1、動(dòng)量概念的由來 在上節(jié)課探究的問題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量和速度的乘積mv在碰撞前后很可能是保持不變的，這讓人們認(rèn)識(shí)到mv這個(gè)物理量具有特別的意義，物理學(xué)中把它定義為物體的動(dòng)量。16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理歷史背景 最早提出動(dòng)量概念的是法國科學(xué)家笛卡爾，十七世紀(jì)，以笛卡兒為代表的西歐的哲學(xué)家們提出了這樣一種觀點(diǎn)：若找到一個(gè)適當(dāng)?shù)奈锢砹縼砻枋?，運(yùn)動(dòng)的總量是守恒的。這就是運(yùn)動(dòng)不滅的思想。他繼承伽利略說法，定義質(zhì)量和速率的乘積為動(dòng)量。笛卡爾認(rèn)為，這是量度運(yùn)動(dòng)的唯一正確的物理量。他的觀點(diǎn)的缺陷，在于忽略了動(dòng)量的方向性。 1668年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯在關(guān)于碰撞對物體運(yùn)動(dòng)的影響的論文中，明確指出了

2、動(dòng)量的方向性和守恒性。 牛頓把笛卡爾的定義做了修正，明確的用質(zhì)量和速度的乘積來定義動(dòng)量?？茖W(xué)前輩們就是在追尋不變量的努力中，逐漸建立了動(dòng)量的概念，發(fā)現(xiàn)了動(dòng)量守恒定律。、定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量p，用公式表示為 p=mv 動(dòng)量2、單位：在國際單位制中，動(dòng)量的單位是千克米/秒，符號(hào)是 kgm/s ；3、動(dòng)量是矢量：方向由速度方向決定，動(dòng)量的方向與該時(shí)刻速度的方向相同；4、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量；5、動(dòng)量是相對的，與參考系的選擇有關(guān)。注意：物體的動(dòng)量，總是指物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量，即具有瞬時(shí)性，故在計(jì)算時(shí)相應(yīng)的速度應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度動(dòng)量的變化p 1、某段運(yùn)動(dòng)過

3、程（或時(shí)間間隔）末狀態(tài)的動(dòng)量p 跟初狀態(tài)的動(dòng)量p的矢量差，稱為動(dòng)量的變化（或動(dòng)量的增量），即 2、動(dòng)量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小和方向都改變。 PPp = p - p3、同一直線上動(dòng)量變化的運(yùn)算：PPPPPPPPPPPP 不在同一直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則：PPPP也稱三角形法則：從初動(dòng)量的矢量末端指向末動(dòng)量的矢量末端動(dòng)量的變化p1、一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一塊堅(jiān)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(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒有變化？變化了多少？方向如何？ 規(guī)定正方向PPP課堂練習(xí)2、質(zhì)量為m的鋼球自高處落

4、下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，與水平地面碰撞時(shí)間極短，離地時(shí)速率為v2，在碰撞過程中，鋼球動(dòng)量變化為多少？課堂練習(xí)若速度變化,Ek可能為零kgm2/s2 （J）標(biāo)量Ek= mv2/2動(dòng)能若速度變化,則p一定不為零kgm/s（NS）矢量p=mv動(dòng)量 動(dòng)量與動(dòng)能有什么區(qū)別？動(dòng)量與動(dòng)能間量值關(guān)系：思考與討論思考與討論 在前面所學(xué)的動(dòng)能定理中，我們知道，動(dòng)能的變化是由于力的位移積累即力做功的結(jié)果，那么，動(dòng)量的變化又是什么原因引起的呢？ 動(dòng)量的變化與速度的變化有關(guān)，而速度的變化是因?yàn)橛屑铀俣?，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(chǎn)生的。牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量的變化 設(shè)置物理情景：質(zhì)量為m

5、的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間t，速度由v 變?yōu)関，如是圖所示：分析：由牛頓第二定律知： 而加速度定義有：變形可得：F = m a聯(lián)立可得：=p/t這就是牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式。表明動(dòng)量的變化與力的時(shí)間積累效果有關(guān)。、定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對這個(gè)物體的沖量I，用公式表示為 I=Ft2、單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛秒，符號(hào)是Ns 沖量3、沖量是矢量：方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同4、沖量是過程量，反映了力對時(shí)間的積累效應(yīng)力的空間積累使動(dòng)能發(fā)生變化Nm（J）標(biāo)量W= FS功力的時(shí)間積累使動(dòng)量發(fā)生變化NS矢量I=Ft

6、沖量 沖量與功有什么區(qū)別？1、作用力與反作用力：作用力的沖量與反作用力的沖量總是等值、反向并在同一條直線上，但是作用力的功與反作用力的功不一定相等。2、內(nèi)力：對物體系統(tǒng)內(nèi)部，內(nèi)力作用的沖量的矢量和等于零，但內(nèi)力的功的代數(shù)和不一定為零。 例：人在船上行走人對船的作用力與船對人的反作用力的沖量的矢量和等于零，但是人對船的作用力和船對人的反作用力都做正功，使人和船的動(dòng)能都增加。思考與討論t0F0FtO 由圖可知F-t圖線與時(shí)間軸之間所圍的“面積”的大小表示對應(yīng)時(shí)間t0內(nèi)，力F0的沖量的大小。思考與討論 如果在一段時(shí)間內(nèi)的作用力是一個(gè)變力，又該怎樣求這個(gè)變力的沖量？公式I=Ft中的F必須取平均值動(dòng)量定

7、理(theorem of momentum) 1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化，這就是動(dòng)量定理。 2、表達(dá)式：或 3、加深理解：1）物理研究方法：過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；2）表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因；3）動(dòng)量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同： 合外力沖量的方向與合外力的方向或速度變化量的方向一致，但與初動(dòng)量方向可相同，也可相反，甚至還可成角度。動(dòng)量定理的適用范圍1、動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力，對于變力，動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；2、動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有

8、關(guān)問題，將較難的計(jì)算問題轉(zhuǎn)化為較易的計(jì)算問題；3、動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和變速運(yùn)動(dòng)問題。 動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)。課堂練習(xí)3、一個(gè)質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的速度在光滑 水平面上運(yùn)動(dòng)，撞到前方的豎直墻壁后以8m/s的速度反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為0.01s，求球受到墻壁的平均撞擊力。1222動(dòng)量定理的應(yīng)用步驟1、確定研究對象：一般為單個(gè)物體；4、選定正方向，確定在物理過程中研究對象的動(dòng)量的變化；5、根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。2、明確物理過程：受力分析，求出合外力的沖量；3、明確研究對象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；動(dòng)量定

9、理解釋生活現(xiàn)象P一定，t短則F大，t長則F??；由Ft=P可知：t一定，F(xiàn)大則P大，F(xiàn)小則P??；F一定，t長則P大，t短則P小。緩沖裝置1、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？ 2、雜技表演時(shí)，常可看見有人用鐵錘猛擊放在“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，這又是為什么？思考與討論 建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的安全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長的麻繩？小實(shí)驗(yàn)非彈性繩斷橡皮繩不斷為什么呢？思考與討論 報(bào)道1、1962年，一架“子爵號(hào)”客機(jī)，在美國的伊利奧特市上空與一只天鵝相撞，客機(jī)墜毀，十七人喪生。 報(bào)道2、1980年，一架英

10、國的“鴿式”戰(zhàn)斗機(jī)在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機(jī)墜毀，飛行員彈射逃生 問題：小小飛禽何以能撞毀飛機(jī)這樣的龐然大物？思考與討論生活中的應(yīng)用包裝用的泡沫材料船靠岸時(shí)邊緣上的廢舊輪胎生活中的應(yīng)用摩托車頭盔里的襯墊生活中的應(yīng)用生活中的應(yīng)用牛頓第二定律的動(dòng)量表述 1、內(nèi)容：物體所受的合外力等于物體動(dòng)量的變化率，即 2、牛頓第二定律與動(dòng)量定理的區(qū)別：1）牛頓第二定律反映的是物體某一瞬時(shí)所受合外力與加速度之間的關(guān)系，兩者一一對應(yīng)，是一個(gè)瞬時(shí)表達(dá)式，僅當(dāng)合外力為恒力時(shí)，加速度為恒量；2）動(dòng)量定理是研究物體在合外力持續(xù)作用下的一段時(shí)間內(nèi)的積累效應(yīng)，使物體的動(dòng)量獲得增加?？茖W(xué)漫步 1、汽車的碰撞試驗(yàn)1）汽車

11、的安全氣囊的保護(hù)作用2）轎車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)艙并不是越堅(jiān)固越好 2、了解歷史上關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭論1、關(guān)于沖量和動(dòng)量，下列說法中正確的是（ ） A、沖量是反映力的作用時(shí)間積累效果的物理量 B、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 C、沖量是物體動(dòng)量變化的原因 D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABC課堂練習(xí)2、對于力的沖量的說法，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，力的沖量也不一定大 C、F1與其作用時(shí)間t1的乘積F1t1的大小，等于F2與其作用時(shí)間t2的乘積F2t2的大小，則這兩個(gè)沖量相同 D、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此推力的沖量為

12、零 B 5、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體先停下來，甲物體又經(jīng)較長時(shí)間停下來，下面敘述中正確的是（ ）A、甲物體受到的沖量大 B、乙物體受到的沖量大C、兩個(gè)物體受到的沖量大小相等 D、無法判斷C2、玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水泥地撞擊過程中（ ）A、玻璃杯的動(dòng)量較大 B、玻璃杯受到的沖量較大C、玻璃杯的動(dòng)量變化較大 D、玻璃杯的動(dòng)量變化較快D課堂練習(xí)7、人從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣做是為了（ ）C8、將重物P壓住紙帶，當(dāng)用一水平力緩緩拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物會(huì)隨紙帶一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)迅

13、速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶將會(huì)從重物下抽出，則下列解釋正確的是（ ）A、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較大 B、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較小C、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量較大 D、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量較小A、減小沖量 B、減小動(dòng)量的變化量C、增長與地面作用時(shí)間，從而減小沖力D、增大人對地面的壓強(qiáng)，起到安全作用CD課堂練習(xí)3、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高為20m處水平拋出，初速度為10ms，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，從拋出到落地過程中，重力的沖量是（ ）A、60NsB、80Ns C、100Ns D、120NsC課堂練習(xí) 4、質(zhì)量為2Kg的物體A，放在光滑的水平面上，受如圖

14、F=10N的力作用了10秒，則在此過程中F的沖量大小是_，重力的沖量大小是_，支持力的沖量是_，合力的沖量是_。（g=10m/s2）注意：求沖量時(shí)，一定要明確是求哪個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量。合力的沖量為 I合=F合t，或I合=Fit10100101001100N9、一質(zhì)量為100g的小球從0.8m高處自由下落到一個(gè)軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2s，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對小球的沖量為多少？課堂練習(xí)10、質(zhì)量為m的物體，以速率v沿半徑為R的圓，在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。求物體運(yùn)動(dòng)半周所受的合力的沖量的大小。11、質(zhì)量為m的物體，靜止在足夠大的水平面上，物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為，有一水平恒力F作用于物體上，并使之加速前進(jìn)，經(jīng)t1秒后撤去恒力F，求物體運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間t。12、如圖所示，試比較出A、B兩物體所受合力的大小及所受合力的沖量的大小。OptAB課堂練習(xí)1、在日常行走中，若一個(gè)大人和一個(gè)小孩發(fā)生了碰撞，你將可能看到什么樣的現(xiàn)象？2、在足球場上，你?？吹竭\(yùn)動(dòng)員用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面飛來