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第1节 冲量和动量
第一章 动量和动量守恒定律
粤教版选择性必修一
课堂引入
壹
动量
贰
冲量
叁
课堂小结
肆
目录
课堂引入
第一部分
壹
一把重锤不一定能将静止的飞机机头砸扁，而一只飞鸟却能将高速飞行的飞机机头撞扁，为什么看似柔弱的小鸟的破坏性比重锤还大呢 如何描述其碰撞过程 物体碰撞效果究竟与什么因素有关
一、课堂引入
【问题思考】
生活中这些常识蕴含了哪些与碰撞有关的物理知识呢
为什么要铺上细沙？
为什么要铺上海绵垫？
一、课堂引入
冲量
第二部分
贰
二、冲量
将一个钢球从同一高度分别自由下落到坚硬的木板和垫有海绵的木板上，用力传感器测出钢球碰撞时作用力的大小，用与力传感器相连的数据采集器记录下力随时间的变化，如图所示是某次实验获得的钢球从同一高度落下碰撞不同材质垫块的实验结果。
【观察与思考】
面积：
软垫块：
硬垫块：
结论：
碰撞效果与作用力和作用时间有关系。
二、冲量
1、力与力的作用时间的乘积。用“ ”表示。
2、定义式：
3、单位：牛秒，符号为N·s
4、冲量反映力的作用对时间的累积效应。
5、冲量是矢量，它的方向与力的方向一致。
二、冲量
7、冲量的计算
（1）单个力的冲量，利用公式I=Ft计算；
（2）合力的冲量
①如果是一维情况，可以转化为代数和，求合力的冲量时，遵守平行四边形法则；
②两种方法：先分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；如果两个力作用的时间相同，可以先求合力，在利用公式 I合=F合·△t求解；
③变力的冲量，用动量定理求解；
二、冲量
【问题思考】
为什么体操运动员落地瞬间要弯一下腿？
为什么拍篮球时，要回一下手？
提示:延迟了作用时间，减小了受力大小
二、冲量
比较冲量和功：
冲量 功
单位
公式
标矢性
意义
正负
N·s
J
矢量
标量
力的作用对时间的累积效应；
力的作用对空间的累积效应；
正负表示方向与正方向相反
正负表示动力做正功或阻力做负功
二、冲量
【典例分析】
【典例1】关于冲量，下列说法中正确的是（　　）
A．作用在物体上的力越大，力的冲量越大
B．力的作用时间越长，冲量越大
C．冲量是矢量
D．物体静止不动，受到重力的冲量为零
二、冲量
【典例分析】
【典例2】质量为m的物体在倾角为θ的光滑固定斜面顶端由静止释放，经时间t，物体从斜面顶端滑到斜面底端，在此过程中（　　）
A．物体所受支持力的冲量为零
B．物体所受重力的冲量方向沿斜面向下
C．物体所受合外力的冲量大小为mgtsinθ
D．物体所受重力的冲量大小为mgtsinθ
B．物体所受重力的冲量方向与重力方向相同，竖直向下，选项B错误；
C．物体所受合外力的冲量大小为I=mgtsinθ，选项C正确；
D．物体所受重力的冲量大小为IG=mgt，选项D错误。
故选C。
【详解】A．根据I=Ft可知物体所受支持力的冲量不为零，选项A错误；
二、冲量
【典例分析】
【详解】A．根据I=Ft可知物体所受支持力的冲量不为零，选项A错误；
B．物体所受重力的冲量方向与重力方向相同，竖直向下，选项B错误；
C．物体所受合外力的冲量大小为I=mgtsinθ，选项C正确；
D．物体所受重力的冲量大小为IG=mgt，选项D错误。
故选C。
二、冲量
如图所示，利用两个不同质量的钢球、半盒细沙、一张小板凳（用一块薄木板和四枚长钢钉做成）做如下实验：
（1）把小板凳平放在细沙表面，分别用不同质量的钢球从同一高度落
下碰撞小板凳，观测小板凳两次陷入细沙中的深度。
（2）把小板凳平放在细沙表面，同一钢球分别从不同高度落下碰撞小板凳，观察小板凳两次陷入细沙中的深度。
讨论影响碰撞的因素还有哪些。
【观察与思考】
提示：
相互作用的力、作用时间、质量和速度
二、冲量
动量
第三部分
叁
三、动量
设钢球的质量为m，从高处下落至与海绵垫块相碰前的速度为v ，碰撞t秒后静止，碰撞过程中平均作用力为F。视碰撞过程为匀减速直线运动，请用牛顿运动定律和运动学公式，探究钢球下落到海绵垫块时相互作用力、作用时间、质量和速度的关系。
【想一想】
根据牛顿第二定律得：
根据运动学公式得：
钢球与海绵垫块相碰最终的速度为零，可以得到：
3、单位: _____________，符号是_________
4、动量是______，其方向与物体速度的方向相同。
1、定义：
2、表达式：_________
在物理学中，将质量和速度的乘积叫做物体的动量，用符号“ ____”表示。
P=mv
千克米每秒
kg·m/s
P
矢量
三、动量
（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
（2）动量变化的三种情况：
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
P
P′
p = p' - p
（3）同一直线上动量变化的运算：
ΔP
P
P′
ΔP
P′
P
P′
ΔP
P′
P′
5.动量的变化 p
三、动量
物体的动量改变，其动能是否一定改变？物体的动能改变，其动量是否一定改变？
【问题思考】
提示：动能是标量，动量是矢量。动量改变，动能不一定改变；动能改变动量不一定改变。
三、动量
动能 动量
区别 定义 物体由于运动而具有的能 物体质量与速度的乘积
公式 p＝mv
单位 焦耳（J） 千克米每秒（kg·m/s）
标、矢量 标量 矢量
时空对应 状态量 状态量
与V的关联程度 v 变化（方向），Ek 不一定变化 v 变化，p 一定变化
联系 6. 动量和动能的区别与联系
三、动量
【典例3】关于物体的动量，下列说法中正确的是（　　）
A．不同物体中动量越大，速度一定越大
B．（-8kg·m/s）的动量大于（+6kg·m/s）的动量
C．物体的动能不变，其动量一定不变
D．物体的动量越大，动量的改变量一定越大
三、动量
【典例分析】
【典例分析】
【典例4】一个质量为m=1kg的钢球，以v1=3m/s的速度水平向右运动，碰到障碍物后被弹回，沿着同一直线以v2=3m/s的水平速度向左运动。设钢球碰前的动量为p1，碰后的动量为p2，取碰撞后弹回的方向为正方向，关于钢球动量变化的下列计算式，正确的是
（　　）

三、动量
【典例分析】
三、动量
【典例分析】
3．冬奥会速滑比赛中，甲、乙两运动员的质量分别为m和M，若他们的动能相等，则甲、乙动量大小之比是（　　）
三、动量
四、课堂小结
一、冲量
二、动量
1. 定义：作用在物体上的力与力的作用时间的乘积；
2. 公式：I=Ft
3. 单位：牛·秒，符号是N·s
4. 矢标性：矢量
5.冲量时过程量，反应了力对时间的积累；而功是力对空间的积累效果
1. 定义：物体的质量与物体速度的乘积；
2. 公式：p=mv
3.单位：千克·米每秒，符号是kg·m/s
4. 矢标性：矢量
5.动量是个状态量。动量变化，动能不一定变化，但动能变化，动能一定变化。
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