第一章动量及其守恒定律 知识点总结-2023-2024学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

新教材 鲁科版2019版 物理选择性必修第一册 第1章知识点清单 目录 第1章　动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理 第2节 动量守恒定律及其应用 第3节 科学验证：动量守恒定律 第4节 弹性碰撞与非弹性碰撞 2 / 2 第1章　动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理 一、动量 1. 动量 定义 运动物体的质量和速度的乘积叫动量，其定义式为p=mv 性质 瞬时性 通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量，所以说动量具有瞬时性，是状态量 矢量性 动量具有方向，其方向与速度的方向相同，其运算遵循平行四边形定则 相对性 因物体的速度与参考系的选取有关，故物体的动量也与参考系的选取有关 2. 动量的变化量 动量的变化量是指物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差，是矢量，其表达式Δp=p2-p1为矢量式，运算遵循平行四边形定则。 二、冲量 定义与定义式 力与力的作用时间的乘积叫冲量，其定义式为I=Ft 标矢性 冲量是矢量，其方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同 物理意义 反映力对时间的积累效应 从冲量的定义式看出，冲量涉及一段时间，是过程量，其大小取决于力和时间这两个因素，所以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。 三、动量定理 1. 内容：物体在一个过程中所受合外力的冲量等于该物体在这个过程中动量的变化量。 说明    这里说的“合外力的冲量”指的是各外力的合力的冲量，或者是各外力的冲量的矢量和。 2. 表达式：I=p2-p1或Ft=mv2-mv1。 表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的意思。公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值。 3. 关于I=Δp=p2-p1的几点说明 a. 合外力的冲量I是原因，动量的变化量Δp是结果。 b. 物体动量的变化量Δp的大小和方向与合外力的冲量I的大小和方向均相同。 c. 合外力的冲量I与初动量p1、末动量p2的大小和方向均无必然联系。 四、动量变化量的计算及动量与动能的比较 1. 动量的变化量的计算 动量始终保持在一条直线上时，选定坐标轴的方向后，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(注意：此时的正、负号仅代表方向，不代表大小)。若初、末动量不在同一直线上时，根据平行四边形定则合成。   2. 动量和动能的比较 动量 动能 区别 标矢性 矢量 标量 大小 p=mv Ek=mv2 变化情况 v变化，p一定变化 v变化，ΔEk可能为零 联系 p=mv→v=Ek= Ek=mv2→v= p= 五、冲量的计算 1. 求某个恒力的冲量：用该恒力与该恒力的作用时间相乘。 2. 求合冲量的两种方法 (1)可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和。 (2)如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合=F合Δt求解。 3. 求变力冲量的方法 (1)平均值法：如果一个物体受到的力是变力，但该力与时间为线性关系(即随时间均匀变化)，我们可以用求平均值的方法求解，此种情况下该力的平均值为 (Ft+F0)，则该变力的冲量为I= (Ft+F0)t。 (2)图像法：以时间为横轴，力为纵轴，画出变力随时间变化 的关系图像，如图所示，该图线与时间轴围成的“面积” (图中阴影部分)表示力的冲量。 (3)动量定理法：如果力是变力，冲量无法直接根据冲量的定义式来求，我们可以用动量定理来求。根据动量定理I=Δp，若I无法直接求得，可求出Δp间接求出I，这是求变力冲量的重要方法。 4. 冲量与功的比较 冲量 功 区别 公式 I=Ft W=Fx 标、矢量 矢量 标量 意义 力对时间的积累，在F-t图像中用图线与时间轴围成的面积表示 力对位移的积累，在F-x图像中用图线与位移轴围成的面积表示 正、负 正、负表示与正方向相同或相反 正、负表示动力做功或阻力做功 作用效果 改变物体的动量 改变物体的动能 六、动量定理的应用 1. 用动量定理解释生活现象 (1)Δp一定时，作用时间越短，力越大；作用时间越长，力越小。 (2)F一定时，作用时间越长，Δp越大；作用时间越短，Δp越小。 分析问题时，要明确哪个量一定，哪个量变化。 2. 用动量定理解题的基本思路 (1)确定研究对象。在中学阶段用动量定理讨论的问题，其研究对象一般仅限于单个物体。 (2)对物体进行受力分析，求合冲量。可先求每个力的冲量，再求各力冲量的矢量和；或先求合力，再求其冲量。 (3)抓住过程的初、末状态，选好正方向，确定各动量和冲量的正负号。 (4)根据动量定理列方程，如有必要还需要补充其