第十六章动量守恒定律课件1(人教版选修3-5)



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1、第十六章 阶段复习课一、动量一、动量1.1.动量是描述物体运动状态的量,通常所说的物体的动量是指动量是描述物体运动状态的量,通常所说的物体的动量是指物体在某一时刻的动量,求动量时应明确物体某一时刻的瞬时物体在某一时刻的动量,求动量时应明确物体某一时刻的瞬时速度速度. .2.2.动量的矢量性:动量的表达式动量的矢量性:动量的表达式p=mvp=mv是矢量表达式,动量的方是矢量表达式,动量的方向与物体瞬时速度的方向相同向与物体瞬时速度的方向相同. .计算动量时,如果物体在一条计算动量时,如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算就可以转直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算
2、就可以转化为代数运算了化为代数运算了. .3.3.动量具有相对性:选取不同的参考系,同一物体的速度可能动量具有相对性:选取不同的参考系,同一物体的速度可能不同,物体的动量也就不同,即动量具有相对性不同,物体的动量也就不同,即动量具有相对性. .通常在不说通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指相对地面的动量明参考系的情况下,物体的动量是指相对地面的动量. .4.4.动量的变化量动量的变化量pp:设物体的初动量:设物体的初动量p p1 1=mv=mv1 1, ,末动量末动量p p2 2=mv=mv2 2,则物体动量的变化量则物体动量的变化量pp=p=p2 2-p-p1 1=mv=mv2 2-m
3、v-mv1 1. .由于动量是矢量,因由于动量是矢量,因此,上式是矢量式此,上式是矢量式. .当初、末动量共线时,可通过正方向的选定,将矢量运算简化当初、末动量共线时,可通过正方向的选定,将矢量运算简化为代数运算为代数运算. .二、冲量二、冲量1.1.冲量的绝对性冲量的绝对性, ,由于力和时间均与参考系无关由于力和时间均与参考系无关, ,所以力的冲量所以力的冲量也与参考系的选择无关也与参考系的选择无关. .2.2.冲量是矢量冲量是矢量. .冲量的运算服从平行四边形定则冲量的运算服从平行四边形定则, ,合冲量等于各合冲量等于各外力的冲量的矢量和外力的冲量的矢量和. .若整个过程中若整个过程中,
4、,不同阶段受力不同不同阶段受力不同, ,则合则合冲量为各阶段冲量的矢量和冲量为各阶段冲量的矢量和. .3.3.冲量是过程量,它是力在一段时间内的积累,它取决于力和冲量是过程量,它是力在一段时间内的积累,它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在哪一段时间内的冲量. .4.4.冲量的单位:在国际单位制中,力冲量的单位:在国际单位制中,力F F的单位是的单位是N N,时间,时间t t的单位的单位是是s s,所以冲量的单位是,所以冲量的单位是NsNs. .动量与冲量的单位关系是动量与冲量的单位关系是1
5、 Ns1 Ns= =1 kgm/s1 kgm/s,但要区别使用,但要区别使用. .三、对碰撞过程的理解三、对碰撞过程的理解1.1.发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体发生碰撞的物体间一般作用力很大,作用时间很短,各物体作用前后各种动量变化显著,物体在作用时间内的位移可忽略作用前后各种动量变化显著,物体在作用时间内的位移可忽略. .2.2.即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,由于内力远大于外即使碰撞过程中系统所受合力不等于零,由于内力远大于外力,作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动力,作用时间又很短,所以外力的作用可忽略,认为系统的动量是守恒的量是守恒的. .3.3
6、.若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后若碰撞过程中没有其他形式的能转化为机械能,则系统碰后的总机械能不可能大于碰前系统的机械能的总机械能不可能大于碰前系统的机械能. .4.4.对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对于非弹性碰撞,碰对于弹性碰撞,碰撞前后无动能损失;对于非弹性碰撞,碰撞前后有动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失撞前后有动能损失;对于完全非弹性碰撞,碰撞前后动能损失最大最大. .四、动量与速度、动能的区别和联系四、动量与速度、动能的区别和联系1.1.动量与速度动量与速度(1)(1)区别:速度用来描述物体运动的快慢和方向;动量在描述区别:速度用来描述物体运动的
7、快慢和方向;动量在描述物体运动方面更进一步,更能体现运动物体的作用效果物体运动方面更进一步,更能体现运动物体的作用效果. .(2)(2)联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是矢量,动量的方向与速度的方向相同,矢量,动量的方向与速度的方向相同,p=mvp=mv. .2.2.动量与动能动量与动能(1)(1)区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述区别:动量是矢量,动能是标量;动能从能量的角度描述物体的状态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态物体的状态,动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态. .(2)(2)联系:都
8、是描述物体运动状态的物理量,联系:都是描述物体运动状态的物理量,2kkpEp2mE .2m,五、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较五、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较 定律名称定律名称 项目项目 动量守恒定律动量守恒定律 机械能守恒定律机械能守恒定律 相相同同点点 研究对象研究对象 研究过程研究过程 研究对象都是相互作用的物体组成的系统研究对象都是相互作用的物体组成的系统 研究的都是某一运动过程研究的都是某一运动过程 定律名称定律名称 项目项目 动量守恒定律动量守恒定律 机械能守恒定律机械能守恒定律 不不同同点点 守恒条件守恒条件 表达式表达式 表达式的表达式的矢矢标性标性 某一方向某一方向
9、上应用上应用情况情况 运算法则运算法则 系统不受外力或所受系统不受外力或所受外力的矢量和为零外力的矢量和为零 系统只有重力或弹系统只有重力或弹力做功力做功 p p1 1+p+p2 2=p=p1 1+p+p2 2 E Ek1k1+E+Ep1p1=E=Ek2k2+E+Ep2p2 矢量式矢量式 标量式标量式 可在某一方向独立可在某一方向独立使用使用 不能在某一方向独立不能在某一方向独立使用使用 矢量法则进行合成矢量法则进行合成或分解或分解 代数和代数和对所学知识及时总结,将其构建成知识网络,既有助于整对所学知识及时总结,将其构建成知识网络,既有助于整体把握知识结构,又利于加深对知识间内在联系的理解。
10、下面体把握知识结构,又利于加深对知识间内在联系的理解。下面是本阶段的知识结构图,请要求学生认真填一填吧!是本阶段的知识结构图,请要求学生认真填一填吧!动动量量守守恒恒定定律律 实验:探究碰撞中的不变量实验:探究碰撞中的不变量基本概念基本概念 动量定理动量定理 动量守恒定律动量守恒定律 基基本本概概念念 冲量冲量 动量动量 定义式:定义式:_方向:与力方向:与力F F的方向的方向_物理意义:表示力对物理意义:表示力对_的累积效应的累积效应定义式:定义式:_单位:单位:_,且,且1 _=1 Ns1 _=1 Ns方向:与速度的方向方向:与速度的方向_动量的动量的变化量变化量I=FtI=Ft相同相同时
11、间时间p=mvp=mvkgm/skgm/skgm/skgm/s相同相同定义式:定义式:pp=p=p2 2-p-p1 1=mv=mv方向:与方向:与vv方向方向_相同相同动量定理动量定理 内容:物体在一个过程始末的内容:物体在一个过程始末的_等于它在这个过程中所受力的冲量等于它在这个过程中所受力的冲量公式:公式:I=FI=F合合t=pt=p2 2-p-p1 1=_=_动量变化量动量变化量mvmv2 2-mv-mv1 1动动量量守守恒恒定定律律 内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和矢量和_ _,这个系统的总动量保持不变,这个系统的总动量保持不变