基礎(chǔ)概念詳解專題:動(dòng)量定理

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高中物理 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)

如同動(dòng)能定理一樣,學(xué)習(xí)動(dòng)量定理之前,必須深刻了解一些基本概念。其中兩個(gè)重要概念是??沖量與動(dòng)量。

(一)沖量

力和力的作用時(shí)間的乘積,稱為力的沖量,即I=Ft.

概念及其簡單,卻蘊(yùn)含深刻的物理意義。

(1)沖量亦是力的作用效果的量度,是一個(gè)過程量,是力作用一段時(shí)間的累積效應(yīng)。

(2)沖量是一個(gè)矢量,沖量的方向由力的方向決定(這只是當(dāng)力的方向不變時(shí)才嚴(yán)格成立),其單位就是牛秒 。

(3)如果力的方向時(shí)刻變化,沖量的方向由作用這段時(shí)間的動(dòng)量變化量的方向決定。關(guān)于這一點(diǎn),學(xué)習(xí)動(dòng)量定理后,非常的清晰。

(4)關(guān)于沖量的計(jì)算:

1、 只適用于力是恒力的情況,當(dāng)力是變力,特別是力的方向時(shí)刻變化的情況,上面公式不適用。

思考題:如果力的方向不變,而力的大小雖時(shí)間是線性關(guān)系時(shí),這種力經(jīng)歷一段時(shí)間的沖量為多少?如何計(jì)算?

2、如果某個(gè)力的方向時(shí)刻變化,求其在某一時(shí)間內(nèi)的沖量,必須使用動(dòng)量定理。

3、求沖量,必須明確指明是求某個(gè)力的某個(gè)時(shí)間段的沖量,是合力,就是求合力的沖量,是分力,就指明是哪個(gè)分力的沖量。在同一時(shí)間段里,合力的沖量為各個(gè)分力的沖量的矢量和。絕不能把不同時(shí)間段里的沖量混合計(jì)算。這一條與下一條不能混淆了。

4,如果力是在某一長時(shí)間段里,經(jīng)歷各個(gè)小的時(shí)間段,而每一小時(shí)間段里,力是恒力,那么求出各小時(shí)間段里的沖量,然后把這些小時(shí)間段的沖量矢量累加得到就是變力在長時(shí)間段里的總的沖量。

(二)動(dòng)量

物體的質(zhì)量與速度的乘積,稱為物體的動(dòng)量,即

p=mv

(1)動(dòng)量既是矢量也是狀態(tài)量,動(dòng)量的方向有物體的速度方向一致。單位為千克米每秒。

思考題:動(dòng)能是矢量還是標(biāo)量?是狀態(tài)量還是過程量?

(2)動(dòng)量的絕對數(shù)值也是與運(yùn)動(dòng)參考系的選取有關(guān)系的,因?yàn)樗俣鹊慕Y(jié)果與運(yùn)動(dòng)參考系的選取有關(guān)。因此分析問題時(shí),必須指明參考系。在沒有特別說明的情況下,默認(rèn)地球?yàn)閰⒖枷怠?/p>

(3)盡管速度與動(dòng)量對于一個(gè)(質(zhì)量不變的)物體來說,是一一對應(yīng)的關(guān)系。但是速度與動(dòng)量的物理意義是不同的。它們的不同主要體現(xiàn)在不同質(zhì)量的物體、物體系上。特別是研究物體系的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,速度沒有動(dòng)量的意義廣泛。另外,在微觀領(lǐng)域,速度的概念將失去意義,而動(dòng)量卻顯“神威”,當(dāng)然動(dòng)量的定義肯定有所區(qū)別了。請有興趣的同學(xué)們,再認(rèn)真思考這個(gè)問題。

(4)動(dòng)量的物理意義,其實(shí)就是體現(xiàn)在兩個(gè)物理規(guī)律上??動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律。

1、揭示了力作用一段時(shí)間后對物體的作用效果;

2、揭示了相互作用的物體系統(tǒng),在作用過程中遵循的規(guī)律。

(三)動(dòng)量定理

動(dòng)量定理的內(nèi)容:物體在一個(gè)過程的始末的動(dòng)量的變化量等于它在這個(gè)過程中所受(合外)力的沖量。

(4)動(dòng)量的變化量的運(yùn)算是遵循平行四邊形法則的。

(5)物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量與受力或受力的沖量沒有必然關(guān)系,合外力的沖量與動(dòng)量的變化量之間才構(gòu)成關(guān)系。

思考題:比較動(dòng)能定理與動(dòng)量定理,從物理意義上、數(shù)學(xué)表達(dá)式的性質(zhì)上、適用領(lǐng)域上等方面比較。


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