高中物理人教版高中選修第十六章動量守恒定律動量和動量定理

運動員頭頂足球思考1：如果飛過來的不是足球,而是一個速度相同的鉛球呢，你敢不敢頂？為什么？

結論：物體的運動效果與物體的質量有關。

思考2：以1m/s向你投來一顆質量為10g的小石子，你敢不敢用手去接?

如果以600m/s從槍里面發(fā)出來10g的子彈呢？結論：物體的運動效果還與速度有關。

要更準確、更全面地反映運動物體的作用效果，必須同時考慮其速度及質量,

為此，物理學要引入一個新的物理量——動量。笛卡兒：最先提出動量具有守恒性思想，把運動物體的質量和速率的乘積叫做動量，忽略了動量的方向性。有關動量概念的發(fā)展史牛頓：把笛卡兒的定義做了修改，明確的用物體的質量和速度的乘積叫做動量，更清楚的表示動量的守恒性和方向性。惠更斯：明確提出動量的守恒性和方向性。在物理學中，把物體的質量

m和速度?的乘積叫做物體的動量p，用公式表示為在國際單位制中，動量的單位是千克?米每秒，符號是kg?m/s是狀態(tài)量，與某一時刻相對應。速度取瞬時速度。一、動量1.定義：p=m?2.單位：3.對動量的理解(2)瞬時性:(1)矢量性:方向由速度方向決定，與該時刻的速度方向相同(3)相對性:與參考系的選擇有關，一般以地面為參考系。試討論以下幾種運動的動量變化情況物體做勻速直線運動物體做自由落體運動物體做平拋運動物體做勻速圓周運動動量大小、方向均不變動量方向不變，大小隨時間而增大動量方向時刻改變，大小隨時間而增大動量方向時刻改變，大小不變思考與討論課堂練習1D動量和動能的關系(1)動量和動能都是描述物體運動過程中某一時刻的狀態(tài)(2)動量是矢量，動能是標量動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化(3)定量關系動量發(fā)生變化速度大小改變方向不變速度大小不變方向改變速度大小和方向都改變動能改變動能改變動能不變動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化(多選)下列關于動量的說法中，正確的是(

)A．動能不變，物體的動量一定不變B．做勻速圓周運動的物體，其動量不變C．一個物體的速率改變，它的動量一定改變D．一個物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，它的動量一定改變E．動量相同的兩個物體，質量大的動能大CD課堂練習2規(guī)定正方向PP′ΔP一個質量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一塊堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量分別是多少？有沒有變化？變化了多少？變化量的方向如何？課堂練習3①動量的變化等于末狀態(tài)動量減初狀態(tài)的動量，其方向與Δ?的方向相同：（在同一直線上，采用代數(shù)運算）4.動量的變化（Δ

p）（1）定義：在某個過程中，物體的末動量與初動量的矢量差叫做物體動量的變化。（2）表達式：

Δp=mΔ?②動量的變化也叫動量的增量或動量的改變量。思考與討論在前面所學的動能定理中，我們知道，動能的變化是由于力的位移積累即力做功的結果，那么，動量的變化又是什么原因引起的呢？動量的變化與速度的變化有關，而速度的變化是因為有加速度，而牛頓第二定律告訴我們，加速度是由物體所受的合外力產生的。實驗：雞蛋落地的不同效果猜想：效果不同的原因是什么？思路點撥：用牛頓第二定律和運動學公式推導學生探究：問題情景：假設一個質量為m的物體在恒定的合外力

F作用下，做勻變速直線運動，在t時刻的速度為

v，在t′時刻的速度為v′，試探究合外力F的表達式。Fvv’tt′理論探究理論探究問題情景：思路點撥：學生探究：教師評價：由牛頓第二定律可知由于故又加速度為所以理論探究物體動量的變化率等于物體所受合外力公式的物理意義思考與討論：物體動量的變化率等于它所受合外力牛頓第二定律的另一種形式表明動量的變化與力的時間積累效果有關。由變形得末動量初動量合外力與作用時間乘積合力沖量動量變化二、沖量定義：在物理學中，把力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量。2.公式：I=Ft

(1)沖量是矢量，作用力的方向不變時其方向與力的方向相同。(2)沖量是過程量，反映的是力對時間的積累效應。4.關于沖量的幾點理解(3)沖量與功的區(qū)別。3.單位(SI):牛·秒（N·s）力的空間積累使動能發(fā)生變化N·m（J）標量W=FS功力的時間積累使動量發(fā)生變化N·S矢量I=Ft沖量

沖量與功有什么區(qū)別？思考與討論對于力的沖量，下列說法正確的是()A.力越大，力的沖量就越大;B.作用在物體上的力大，力的沖量不一定大;C.力與位移垂直時，力的沖量為零;D.物體在水平推力作用下,經一段時間t后仍處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零。B課堂練習4

1、內容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化，這就是動量定理。

2、表達式：或

3、理解：（1）表明合外力的沖量是動量變化的原因；（2）動量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同。（3）動量的變化率：動量的變化跟發(fā)生這一變化所用的時間的比值。由動量定理，得

，可見，動量的變化率等于物體所受的合力。當動量變化較快時，物體所受合力較大，反之較??；當動量均勻變化時，物體所受合力為恒力。三、沖量與動量變化的關系----動量定理質量是60g的雞蛋從0.8m高處自由落下，若落入碗中，撞擊的時間是0.01s。求撞擊時，雞蛋受到的平均沖擊力F的大小？解：GF雞蛋自由落體0.8m，由動能定理∴撞擊前的速度撞擊地面過程中，以豎直向下為正方向，由動量定理v若雞蛋落在海綿墊上，撞擊時間是0.1s，求其受到的平均沖擊力F?的大小？（mg－F）t=

0－mv課堂練習5動量定理解釋生活現(xiàn)象①△P一定，t短則F大，t長則F??；由Ft=ΔP可知：②t一定，F(xiàn)大則△P大，F(xiàn)小則△P??；③F一定，t長則△P大，t短則△P小。—緩沖裝置

為什么我們通常用鐵錘釘釘子，而跳遠時卻要跳入沙坑中？對于釘釘子：縮短作用時間，增大作用力。對于跳沙坑：延長作用時間，減小作用力。想一想一、動量1.質量和速度的乘積叫做物體的動量2.公式：p=m?3.動量是矢量，方向與速度方向一致