物理知识点：关于动量和冲量
动量和冲量的含义概念：
一、知识框架
概念
冲量概念动量概念
定义：力对时间的累积定义式：介凡定义：质量与速度之积定义式：刀=饥刀
规律
动量定理动量守恒
合外力的冲量等于动量的改变量：I =却合外力为O ，动量守恒：片O ～如司
过程
碰撞过程反冲过程
两个运动物体之间的短暂的作用过程静止物体因内部作用而反向运动的过程
动量
二、单元概述
出于某种考虑，本单元的相关内容被划分到《 物理? 选修3 一5 》 模块而独立成章，但从物理学分支的知识体系来看，动量的相关知识无疑仍应隶属力学范畴.在“新课标”的统领下，教材通过呈现内容和呈现方式而控制着整体难度：从探究碰撞过程中的“不变量”人手，直接给出“动量守恒定律”;简要论述“动量守恒定律”与“牛顿运动定律”间的关系;应用“动量守恒定律”解决现实中的碰撞问题和解释生活中的反冲现象;最后再借助于“动量”概念表示“牛顿第二定律”，从而把“动量”的相关知识纳入力学知识体系.
本单元是《 物理? 选修3 一5 》 模块的知识，所对应的《 普通高中物理课程标准》 的相关条目如下.
条目1 ：探究物体弹性碰撞的一些特点.知道弹性碰撞和非弹性碰撞.条目2 ：通过实验，理解动量和动量守恒定律.能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题.知道动量守恒定律的普遍意义.条目3 ：通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一
三、要点剖析
1 . “冲量”与“动量”概念的引入
如欲将某一概念引人物理学，则相应的前提是：被引人的概念能够确切地表述某种特定的物理意义.对于“冲量”与“动量”概念的引人，实际上就是由于相应概念确实能够表达某种特定的物理意义.
首先请悉心考察下表所给出的特定条件下某些物理量的物理意义.
特定条件质量确定质量确定质量不定质量不定
特定条件下某些物理量的意义力(F )决定物体速度(的变化多快(么训么t ) 力与时间之积(凡)决定物体速度(动变化多少(△ 幼力(F )决定物体质量与速度之积〔 m 动变化多快(△ m 训么，) 力与时间之积(Ft )决定物体质量与速度之积(m 动变化多少(△ m 动
如果说力(F )的瞬时作用迫使物体的运动发生变化，那么它只能决定“变化快慢”;如果要明确运动的“变化多少”，则必须以力(F )对时间(t )的累积(Ft )来反映.基于此我们定义了“冲量”的概念，如果说速度(幼量化了物体的运动状态，那么它只被局限于从“运动学”角度实施量化;如果要从“动力学”角度对运动实施量化，则必须以质量(次)与速度(动的乘积( m 动来表达.基于此我们引人了“动量”的概念。
2 . “冲量”与“动量”概念的意义
在针对“冲量”与“动量”概念引人的上述描述中，实际上已经把相应的物理意义阐述清楚了：“冲量”，在物体质量确定的前提下从“运动学”角度反映了物体运动的“变化多少”，在物体质量不确定的前提下从“动力学”角度反映了物体运动的“变化多少”; “速度”从“运动学”角度描述了物体的“运动状态”，而“动量”则从“动力学”角度描述了物体的“运动状态”.
3 . “冲量”与“动量”概念的特征
把“冲量”与“动量”概念的相应特征作比较，力对时间的累积：I ? Ft 质量与速度的乘积：户一7 儿二
共性特征矢量性：恒力的冲量方向即力的方向矢量性：动量的方向与速度方向相同
个性差异过程量状态量
4 . “冲量”与“动量”概念间的关系
在作为“过程量”的“冲量”与作为“状态量”的“动量”间所建立起的关系为：物体所受合外力在某一过程中的冲量等于物体在该过程中的动量变化量，即I 一合p .
上述关系被称为“动量定理”.
5 . “碰撞过程”研究
( 1 )碰撞过程的基本概念
所谓“碰撞过程”是指：两个运动物体间的短暂相互作用过程.所谓“正碰撞过程”是指：相互作用前后两物体的运动速度共线的碰撞过程.
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、课程高中、师、。.物理\
( 2 )碰撞过程的基本特征
碰撞过程的两个基本特征是：第一，碰撞双方相互作用的时间极短(△ t ～。);第二，碰撞双方相互作用的内力远大于外力(F 内》 凡卜).
( 3 )碰撞过程的共性规律
由于碰撞过程所受外力不大，又由于碰撞过程所经历时间极短，所以碰撞过程所遵循的共性规律是动量守恒定律.即
m ，防。+，二艺仇。一ml 二：+ m ：跳.
( 4 )碰撞过程的几种类型
碰撞类型的划分，可以分别从“形变恢复情况”和“动能损失情况”这两种情况来实施，而两种划分标准恰恰是相对应、相吻合的，如下表所示.
碰撞类型弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞
碰撞过程中发生的形变在碰撞结束时完全恢复碰撞过程中发生的形变在碰撞结束时不完全恢复碰撞过程中发生的形变在碰撞结束时完全不恢复
动能损失情况动能没有损失动能有损失动能损失最多
( 5 )碰撞过程的两个极端
从形变恢复情况来看：弹性碰撞的形变完全恢复，碰撞双方相互作用的过程最长，是所有碰撞情况中的一个极端;完全非弹性碰撞的形变完全不恢复，碰撞双方相互作用的过程最短，是所有碰撞情况中的另一个极端.
从动能损失情况来看：弹性碰撞的动能没有损失，即碰撞过程中的动能损失取得最小值，是所有碰撞情况中的一个极端;完全非弹性碰撞的动能损失最多，即碰撞过程中的动能损失取得最大值，是所有碰撞情况中的另一个极端.
( 6 )碰撞过程的三种制约
任何过程都要受到某些制约，碰撞过程也不例外.碰撞过程所受到的制约有三：第一，“动量制约”，即碰撞过程中碰撞双方的总动量必守恒;第二，“动能制约”，即纯机械碰撞中碰撞双方的总动能绝不会增加;第三，“运动制约”，即碰撞前后碰撞双方的运动情况必须合理.
( 7 )弹性正碰的两个特征
对于最为特殊的弹性正碰撞，有两个基本特征：第一，弹性正碰时，碰撞双方碰撞前后的相对速度等值反向(即认。一跳。一二2 一刀，) ;第二，质量相等的物体发生弹性正碰后速度互换(即二，一姚。，达一认。).
( 8 )碰撞间题的实例分析。
(责任编辑：彭海芝)
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