较?，取初速度方向?yàn)檎较?解析：解析：第第2秒末的速度秒末的速度v2v0gt220 m/s，則，則p280 kgm/s；第；第5秒末的速度秒末的速度v5v0gt510 m/s，則，則p540 kgm/s,25秒內(nèi)秒內(nèi)pp5p2120 kgm/s答案：答案：8040120答案：答案：1 100 N方向豎直向上方向豎直向上 1動(dòng)量是狀態(tài)量動(dòng)量是狀態(tài)量 進(jìn)行動(dòng)量運(yùn)算時(shí)，要明確是哪一個(gè)物體在哪一個(gè)狀態(tài)進(jìn)行動(dòng)量運(yùn)算時(shí)，要明確是哪一個(gè)物體在哪一個(gè)狀態(tài)(時(shí)刻時(shí)刻)的動(dòng)量。公式的動(dòng)量。公式pmv中的速度中的速度v是瞬時(shí)速度。是瞬時(shí)速度。 2動(dòng)量是矢量動(dòng)量是矢量 動(dòng)量的方向與物體瞬時(shí)速度的方向相同。如

9、果在一條直動(dòng)量的方向與物體瞬時(shí)速度的方向相同。如果在一條直線上運(yùn)動(dòng)，可以選定一個(gè)正方向，其正負(fù)就容易確定了。線上運(yùn)動(dòng)，可以選定一個(gè)正方向，其正負(fù)就容易確定了。 3動(dòng)量具有相對性動(dòng)量具有相對性 物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)。選不同的參考系時(shí)，物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)。選不同的參考系時(shí)，同一個(gè)物體的動(dòng)量可能不同，通常在不指明的情況下，物體同一個(gè)物體的動(dòng)量可能不同，通常在不指明的情況下，物體的動(dòng)量是指物體相對地面的動(dòng)量。的動(dòng)量是指物體相對地面的動(dòng)量。 4動(dòng)量的變化量也是矢量動(dòng)量的變化量也是矢量 pppmv為矢量表達(dá)式，其方向同為矢量表達(dá)式，其方向同v的方向。分析的方向。分析計(jì)算計(jì)算p以及判斷以及

10、判斷p的方向時(shí)，如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，就的方向時(shí)，如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，就能直接選定一個(gè)正方向，矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；當(dāng)不能直接選定一個(gè)正方向，矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算；當(dāng)不在同一直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)依據(jù)平行四邊形定則運(yùn)算。在同一直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)，應(yīng)依據(jù)平行四邊形定則運(yùn)算。 5動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系動(dòng)量和動(dòng)能的關(guān)系 (1)動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，動(dòng)量是矢動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，動(dòng)量是矢量，動(dòng)能是標(biāo)量。物體的速度變化時(shí)，動(dòng)量一定變化，但動(dòng)能不量，動(dòng)能是標(biāo)量。物體的速度變化時(shí)，動(dòng)量一定變化，但動(dòng)能不一定變化；物體的動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，動(dòng)量一定變化。一定變

11、化；物體的動(dòng)能變化時(shí)，速度一定變化，動(dòng)量一定變化。 1(2012北京市朝陽區(qū)統(tǒng)考北京市朝陽區(qū)統(tǒng)考)物體在運(yùn)動(dòng)過程中加速度物體在運(yùn)動(dòng)過程中加速度不不 為零，則下列說法正確的是為零，則下列說法正確的是 () A物體速度的大小一定隨時(shí)間變化物體速度的大小一定隨時(shí)間變化 B物體速度的方向一定隨時(shí)間變化物體速度的方向一定隨時(shí)間變化 C物體動(dòng)能一定隨時(shí)間變化物體動(dòng)能一定隨時(shí)間變化 D物體動(dòng)量一定隨時(shí)間變化物體動(dòng)量一定隨時(shí)間變化 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥物體的加速度不為零時(shí)，速度的大小不一物體的加速度不為零時(shí)，速度的大小不一定變化，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體。定變化，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體。 解析解析加速度不為零，說明其速

12、度在變化，速度的改加速度不為零，說明其速度在變化，速度的改變存在三種情況：速度的方向不變，只是大小在變化變存在三種情況：速度的方向不變，只是大小在變化(動(dòng)能動(dòng)能也變化也變化)；速度的大小不變，只是方向在變化；速度的大小不變，只是方向在變化(動(dòng)能不變動(dòng)能不變)；速；速度的大小和方向同時(shí)改變度的大小和方向同時(shí)改變(動(dòng)能變化動(dòng)能變化)。顯然，選項(xiàng)。顯然，選項(xiàng)A、B、C均錯(cuò)誤；動(dòng)量是矢量，只要速度改變，物體的動(dòng)量就一定改均錯(cuò)誤；動(dòng)量是矢量，只要速度改變，物體的動(dòng)量就一定改變，選項(xiàng)變，選項(xiàng)D正確。正確。 答案答案D 物體存在加速度物體存在加速度物體速度物體速度(大小、方向大小、方向)一定變化一定變化動(dòng)量

13、一定變化動(dòng)量一定變化動(dòng)能不一定變化。動(dòng)能不一定變化。 1對沖量的理解對沖量的理解 (1)沖量是過程量：沖量描述的是作用在物體上的力對時(shí)間沖量是過程量：沖量描述的是作用在物體上的力對時(shí)間的積累效應(yīng)，與某一過程相對應(yīng)。的積累效應(yīng)，與某一過程相對應(yīng)。 (2)沖量的矢量性：沖量是矢量，在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不沖量的矢量性：沖量是矢量，在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不變時(shí)，沖量的方向與力的方向相同，如果力的方向是變化的，變時(shí)，沖量的方向與力的方向相同，如果力的方向是變化的，則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。 (3)沖量的絕對性：沖量僅由力和時(shí)間兩個(gè)因

14、素決定，具有沖量的絕對性：沖量僅由力和時(shí)間兩個(gè)因素決定，具有絕對性。絕對性。 (4)沖量的單位：沖量與動(dòng)量的單位關(guān)系是沖量的單位：沖量與動(dòng)量的單位關(guān)系是1 Ns1 kgm/s。 2沖量的計(jì)算沖量的計(jì)算 (1)某個(gè)力的沖量：僅由該力的大小和作用時(shí)間共同決定，某個(gè)力的沖量：僅由該力的大小和作用時(shí)間共同決定，與其他力是否存在及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，例如，一個(gè)物體與其他力是否存在及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，例如，一個(gè)物體受幾個(gè)恒力作用處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其中每一個(gè)受幾個(gè)恒力作用處于靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，其中每一個(gè)力的沖量均不為零。力的沖量均不為零。 (2)求合沖量：求合沖量： 如果是一維情形，可以化

15、為代數(shù)和，如果不在一條直如果是一維情形，可以化為代數(shù)和，如果不在一條直線上，求合沖量遵循平行四邊形定則或用正交分解法求出。線上，求合沖量遵循平行四邊形定則或用正交分解法求出。 兩種方法：可分別求每一個(gè)力的沖量，再求各沖量的兩種方法：可分別求每一個(gè)力的沖量，再求各沖量的矢量和，矢量和，I合合F1t1F2t2F3t3；如果各力的作用時(shí)；如果各力的作用時(shí)間相同，也可以先求合力，再用間相同，也可以先求合力，再用I合合F合合t求解。求解。 (3)變力的沖量可用動(dòng)量定理求解。變力的沖量可用動(dòng)量定理求解。 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)沖量是矢量，求沖量的大小時(shí)一定要注意是力與沖量是矢量，求沖量的大小時(shí)一定要注意

16、是力與其對應(yīng)的時(shí)間的乘積。其對應(yīng)的時(shí)間的乘積。 (2)沖量的計(jì)算公式?jīng)_量的計(jì)算公式IFt適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。適用于計(jì)算某個(gè)恒力的沖量。若力為同一方向上均勻變化的力，該力的沖量可以用平均若力為同一方向上均勻變化的力，該力的沖量可以用平均力計(jì)算，若力為一般的變力則不能直接計(jì)算沖量。力計(jì)算，若力為一般的變力則不能直接計(jì)算沖量。 2如圖如圖1621所示，一質(zhì)量所示，一質(zhì)量m3 kg的物體靜止在光滑水平面上，受到與水平方的物體靜止在光滑水平面上，受到與水平方向成向成60角的力作用，角的力作用，F(xiàn)的大小為的大小為9 N，經(jīng)，經(jīng)2 s時(shí)間，求：時(shí)間，求：(取取g10 N/kg) (1)物體重力沖量大小

17、；物體重力沖量大小； (2)物體受到的支持力沖量大?。晃矬w受到的支持力沖量大??； (3)力力F的沖量大??；的沖量大?。?(4)合外力的沖量大小。合外力的沖量大小。圖圖1621答案答案(1)60 Ns(2)44.4 Ns(3)18 Ns(4)9 Ns (1)沖量是描述力對其作用時(shí)間的累積效果，力越大，作沖量是描述力對其作用時(shí)間的累積效果，力越大，作用時(shí)間越長，沖量就越大。用時(shí)間越長，沖量就越大。 (2)沖量是一個(gè)過程量，學(xué)習(xí)沖量必須明確研究對象和作沖量是一個(gè)過程量，學(xué)習(xí)沖量必須明確研究對象和作用過程，即必須明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間內(nèi)對哪個(gè)物體產(chǎn)生用過程，即必須明確是哪個(gè)力在哪段時(shí)間內(nèi)對哪個(gè)物體產(chǎn)生

18、的沖量。的沖量。 (3)某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。某個(gè)力的沖量的方向與合力的沖量方向不一定相同。 (3)動(dòng)量定理說明的是合外力的沖量與動(dòng)量變化量的動(dòng)量定理說明的是合外力的沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系，反映了力對時(shí)間的累積效應(yīng)，與物體的初、末動(dòng)量關(guān)系，反映了力對時(shí)間的累積效應(yīng)，與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系，物體動(dòng)量變化的方向與以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系，物體動(dòng)量變化的方向與合力的沖量的方向相同，物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量方向與合合力的沖量的方向相同，物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量方向與合力的沖量的方向無必然聯(lián)系。力的沖量的方向無必然聯(lián)系。 (4)動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速

19、運(yùn)動(dòng)，也適動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng)，也適用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng)。不論是變力還是恒力，不論幾用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng)。不論是變力還是恒力，不論幾個(gè)力作用時(shí)間是同時(shí)還是不同時(shí)，不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是個(gè)力作用時(shí)間是同時(shí)還是不同時(shí)，不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線，動(dòng)量定理都適用。直線還是曲線，動(dòng)量定理都適用。 2動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理的應(yīng)用 (1)定性解釋有關(guān)現(xiàn)象：定性解釋有關(guān)現(xiàn)象： 物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，此時(shí)力的作用時(shí)間越短，力物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，此時(shí)力的作用時(shí)間越短，力就越大；力的作用時(shí)間越長，力就越小。如：沖床沖壓工件時(shí)，就越大；力的作用時(shí)間越長，力就越小。如：沖床沖壓工件時(shí)，縮

20、短力的作用時(shí)間，產(chǎn)生很大的作用力，而在輪渡碼頭上裝有縮短力的作用時(shí)間，產(chǎn)生很大的作用力，而在輪渡碼頭上裝有橡皮輪胎，搬運(yùn)玻璃等易碎物品時(shí)，包裝箱內(nèi)放些碎紙、刨花、橡皮輪胎，搬運(yùn)玻璃等易碎物品時(shí)，包裝箱內(nèi)放些碎紙、刨花、塑料等，都是為了延長作用時(shí)間，減小作用力。塑料等，都是為了延長作用時(shí)間，減小作用力。 作用力一定時(shí)，此時(shí)力的作用時(shí)間越長，動(dòng)量變作用力一定時(shí)，此時(shí)力的作用時(shí)間越長，動(dòng)量變化量越大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量變化量越小。如：化量越大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量變化量越小。如：用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí)，石裂而不傷人，就用鐵錘猛擊放在某人身上的石板時(shí)，石裂而不傷人，就是由于鐵錘打擊石板的

21、時(shí)間極短，鐵錘對石板的沖量很是由于鐵錘打擊石板的時(shí)間極短，鐵錘對石板的沖量很小，石板的動(dòng)量幾乎不變，躺著的人才不會受傷害。小，石板的動(dòng)量幾乎不變，躺著的人才不會受傷害。 (2)定量計(jì)算的一般步驟：定量計(jì)算的一般步驟： 確定研究對象，明確運(yùn)動(dòng)過程。確定研究對象，明確運(yùn)動(dòng)過程。 進(jìn)行受力分析，分析確定每個(gè)力的沖量，并求出合力進(jìn)行受力分析，分析確定每個(gè)力的沖量，并求出合力的沖量。的沖量。 選定正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量及物體動(dòng)量的變選定正方向，確定初、末狀態(tài)的動(dòng)量及物體動(dòng)量的變化量?；?。 根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。 名師點(diǎn)睛名師點(diǎn)睛 (1)應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)，一定要對物體進(jìn)

22、行受力分析，應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)，一定要對物體進(jìn)行受力分析，明確各個(gè)力和合力是正確應(yīng)用動(dòng)量定理的前提。明確各個(gè)力和合力是正確應(yīng)用動(dòng)量定理的前提。 (2)列方程時(shí)一定要先選定正方向，嚴(yán)格使用矢量式。列方程時(shí)一定要先選定正方向，嚴(yán)格使用矢量式。 (3)變力的沖量一般通過求動(dòng)量的變化量來求解。變力的沖量一般通過求動(dòng)量的變化量來求解。 3籃球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)同學(xué)們喜歡的體育運(yùn)動(dòng)，為了檢籃球運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)同學(xué)們喜歡的體育運(yùn)動(dòng)，為了檢測籃球的性能，某同學(xué)多次讓一籃球從測籃球的性能，某同學(xué)多次讓一籃球從h11.8 m處自由下處自由下落，測出籃球從開始下落至第一次反彈到最高點(diǎn)所用時(shí)間落，測出籃球從開始下落至第一次反彈到最高點(diǎn)所用時(shí)間為為t1.3 s，該籃球第一次反彈從離開地面至最高點(diǎn)所