16.2 动量和动量定理-【二元课件】2020-2021学年高二物理课件+素材精选（人教版选修3-5）

第十六章 动量守恒定律 第２节　动量和动量定理   A B m1 m2   m1 m2 m1 m2 A B 碰撞前后那些物理量可能不变呢？ 动量概念的由来 在上节课探究的问题中，发现碰撞的两个物体，它们的质量和速度的乘积mv在碰撞前后很可能是保持不变的，这让人们认识到mv这个物理量具有特别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。 2 １、定义：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积，叫做物体的动量p，用公式表示为 p=mv 动量(momentum) 2、单位：动量的单位由质量和速度单位共同确定。 在国际单位制中，动量的单位是：千克·米/秒，符号是 kg·m/s ； 3、动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同； 4、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量； 5、动量是相对的，与参考系的选择有关。(通常指相对地面的动量) 注意： 物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度 一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 典例分析1 解析   m m 碰撞前钢球速度 　 v1=6m/s p1=mv1=0.1×6 kg·m/s=0.6 kg·m/s 碰撞后钢球动量 p2=mv2=0.1×(-6 )kg·m/s= - 0.6 kg·m/s 碰撞前后钢球的动量变化了 Δp=p2-p1= (- 0.6 kg·m/s) - (6 kg·m/s)= - 1.2 kg·m/s 取水平向右为正 碰撞前钢球动量 碰撞后钢球速度　v2= - 6m/s， 正方向 p1 p2 Δp 动量的变化p 2、动量变化的三种情况 p = p' - p 1、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量p ' 跟初状态的动量p的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即 大小变化、方向不变 大小不变、方向变化 大小和方向都改变 若速度变化,ΔEk可能为零 kg·m2/s2(J) 标量 Ek= mv2/2 动能 若速度变化,则Δp一定不为零 kg·m/s (N·S) 矢量 p=mv 动量 动量与动能有什么区别？ 动量与动能间量值关系： 解答以下三个小题，思考动量与动能的区别 课堂练习 (1)质量为2kg的物体，速度由3m/s增大到6m/s，它的动量和动能各增大为原来的几倍？ (2)质量为2kg的物体，速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量和动能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？ (3)A物体质量为2kg，速度是3m/s，方向向东；B物体的质量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？ 2倍 ４倍 动量变化 动能不变 －12kg·m/s －6kg·m/s 33J 牛顿第二定律推导动量的变化 设置物理情景：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v 变为v’，如图所示. 由牛顿第二定律知： 而加速度定义有： 变形可得： F = m a 联立可得： 这就是牛顿第二定律的另一种表达形式 动量的变化与力的时间积累效果有关 v m O x F m F 解析 １、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft 2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s 冲量(impulse) 3、冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同 4、冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 动量 动量变化量 冲量 定义式 单位 矢量性 动量和冲量 I=Ft N.s 与F的方向相同 (F的方向不变时) p=mv kg . m/s 与v方向一致 与Δv方向一致 Δp=mv2- mv1 = p2 - p1 kg . m/s 一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度在光滑水平面上向右运动，碰到坚硬墙壁后弹回，沿同一直线以6m/s的速度向左运动.碰撞前后钢球动量变化了多少？ v v′ 解：取小球初速度方向为正方向 初动量： p=mv即P=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s 末动量： p′=mv′即p′= 0.1×(- 6)kg·m/s=-0.6kg·m/s 故动量变化为： Δp= p′- p=0.6kg·m/s-(-0.6kg·m/s) = -1.2kg·m/s “﹣”表示力的方向与正方向相反即ΔP方向水平向左. 典例分析2 v' v 在滑水平面上的质量为m 的物体在水