高二物理选修3-5第16章 第二节 动量和动量定理 敦化市第二中学 李明哲 2017年04月17日

学习目标 1．理解动量、冲量和动量变化量及它们的矢量性； 2．理解动量定理的确切含义和表达式； 3．会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题（涉及动量方向变化类问题一般出在选择题，在下节习题课上在进一步解决）

预习导学 1. 动 量 2. 动 量变化 （1）概念：在物理学，物体的________和________的乘积叫动量； （2）动量的计算公式：_________；动量是___量。 （3）单位：_________________________________； （4）动能的计算公式： ______________ ，与动能EK之间关系公式为：EK=__________，P=________。 （5）动量与动能区别： 质量 速度 P=mv 矢 千克·米每秒（kg · m/s） EK=mv2/2 P2／2m 二者虽然都是状态量，但标矢性不同，且在机械运动中，动量可以传递，动能又可以传递又可以转化。 2. 动 量变化 与速度变化ΔV类似，同一直线上动量变化ΔP=__________；强调：动量变化要包括_______和_______的变化。一个质量0.2kg的垒球，以25m/s速度撞墙，以20m/s速率反弹，碰撞前后动量的变化为_____________________________________ 。 mv－ mvo 大小 方向 9kg · m/s或－ 9kg · m/s

预习导学 3. 冲 量 I=Ft （1）______与______的乘积叫冲量； （2）冲量的计算公式：_________；冲量是___量。 （3）单位： ___________________ ； （4）过程量：它反映了力的作用对_______的积累效果； （5）方向：冲量是矢量，某力的冲量方向与___________________ ； （6）功的计算公式为： _____________________ ； （7）冲量与功的区别： 力 时间 I=Ft 矢 牛·秒（N · s） 时间 力的方向相同 W=FLCOSθ 都是过程量，但标矢性不同，且冲量是力对时间的积累，功是力在距离上的积累。

自学成果检验 （1）物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（ ） A.物体所受合力的冲量一定不为零 （1）物体在运动过程中加速度不为零，则下列说法正确的是（　　） A.物体所受合力的冲量一定不为零  B.物体所受合力做的功一定不为零 B’.物体的速度方向一定变化 C.物体动能一定变化  D.物体动量一定变化 （2）一物体放在水平地面上，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图，求：8s内拉力的冲量。

F合t = mV － mVo F合 a= a= m t 新课学习 推导动量定理： V－Vo 1．动量定理 观看视频 数据性实例 例举实例 实验 推导动量定理： 一只0.45千克的鸟，撞在速度为每小时80千米的飞机上时，撞击时间一定很短，就会产生1500牛顿的力，要是撞在速度为每小时960千米的飞机上，那就要产生21.6万牛顿的力。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大。不只发生在鸟与飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。 假设一个物体的质量为m ，初速度为 V0 ，在力的作用下在水平面上向前做匀加速直线运动，经过时间 t ，速度达到 V ，则物体所受到的合力冲量为多大？ F合 V－Vo a= a= m t F合t = mV － mVo

合力的冲量 F合t = mV － mVo 末动量 初动量 文字表述： 合力的冲量等于物体动量的变化

2. 应用定理解决问题 应用动量定理解题的步骤： 1. 选择研究对象（通常为单个物体） 2. 选研究过程，定初、末状态，选正方向 练习1．刚才“大脑理论”节目里一辆甲车与另一辆迎面驶来的乙车相撞，两车相撞后都停止运动，假设两车相撞前的速率均为30m/s。 （方法提示：1．此过程中，车厢壁对炸药的冲击力在变化，不是恒定值，所以引入平均冲力的称法；2．炸药所受摩擦阻力与车厢壁冲击力相比小得多，可以忽略） （1）假设车祸中甲货车上的炸药为60kg，直接放置于车厢上，箱子与车厢壁碰撞作用时间为0.03s，求它受到的车厢壁对它平均冲力是多大？ （2）若此炸药安装在缓冲装置上，设缓冲装置与炸药的作用时间为1s，求炸药受到的缓冲装置对它的平均冲力为多大？ 应用动量定理解题的步骤： 1. 选择研究对象（通常为单个物体） 2. 选研究过程，定初、末状态，选正方向 3. 对研究对象受力分析，看力作用时间 4. 根据动量定理，列车表达式并求解

F mg N 应用动量定理解题的步骤： 1. 选择研究对象（通常为单个物体） ； 2. 选研究过程，定初、末状态，选正方向； 3. 对研究对象受力分析，看力作用时间； 4. 根据动量定理，列出表达式并求解。 N F mg 1 . 研究对象为炸药； 2. 两车碰前为初状态mVo ，与车厢壁作用停止后为末状态mV=0；设向右为正; 3. 炸药竖直方向受力抵消，水平上受到车厢壁的支持力为合力， 两次作用时间分别为0.03s与1s; 4 .步骤：设向右为正，炸药与车碰撞过程，根据动量定理: Ft=0－mVo ；Vo=－30m/s，t=0.03s，得F=6×104N； 同理若t=1s，得F=1800N 。

提升练习 练习2.（我不希望这种事情真的发生）假设金君男同学由于平时不爱学习，没有考上大学，迫于生计，被迫以表演胸口碎大石赚钱为生，有一天他躺在地上表演节目，石头平放在胸口，石头的质量为50kg，另有搭档吴云龙同学手持质量为10kg的铁锤，让铁锤从某一高度处落下后与石头相碰，碰前速度大小为10m/s，碰后静止于石头上，石头始终静止且没有碎，若铁锤与石头的作用时间为0.1s，g=10m/s2。求： （1）铁锤受到石头的平均冲力为多大？ （2）击打过程中金君男受到石头的平均压力为多大？

课堂总结 谢谢！