人教版物理选修3-5同步课件：第16章 第2节 动量和动量定理

课件54张PPT。动量守恒定律第十六章第二节　动量和动量定理 第十六章鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破。现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，我们尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让鸡蛋落到泡沫塑料垫上，看鸡蛋会不会被打破，思考其中的道理。1．定义
运动物体的__________和它的__________的乘积叫做物体的动量。
2．表达式
p＝__________。
3．单位
_____________，符号______________。　
4．方向
动量是矢量，它的方向与__________方向相同。动量质量　速度　mv　千克米每秒　kg·m·s－1速度的　1．动量的变化
因为p＝mv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方向三者中任何一个发生了__________，动量p就发生变化。
2．动量的变化量
(1)定义：物体在某段时间内__________与__________的矢量差(也是矢量)，Δp＝__________。
(2)Δp＝p′－p，此式为矢量式，若p′、p不在同一直线上时，要用____________定则(或矢量三角形定则)求矢量差，若在同一直线上，先规定正方向，再用正、负表示p、p′，可用Δp＝p′－p＝__________进行代数运算求解。动量的变化量变化　末动量　初动量　p′－p　平行四边形　mvt－mv0　1．定义
_______与_______________的乘积叫力的冲量。
2．表达式
I＝__________
3．方向
冲量是矢量，冲量的方向与________方向一致，冲量的方向跟____________的方向一致。
4．冲量的单位
在国际单位制中是“__________”， 符号“________”冲量力　力的作用时间　F·t　力的　动量变化　牛顿·秒　N·s　1．内容
物体在一个过程始末动量的__________等于它在这个过程中__________的冲量。
2．表达式
______________________或 ____________
3．动量定理的应用
碰撞时可产生冲击力，要增大这种冲击力就要设法__________冲击力的作用时间。要防止冲击力带来的危害，就要减小冲击力，设法__________其作用时间。动量定理变化量　所受力　mv′－mv＝F(t′－t)　p′－p＝I　减少　延长　
一、对动量的理解
1．动量是状态量
求动量时要明确是哪一物体在哪一状态(时刻)的动量，p＝mv中的速度v是瞬时速度。
2．动量的矢量性
动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算了。
3．动量的相对性
指物体的动量与参考系的选择有关，选不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量。
4．动量与速度、动能的区别和联系
(1)动量与速度
a．区别：速度描述物体运动的快慢和方向；动量在描述物体运动方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果。
b．联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，p＝mv。
(2)动量和动能的比较特别提醒：
动量是矢量，比较两个物体的动量时，不能仅比较大小，也应比较方向，只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等。
二、对冲量的理解
1．对冲量的理解
(1)冲量是过程量：冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应，与某一过程相对应。
(2)冲量的矢量性：冲量是矢量，在作用时间内力的方向不变时，冲量的方向与力的方向相同，如果力的方向是变化的，则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
(3)冲量的绝对性：冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性。
2．冲量的计算
(1)单个力的冲量：利用公式I＝Ft计算。
(2)合力的冲量：
①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则。
②两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合·Δt求解。
③变力的冲量：用动量定理列式求解。特别提醒：
(1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积。
(2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向都相同，缺一不可。
甲同学说：汽车没动是因为小孩给汽车的推力的冲量为零。
乙同学说：小孩给汽车的推力的冲量不为零，汽车没动是因为它所受的合力的冲量为零。谁说的对？
答案：乙说的对。
解析：小孩给汽车的推力的冲量大小为I＝F·t。
汽车没动说明它所受的合力为零，故其合外力的冲量为零。
2．动量定理的应用
(1)应用动量定理FΔt＝Δp定性解释常见物理现象。
由上式可以看出如果保持Δp一定，则力作用的时间越短，冲力就越大。因此在需要增大作用力时，可尽量减少作用的时间，如打击、碰撞等由于作用时间短、作用力往往较大。
反之，作用时间越长，力F就越小，因此在需要减小作用力的时候，可想办法延长力的作用时间，如利用海棉或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，达到减小作用力的目的。
(2)应用I＝Δp求变力的冲量。
如果物体受到大小、方向不变的力的作用，既可以应用FΔt求力的冲量，也可以应用物体动量改变Δp的大小和方向来替代力的冲量。
如果物体受到大小、方向改变的力的作用，则不能直接用FΔt求变力的冲量，这时可以求在该力冲量作用下物体动量改变Δp的大小和方向，替代变力的冲量。
3．应用动量定理解题的一般步骤
a．选定研究对象，明确运动过程。
b．进行受力分析和运动的初、末状态分析。
c．选定正方向，根据动量定理列方程求解。答案：C
解析：人落地动量变化一定，屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确。对动量及动量变化的理解解析：当运动物体的速度增大时，其末态动量p2大于初态动量p1，由矢量的运算法则可知Δp＝p2－p1>0，与物体运动方向相同。如图(a)所示，所以A 选项正确。　
当物体速度减小时，p2当物体的速度大小不变时，其方向可能变化，也可能不变化，动量可能不变化即Δp＝0，也可能动量大小不变而方向变化，此种情况Δp≠0，C选项不正确。当物体做曲线运动时，动量的方向变化，即动量一定变化，Δp一定不为零，如图(c)所示，故D选项正确。
答案：ABD(1)若开始时足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度为10m/s，方向仍向右(如图甲)，则足球的初动量p＝________，方向________，足球的末动量p′＝________，方向________；在这一过程中足球动量的改变量Δp＝________，方向________。
(2)若足球以10m/s的速度撞向球门门柱，然后以3m/s速度反向弹回(如图乙)，则这一过程中足球的动量改变量是________，方向________；动能改变量是________。
答案：(1)1.6kg·m/s方向向右；4kg·m/s方向向右；2.4kg·m/s方向向右。
(2)5.2kg·m/s方向向左；18.2J。对冲量的理解
解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况，是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；冲量的方向与物体运动的方向无关，故D选项不正确。
答案：A答案：D
解析：由机械能守恒定律知两物体滑到斜面底端时速度的大小相等，故选项D正确；速度的方向不同，故C错；由动量的定义式I＝F·Δt知A，B错。故选D。动量定理的应用答案：(1)200N，方向竖直向下　(2)205N，方向竖直向下　(3)见解析A．1m/s　　　 B．1.5m/s
C．2m/s　　　 D．2.5m/s
答案：CD用动量定理定性解释物理现象答案：C
解析：篮球的动量变化量一定，所以球对手的冲量也一定，A、B、D错误；由动量定理F·Δt＝Δp，可知Δt增大，减小了球的动量变化率，C正确。
A．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量小
B．图甲中人对绳子拉力的冲量比图乙中人对绳子拉力的冲量大
C．图甲中人对绳子拉力的冲量与图乙中人对绳子拉力的冲量一样大
D．以上三种情况都有可能
易错分析：由于对冲量概念理解不透，且不能把握“相同大小的恒定拉力”题中这一关键性条件。误认为图甲中人对船做的功少，甲图中人对绳拉力的冲量也小。错选A。　　正确解答：冲量是力和力作用的时间的乘积，由于人用相同大小的恒定拉力拉绳子，则在相同的时间内，人对绳子拉力的冲量一样大，正确选项为C。
正确答案：C