碰撞,动量和动量定理.ppt

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1、碰撞，动量和动量定理生活中的各种碰撞现象撞车生活中的各种碰撞现象打桩机打桩生活中的各种碰撞现象飞鸟撞飞机生活中的各种碰撞现象打网球生活中的各种碰撞现象拳击如mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度；如mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动；如mA

2、将探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)．我们只研究最简单的碰撞——一维碰撞两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．这种碰撞叫做一维碰撞．实验的基本思路在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”．②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量，才是我们追寻的不变量．碰撞前后速度V的变化和物体的质量m的关系，可以做如下猜测：1．实验必须保证碰撞是一维的2．用天平测量物体的质量；3．测量两个物体在碰撞

3、前后的速度．速度的测量可以充分利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来进行。实验条件的保证、实验数据的测量需要考虑的问题１、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p，用公式表示为p=mv动量(momentum)2、单位：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。注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻

4、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动量的变化p1、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。PP′p=p'-p3、同一直线上动量变化的运算：ΔPPP′ΔPP′PP′ΔPP′P′PP′不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形定则：ΔPPP′ΔP也称三角形法则：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端动量的变化p1、一个质量是0.1kg的钢球，以6

5、m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，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有没有变化？变化了多少？方向如何？规定正方向PP′ΔP课堂练习2、质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为v2，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？课堂练习若速度变化,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：思考

6、与讨论思考与讨论在前面所学的动能定理中，我们知道，动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的呢？动量的变化与速度的变化有关，而速度的变化是因为有加速度，而牛顿第二定律告诉我们，加速度是由物体所受的合外力产生的。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’，如是图所示：分析：由牛顿第二定律知：而加速度定义有：变形可得：F=ma联立可得：=⊿p/⊿t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。表明动量的变化与力的时间积

7、累效果有关。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=Ft2、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力的空间积累使动能发生变化N·m（J）标量W=FS功力的时间积累使动量发生变化N·S矢量I=Ft冲量冲量与功有什么区别？1、作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上

8、，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。2、内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。例：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。思考与讨论动量定理(theoremofmomentum)1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。2、表达式：或3、加深理解：1）物理研究方法：过程量