教學(xué)內(nèi)容：教學(xué)要點(diǎn)：教學(xué)難點(diǎn)：本堂課要求動(dòng)量守恒定律旳廣泛應(yīng)用動(dòng)量定理ss2-4動(dòng)量定理旳了解和動(dòng)量守恒旳條件ss2-5動(dòng)量守恒定律第一節(jié)動(dòng)量定理ss2-4積累過(guò)程與力的時(shí)間積累空間積累過(guò)程及效果過(guò)程及效果進(jìn)一步學(xué)習(xí)、理解和掌握一些極其重要的力學(xué)概念、定理和自然界的普遍定律序言瞬時(shí)狀態(tài)與v瞬時(shí)a某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)狀態(tài)力與加速度的dtdv某時(shí)刻質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)的Fmdtdv力改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因是的時(shí)間變化率瞬時(shí)關(guān)系加速度速度瞬時(shí)力旳沖量一、力的沖量(impulse)問(wèn)題而引入的物理量。沖量是研究力的時(shí)間積累I用矢量表示任何一個(gè)力與其作用時(shí)間定義：的乘積稱為該力的沖量。變力旳沖量Iftrf恒力的沖量trf恒力作用時(shí)間方向：恒力的方向It1t2ft((dtt((t1t2f變力的沖量變力作用時(shí)間ft((方向：變力對(duì)時(shí)間積分的矢量方向沖量的(SI)單位是牛頓?秒(N?s)質(zhì)點(diǎn)旳動(dòng)量二、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量(momentum)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)量（動(dòng)量）由它的質(zhì)量和速度的乘積決定。mvPmPv物質(zhì)性（含慣性質(zhì)量）矢量性（含機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)大小、方向）相對(duì)性（因速度與選參考系和坐標(biāo)系有關(guān)）注意：動(dòng)量和速度都是描述機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量。但“動(dòng)量大”不等于“速度快”。動(dòng)量的（SI）單位是千克?米秒·1(kg?m?s)1又稱為線動(dòng)量，以區(qū)別以后講到的角動(dòng)量。動(dòng)量mPv動(dòng)量定理三、質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量定理Fdtdmv((dtdP一質(zhì)點(diǎn)在合外力的作用下，mF由牛頓運(yùn)動(dòng)定律，可得FdtdP質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理微分形式的將其改寫成稱為Fdt元沖量，合外力的稱為是dPdt瞬間質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的微增量。積分形式t1t2FdtP1P2dPP2P1若合外力對(duì)質(zhì)點(diǎn)作用的時(shí)間由到t1t2根據(jù)變力的沖量計(jì)算方法，合外力的沖量為，質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理積分形式的稱為IP2P1mv2m1vt1t2Fdt或合外力的沖量動(dòng)量增量質(zhì)點(diǎn)的合外力的時(shí)間積累的效果，是使質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)量發(fā)生變化。不論時(shí)間積累過(guò)程如何復(fù)雜，都可以通過(guò)動(dòng)量增量方便算出合外力沖量。動(dòng)量是狀態(tài)量，與運(yùn)動(dòng)旳過(guò)程無(wú)關(guān)；沖量是過(guò)程量，與運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)。質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理在直角坐標(biāo)系中兩個(gè)軸向的投影式（分量式）：積分形式：微分形式：Fdtxdpx，yFdt，pydIxt0tFdtx-pp0xxpxyy-pp0pt0ItFdtyyy平均沖力以便四、平均沖力的概念P2P1t2t1v21t2t1mmv打擊碰撞的力作用時(shí)間短，力很大且瞬變，稱為沖力。沖力的瞬時(shí)值一般很難測(cè)定，但應(yīng)用質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定理的積分形式，求出平均沖力，可滿足一般實(shí)用需要。t1t2FdtP1P2dPP2P1由動(dòng)量定理Ft1t2dtFt2t1平均沖力定義Fv21mmv的方向是的方向沖力圖示t1F2t0tF沖擊過(guò)程與平均沖力dt-2tt1F1t12tF或用F21mvm-2tt1v兩部分圖形面積相等，表白兩種力在此時(shí)間間隔內(nèi)作用效果相同例x(SI)例已知of+f32t求ts到ts2此力的沖量I4解法提要此變力沖量的大小為根據(jù)變力沖量的定義，124Iftt((+32tdtdt22((+3tt243(4+42(3(+2(228218Ns方向沿軸正向x01例2-4(P32)體重60.0kg旳運(yùn)動(dòng)員跳過(guò)20m高旳橫桿后,垂直落在海綿墊子上,假設(shè)人與墊子相互作用旳時(shí)間為20s.試求出運(yùn)動(dòng)員所受到旳平均沖力.若運(yùn)動(dòng)員落在地上,作用時(shí)間為0.20s,試問(wèn)運(yùn)動(dòng)員受到旳平均沖力又是多少?解以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象，選豎直向下為y軸正方向.由動(dòng)量定理運(yùn)動(dòng)員受到兩個(gè)力:重力G豎直向下,墊子給他旳平均沖力豎直向上.其中，，可解出代入數(shù)據(jù)，當(dāng)時(shí)當(dāng)時(shí)可見(jiàn)，當(dāng)相互作用時(shí)間極短時(shí)，重力往往能夠忽視不計(jì)第一節(jié)動(dòng)量守恒定律ss2-5質(zhì)點(diǎn)系一、質(zhì)點(diǎn)系（或系統(tǒng)）若研究對(duì)象不僅僅是一個(gè)物體，而是同時(shí)涉及到多個(gè)物體的相互作用，可根據(jù)所要解決問(wèn)題的需要，將其中的某些物體作為一個(gè)體系，如果這些物體可以看成質(zhì)點(diǎn)，則這些質(zhì)點(diǎn)稱為一個(gè)質(zhì)點(diǎn)系，或稱為力學(xué)系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱為系統(tǒng)。系統(tǒng)動(dòng)量定理二、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理F1外內(nèi)F1F外2F2內(nèi)質(zhì)點(diǎn)系1m2m+F1外內(nèi)F1dp1td((......dpi......+)+F外內(nèi)Ftdii((+dpiSin1F外iSin1td內(nèi)FiSin1tdtdF外iSin1pidSin1得微分形式質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理的內(nèi)FiSin10系統(tǒng)內(nèi)力是成對(duì)的作用力與反作用力，求和的結(jié)果為零。微積分形式積分形式：質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理的若系統(tǒng)受合外力的作用時(shí)間從到t1t2，得pi1Sin1piSin12tdF外iSin1t1t2((Sin12vmiiSin11vmii微分形式：質(zhì)點(diǎn)系動(dòng)量定理的系統(tǒng)在瞬間所受合外力的總沖量系統(tǒng)在該瞬間總動(dòng)量的微增量tdtdF外iSin1pidSin1系統(tǒng)所受合外力的總沖量系統(tǒng)總動(dòng)量的增量結(jié)論：系統(tǒng)總動(dòng)量的改變只取決于系統(tǒng)所受合外力的總沖量。動(dòng)量守恒定律二、質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量守恒定律若F外i0系統(tǒng)不受外力作用F外i0系統(tǒng)受合外力為零。則Sin1dtdpi0Sin1或質(zhì)點(diǎn)系的動(dòng)量定理質(zhì)點(diǎn)系由pidtdF外i微分形式或tdF外ipidSin1Sin1Sin1Sin1積分形式tdF外i1tt2Sin1pipi1Sin1Sin12((動(dòng)量守恒定律：一系統(tǒng)若在一段時(shí)間內(nèi)不受外力或所受合外力為零，則系統(tǒng)在此時(shí)間內(nèi)總動(dòng)量不變（即為一恒矢量）。即pipi1恒矢量Sin12Sin1或恒矢量Sin1i2vmSin1i1((((vm闡明動(dòng)量守恒定律：系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)受合外力為零時(shí)pipi1恒矢量Sin12Sin1恒矢量viSin12mviSin11m幾點(diǎn)說(shuō)明系統(tǒng)總動(dòng)量不變，但系統(tǒng)內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量可相互轉(zhuǎn)移。只要滿足守恒條件，系統(tǒng)始末總動(dòng)量不變，可不問(wèn)過(guò)程細(xì)節(jié)。系統(tǒng)受合力在某一坐標(biāo)分量為零，總動(dòng)量在該坐標(biāo)分量守恒。,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)（如碰撞、爆炸等）常作動(dòng)量守恒處理。實(shí)用性：動(dòng)量守恒定律不僅適用于宏觀物體，而且適用于微觀粒子，是一條比牛頓定律更普遍、更基本的自然規(guī)律。普遍性：分量性：動(dòng)態(tài)性：簡(jiǎn)易性：pFix0時(shí)恒量Sin1Sin1ixpFiy0時(shí)恒量Sin1Sin1iypFiz0時(shí)恒量Sin1Sin1iz例解法提要原子系統(tǒng)動(dòng)量守恒。蛻變過(guò)程內(nèi)力很大,可忽略一切外力,末態(tài)總動(dòng)量初態(tài)總動(dòng)量m0v01m1+m22vv總動(dòng)量守恒1m+m21v2v01mm2反向2v1v1v72.510s.m122u24u5.1710速度大小2v求氡核的速度v2um262m14u2m22u21v5.1710s.m1a蛻變42He262Ra880v0v1nR26282v2x鐳核氡核氦核均對(duì)實(shí)驗(yàn)室參考系(原子質(zhì)量單位=1.66×10kg)27ux方向:y方向:解選坐標(biāo)如圖，設(shè)碰撞后氦核旳速率為，與y軸成角。根據(jù)動(dòng)量守恒定律有例2-5(P35)

已知質(zhì)子旳質(zhì)量mH=1u(原子質(zhì)量單位),速度為vH=6×105m·s-1水平向右;氦核旳質(zhì)量mHe=4u,速度vHe=4×105m·s-1,豎直向下.若兩者相互碰撞,碰后質(zhì)子速度

=6×105m·s-1,與