(共26张PPT)
第1节 动量定理
[目标定位] 1.理解动量的概念，以及动量和动量变化量的矢量性.2.知道冲量的概念，以及冲量的矢量性.3.理解动量定理的确切含义及其表达式.4.会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象．
一、动量
1．定义
运动物体的 和 的乘积叫动量；公式p＝ ；单位：
，符号： .
2．矢量性
方向与物体运动速度的方向 ．运算遵循 定
则．
3．动量的变化量
物体在某段时间内 与 的矢量差(也是矢量)，
Δp＝ (矢量式)．
mv
千克·米/秒
kg·m/s
相同
平行四边形
末动量
初动量
mv2－mv1
质量
速度
想一想 质量相同的两个物体动能相同，它们的动量也一定相同吗？
答案 不一定．动能和质量相同，则速度大小相同，方向不一定相同，又因为动量是矢量，有方向性，所以动量不一定相同．
二、动量定理
1．冲量
(1)定义：力和 的乘积．公式：I＝ .
单位： ，符号： .
(2)矢量性：方向与 相同．
2．动量定理
(1)内容：物体所受 的冲量等于物体的 ．
(2)公式：I＝Δp或Ft＝ .
力的作用时间
Ft
牛顿·秒
N·s
力的方向
合外力
动量变化
mv2－mv1
3．动量与缓冲的实例分析
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．
减少
延长
想一想 跳高时在下落处要放厚厚的海绵垫子，跳远时要跳在沙坑中，这样做的目的是什么？
答案 这样做可以延长作用的时间，以减小地面对人的冲击力．
【例1】 关于物体的动量，下列说法中正确的是
( )
A．运动物体在任一时刻的动量方向，一定是该时刻的速度方向
B．物体的动能不变，其动量一定不变
C．动量越大的物体，其速度一定越大
D．物体的动量越大，其惯性也越大
答案 A
解析 动量具有瞬时性，任一时刻物体动量的方向与该时刻物体的速度方向相同，选项A正确；动能不变，若速度方向变化，动量也发生变化，B项错误；物体动量的大小由物体质量及速度大小共同决定，不是由物体的速度唯一决定的，故物体的动量大，其速度不一定大，选项C错误；惯性由物体质量决定，物体的动量越大，其质量并不一定越大，惯性也不一定越大，故选项D错误．
二、对冲量的理解和计算
1．冲量的理解
(1)冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间累积效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．
(2)冲量是矢量，当力是恒力时，冲量的方向与力的方向相同；当力是变力时，冲量的方向与动量变化量方向一致．
图1
图2
答案 见解析
借题发挥 求各力的冲量或者合力的冲量，首先判断各力是否是恒力，若是恒力，可直接用力与作用时间的乘积、求解，若是变力，要根据力的特点求解，或者利用动量定理求解．
2．动量定理的应用
(1)定性分析有关现象：
①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小．
②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小．
(2)应用动量定理定量计算的一般步骤：
①选定研究对象，明确运动过程．
②进行受力分析和运动的初、末状态分析．
③选定正方向，根据动量定理列方程求解．
【例4】 跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于
( )
A．人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上的小
B．人跳在沙坑里的动量变化比跳在水泥地上的小
C．人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上的小
D．人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小
答案 D(共18张PPT)
第2节(1) 实验：探究动量是否守恒
实验目的：探究物体碰撞前后两物体组成的系统总动量的关系．
实验器材：气垫导轨、滑块(3块)、弹片、天平、光电门、数字毫秒计．
图1
温馨提示 要探究两物体碰撞前后总动量是否守恒，需要测出相互作用前两物体的总动量和相互作用后两物体的总动量．要测动量，需要测出两个物体的质量，质量可以利用天平测量，还要测出相互作用前后两物体运动的速度，速度可以在气垫导轨上利用光电门和数字毫秒计计时测量．
图2
【例2】 某同学利用气垫导轨探究两物体作用前后动量是否守恒，气垫导轨装置如图3所示，所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架、光电门等组成．
图3
A
B
77
气
片
垫导
911.9219
3.254
)2
4.05
光
块
块
光电门2(共26张PPT)
第2节(2) 动量守恒定律
[目标定位] 1.认识系统、内力、外力；理解动量守恒定律的内容，以及其适用条件.2.会用牛顿运动定律推导动量守恒定律.3.知道什么是反冲运动，了解它在实际中的应用．
一、动量守恒定律
1．内容：一个系统 或者 ，这个系
统的总动量保持不变．
2．表达式：对两个物体组成的系统，常写成：
p1＋p2＝ 或m1v1＋m2v2＝ .
3．动量守恒定律的普适性
动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，不仅
适用于低速、宏观物体的运动，而且也适用于 、
物体的运动．
不受外力
所受合外力为零
p1′＋p2′
m1v1′＋m2v2′
高速
微观
想一想 如图1所示，在风平浪静的水面上，停着一艘帆船，船尾固定一台电风扇，正在不停地把风吹向帆面，船能向前行驶吗？为什么？
图1
答案 不能．把帆船和电风扇看做一个系统，电风扇和帆船受到空气的作用力大小相等、方向相反，这是一对内力，系统总动量守恒，船原来是静止的，总动量为零，所以在电风扇吹风时，船仍保持静止．
二、反冲运动与火箭
1．当空气喷出时，空气具有动量，气球要向 方向运
动，这种运动叫做反冲运动．
2．火箭
(1)原理：火箭的飞行应用了 的原理，靠喷出气流的
作用来获得巨大速度．
(2)影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，喷气
速度 ，火箭能达到的速度越大．二是燃料质量，燃
料质量 ，负荷 ，火箭能达到的速度也越大．
相反
反冲
反冲
越大
越大
越小
3．反冲现象的应用及防止
(1)应用：农田、园林的喷灌装置是利用反冲使水从喷口喷出时，一边喷水一边 ，可以自动改变喷水的方向．
(2)防止
用枪射击时，由于枪身的反冲会影响射击的 ，所以
用步枪射击时要把枪身抵在 ，以减少反冲的影响．
旋转
准确性
肩部
想一想 为什么反冲运动中系统动量守恒？
答案 反冲运动是系统内力作用的结果，虽然有时系统所受的合外力不为零，但由于系统内力远远大于外力，所以系统的总动量是守恒的．
一、对动量守恒定律的理解
1．研究对象
相互作用的物体组成的系统．
2．动量守恒定律的成立条件
(1)系统不受外力或所受合外力为零．
(2)系统受外力作用，但内力远远大于合外力时动量近似守恒．
(3)系统所受到的合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒．
【例1】 (多选)如图2所示，光滑水平面上两小车中间夹一压缩了的轻弹簧，两手分别按住小车，使它们静止，对两车及弹簧组成的系统，下列说法中正确的是 ( )
图2
A．两手同时放开后，系统总动量始终为零
B．先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C．先放开左手，后放开右手，总动量向左
D．无论是何时放手，两手放开后在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
答案 ACD
解析 当两手同时放开时，系统所受的合外力为零，所以系统的动量守恒，又因开始时总动量为零，故系统总动量始终为零，选项A正确；先放开左手，左边的小车就向左运动，当再放开右手后，系统所受合外力为零，故系统的动量守恒，且开始时总动量方向向左，放开右手后总动量方向也向左，故选项B错误，选项C、D正确．
针对训练1 下列情形中，满足动量守恒条件的是 ( )
A．用铁锤打击放在铁砧上的铁块，打击过程中，铁锤和铁块的总动量
B．子弹水平穿过放在光滑桌面上的木块的过程中，子弹和木块的总动量
C．子弹水平穿过墙壁的过程中，子弹和墙壁的总动量
D．棒击垒球的过程中，棒和垒球的总动量
答案 B
解析 A中竖直方向合力不为零；C中墙壁受地面的作用力；D中棒球受人手的作用力，故合力均不为零，不符合动量守恒的条件．
2．应用动量守恒定律的解题步骤
(1)确定相互作用的系统为研究对象；
(2)分析研究对象所受的外力；
(3)判断系统是否符合动量守恒条件；
(4)规定正方向，确定初、末状态动量的正、负号；
(5)根据动量守恒定律列式求解．
借题发挥 处理动量守恒应用题“三步曲”
(1)判断题目涉及的物理过程是否满足动量守恒的条件．
(2)确定物理过程及其系统内物体对应的初、末状态的动量．
(3)确定正方向，选取恰当的动量守恒的表达式列式求解．
三、对反冲运动的理解
1．反冲运动的特点
(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．
(2)反冲运动中，相互作用的内力一般情况下远大于外力，所以可以用动量守恒定律来处理．
(3)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加．
2．讨论反冲运动应注意的两个问题
(1)速度的反向性
对于原来静止的整体，被抛出部分具有速度时，剩余部分的运动方向与被抛出部分的速度方向必然相反．
(2)速度的相对性
一般都指对地速度．
【例4】 如图4，质量为M的小船在静止水面上以速率v0向右匀速行驶，一质量为m的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面的速度v水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为
( )
图4(共22张PPT)
第3节 科学探究——一维弹性碰撞
[目标定位] 1.知道非弹性碰撞、完全非弹性碰撞和弹性碰撞的概念和特点.2.掌握弹性碰撞的规律，会应用动量、能量的观点分析、解决一维碰撞问题.
一、不同类型的碰撞
1．非弹性碰撞：碰撞过程中有动能损失，即动能 ．
2．完全非弹性碰撞：碰撞后物体结合在一起，动能损
失 ．
3．弹性碰撞：物体碰撞后，形变能够 ，不发热、
发声，没有动能损失，又称为完全弹性碰撞．
不守恒
最大
完全恢复
二、弹性碰撞的实验探究
1．质量相等的两个钢球发生弹性碰撞，碰撞前后两球的总动能
，碰撞后两球交换了 ．
2．质量较大的钢球与静止的质量较小的钢球发生弹性碰撞，碰
撞后两球运动方向 ，碰撞前后两球总动能 ．
3．质量较小的钢球与静止的质量较大的钢球发生弹性碰撞，碰
撞后质量较小的钢球速度方向与原来 ，碰撞过程中两球
总动能 ．
综上可知，在弹性碰撞过程中，系统的 与 都守恒．
守恒
速度
相同
守恒
相反
守恒
动量
动能
守恒
守恒
想一想 质量相等的两个物体发生正碰时，一定交换速度吗？
答案 不一定．只有质量相等的两个物体发生弹性正碰时，同时满足动量守恒和动能守恒的情况下，两物体才会交换速度.
2．如果两个相互作用的物体，满足动量守恒的条件，且相互作用过程初、末状态的总机械能不变，广义上也可以看成是弹性正碰．
图1
图2
图3(共18张PPT)
习题课 动量和能量观点的综合应用
[目标定位] 1.进一步熟练应用动量守恒定律的解题方法.2.综合应用动量和能量观点解决力学问题．
解决力学问题的三个基本观点
1．力的观点：主要应用 定律和运动学公式相结合
求解，常涉及受力，加速或匀变速运动的问题．
2．动量的观点：主要应用 定理或 守恒定律求
解．常涉及物体的受力和 问题，以及相互作用的物
体系问题．
3．能量的观点：在涉及单个物体的受力和位移问题时，常
用 定理分析；在涉及物体系内能量的转化问题时，
常用 定律．
牛顿运动
动量
动量
时间
动能
能量的转化和守恒
二、滑块滑板模型
1．把滑块、滑板看作一个整体，摩擦力为内力，则在光滑水平面上滑块和滑板组成的系统动量守恒．
2．由于摩擦生热，机械能转化为内能，则系统机械能不守恒．应由能量守恒求解问题．
3．注意滑块若不滑离木板，最后二者具有共同速度．
图1
三、子弹打木块模型
1．子弹打木块的过程很短暂，认为该过程内力远大于外力，则系统动量守恒．
2．在子弹打木块过程中摩擦生热，则系统机械能不守恒，机械能向内能转化．
3．若子弹不穿出木块，则二者最后有共同速度，机械能损失最多．
【例3】 (多选)用不可伸长的细线悬挂一质量为M的小木块，木块静止，如图2所示．现有一质量为m的子弹自左方水平射向木块，并停留在木块中，子弹初速度为v0，则下列判断正确的是 ( )
图2
四、弹簧类模型
1．对于弹簧类问题，在作用过程中，系统合外力为零时，满足动量守恒．
2．整个过程常涉及到弹性势能、动能、内能、重力势能等的相互转化，应用能量守恒定律解决此类问题．
3．注意：弹簧压缩至最短时，弹簧连接的两物体速度相等，此时弹簧具有最大弹性势能．
图3(共26张PPT)
习题课 动量守恒定律的应用
[目标定位] 1.进一步理解动量守恒定律的含义.2.进一步练习使用动量守恒定律解决问题．
1．动量守恒定律成立的条件
动量守恒定律的研究对象是 的物体系统，其成立的条
件可理解为：
(1)理想条件： ．
(2)实际条件： ．
(3)近似条件：系统所受 比相互作用的 小得多，外力的
作用可以被忽略．
(4)推广条件：系统所受外力之和虽不为零，但在 ，系
统不受外力或所受的外力之和为零，则系统在 上动量
守恒．
相互作用
系统不受外力
系统所受外力为零
外力
内力
某一方向
这一方向
2．动量守恒定律的五性
动量守恒定律是自然界最重要、最普遍的规律之一．它是一个实验定律，应用时应注意其五性： 、 、
、 、 .
系统性
矢量性
相对性
同时性
普适性
一、动量守恒条件及守恒对象的选取
1．动量守恒定律成立的条件：
(1)系统不受外力或所受外力的合力为零；
(2)系统的内力远大于外力；
(3)系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为0.
2．动量守恒定律的研究对象是系统．选择多个物体组成的系统时，必须合理选择系统，再对系统进行受力分析，分清内力与外力，然后判断所选系统是否符合动量守恒的条件．
二、多物体、多过程动量守恒定律的应用
对于由多个物体组成的系统，由于物体较多，作用过程较为复杂，这时往往要根据作用过程中的不同阶段，将系统内的物体按作用的关系分成几个小系统，对不同阶段、不同的小系统准确选取初、末状态，分别列动量守恒定律方程求解．
借题发挥 处理多物体、多过程动量守恒应注意的问题
1．注意正方向的选取．
2．研究对象的选取，是取哪几个物体为系统．
3．研究过程的选取，应明确哪个过程中动量守恒．
三、动量守恒定律的临界问题分析
在动量守恒定律的应用中，常常会出现相距最近、避免相碰和物体开始反向运动等临界问题．分析临界问题的关键是寻找临界条件．临界条件往往表现为两物体的相对速度关系与相对位移关系，这些特定关系的判断是求解这类问题的关键．
图5
四、反冲运动的应用——“人船模型”
1．“人船模型”问题
两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．(共18张PPT)
二、多物体、多过程问题中的动量守恒
1．正确选择系统(由哪几个物体组成)和过程，分析系统所受的外力，看是否满足动量守恒的条件．
2．准确选择初、末状态，选定正方向，根据动量守恒定律列方程．
图1
答案 2 m/s
图2
三、动量和能量综合问题分析
1．动量定理和动量守恒定律是矢量表达式，还可写出分量表达式；而动能定理和能量守恒定律是标量表达式，不能写分量表达式．
2．动量守恒及机械能守恒都有条件．
注意某些过程动量守恒，但机械能不守恒；某些过程机械能守恒，但动量不守恒；某些过程动量和机械能都守恒．但任何过程，能量都守恒．
3．两物体相互作用后具有相同速度的过程损失的机械能最多．
图3
(1)弹簧具有的最大弹性势能；
(2)物体C的最大速度．
图4
章未整合提升
动量
矢量、方向与速度c的方向一致,是状态
基本概
矢量、方向
方向一致,若力为变力,冲量方向与相应
内动量的改变量方向一致,是过程量
研究对象:一个物体(或一个系统
动量定理内容
力的冲量等于物体动量的变化
研究对象:两个或两个以上的物体组成的系统
内容:系统不受外力或所受外力的矢量和为零,该系统的总动量保持不变
条件:系统不受外力或合外力为零或
矢量
方向的选取
表达式
基本规律{动
性:各速度应相对同一参考系
性:等式两侧各对应同一时刻
爆炸:动量守恒,动能增
反冲:动量守恒
碰和斜碰
弹性碰撞:动量守恒,动能守恒
碰撞
弹性和非弹性碰撞非弹性碰撞:动量守恒,动能有损
完全非弹性碰撞:动量守恒,动能损失最多
范围:宏观与微
速与低速均适
