2动量和动量定理读一读·思一思辨一辨·议一议一、阅读教材第6页“动量”部分,理解动量的确切含义和表达式,会计算一维情况下的动量变化。1.物体的质量及其运动速度的乘积称为该物体的动量。公式:p=mv,单位:kg·m/s,读作“千克米每秒”。2.动量的特征是什么?答案:(1)动量是状态量,它与某一时刻相关。(2)动量是矢量,其方向与物体运动速度的方向相同。3.动量有什么物理意义?答案:速度从运动学角度量化了机械运动的状态,动量则从动力学角度量化了机械运动的状态。4.什么是动量的变化量?答案:物体在某段时间内末动量p'与初动量p的矢量差(也是矢量),Δp=p'-p(矢量式)。读一读·思一思辨一辨·议一议二、动量定理阅读教材第7~8页“动量定理”部分,理解冲量的概念;理解动量定理的确切含义。1.冲量(1)定义:力F与力的作用时间t的乘积叫作力的冲量。(2)写出其表达式和单位。答案:表达式:I=F(t'-t)。单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s。(3)矢量性:冲量是矢量,恒力的冲量方向跟恒力的方向相同。读一读·思一思辨一辨·议一议2.动量定理(1)内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。这个关系叫做动量定理。(2)表达式:F(t'-t)=mv'-mv或I=p'-p。(3)说明:对于变力的冲量,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。读一读·思一思辨一辨·议一议1.思考辨析。(1)动量相同的物体运动方向不一定相同。()解析:动量相同指动量的大小和方向均相同,而动量的方向就是物体运动的方向,故动量相同的物体运动方向一定相同。答案:×(2)动量定理不仅适用于恒力,也适用于变力。()解析:如果物体受到变力的作用则不能直接用F(t'-t)求变力的冲量,这时可以求出该力作用下物体动量的变化量Δp,等效代换变力的冲量I。答案:√读一读·思一思辨一辨·议一议2.探究讨论。(1)冲量与功的区别是什么?答案:冲量表示作用力在时间上的累积效果;功表示作用力在空间上的累积效果。(2)动量始终保持在一条直线上时如何运算?答案:选定一个正方向,动量、动量的变化量,用带正、负号的数值表示,从而将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅表示方向,不表示大小)。(3)运输易碎物品时包装箱内为什么放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物?答案:物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之就越小。运输易碎物品包装箱内放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物是为了增大作用时间以减小物品受到的作用力。探究一探究二探究三对动量的理解问题导引如图所示,质量为m的小球以速度v与挡板发生碰撞,若以大小不变的速度反向弹回,碰撞前后动量是否相等?要点提示:不相等,这是由于碰撞前、后动量方向发生了变化。探究一探究二探究三名师精讲1.动量(1)动量是状态量,进行动量运算时,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)动量的相对性: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。探究一探究二探究三2.(1)动量的变化量Δp=p'-p是矢量式,Δp、p'、p间遵循平行四边形定则,如图所示。(2)Δp的计算①当p'、p在同一直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算;②当p'、p不在同一直线上时,应依据平行四边形定则运算。探究一探究二探究三3.与动能的区别与联系(1)区别:动量是矢量,动能是标量。(2)联系:动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,大小关系为。Ek=𝑝22𝑚探究一探究二探究三典例剖析【例题1】一质量m=0.2kg的皮球从高H=0.8m处自由落下,与地面相碰后反弹的最大高度h=0.45m。试求:球与地面相互作用前、后时刻的动量以及球与地面相互作用过程中的动量变化。解析:以向下的方向为正,则由得与地面接触时的速度v1=4m/s此时的动量大小p1=mv1=0.8kg·m/s,方向向下,为正。球刚离开地面时的速度v2=3m/s此时的动量大小p2=mv2=0.6kg·m/s,方向向上,为负。所以Δp=p2-p1=(-0.6kg·m/s)-0.8kg·m/s=-1.4kg·m/s,负号表示方向向上。答案:p1=0.8kg·m/s,方向向下p2=0.6kg·m/s,方向向上Δp=1.4kg·m/s,方向向上mgH=12mv2探究一探究二探究三归纳总结动量变化量的求解方法1.若初、末...
