動(dòng)量和沖量的涵義概念：
一、知識(shí)框架
概念
沖量概念動(dòng)量概念
定義：力對(duì)時(shí)間的累積定義式：介凡定義：質(zhì)量與速率之積定義式：刀=饑刀
規(guī)律
動(dòng)量定律動(dòng)量守恒
合外力的沖量等于動(dòng)量的改變量：I=卻合外力為O，動(dòng)量守恒：片O～如司
碰撞過(guò)程反沖過(guò)程
兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體之間的短暫的作用過(guò)程靜止物體因內(nèi)部作用而反向運(yùn)動(dòng)的過(guò)程
動(dòng)量
二、單元概述
出于某種考慮，本單元的相關(guān)內(nèi)容被界定到《物理?必修3一5》模塊而獨(dú)立成章，但從數(shù)學(xué)學(xué)分支的知識(shí)體系來(lái)看，動(dòng)量的相關(guān)知識(shí)無(wú)疑仍應(yīng)隸屬熱學(xué)范疇.在“新課標(biāo)”的統(tǒng)領(lǐng)下，教材通過(guò)呈現(xiàn)內(nèi)容和呈現(xiàn)形式而控制著整體難度：從探究碰撞過(guò)程中的“不變量”人手，直接給出“動(dòng)量守恒定理”;簡(jiǎn)略闡述“動(dòng)量守恒定理”與“牛頓運(yùn)動(dòng)定理”間的關(guān)系;應(yīng)用“動(dòng)量守恒定理”解決現(xiàn)實(shí)中的碰撞問(wèn)題和解釋生活中的反沖現(xiàn)象;最后再利用于“動(dòng)量”概念表示“牛頓第二定理”，因而把“動(dòng)量”的相關(guān)知識(shí)列入熱學(xué)知識(shí)體系.
本單元是《物理?必修3一5》模塊的知識(shí)，所對(duì)應(yīng)的《普通中學(xué)數(shù)學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)條目如下.
條目1：探究物體彈性碰撞的一些特性.曉得彈性碰撞和非彈性碰撞.條目2：通過(guò)實(shí)驗(yàn)，理解動(dòng)量和動(dòng)量守恒定理.能用動(dòng)量守恒定理定量剖析一維碰撞問(wèn)題.曉得動(dòng)量守恒定理的普遍意義.條目3：通過(guò)化學(xué)學(xué)中的守恒定理，感受自然界的和諧與統(tǒng)一
三、要點(diǎn)分析
1.“沖量”與“動(dòng)量”概念的引入
如欲將某一概念引人物理學(xué)，則相應(yīng)的前提是：被引人的概念能否準(zhǔn)確地?cái)⑹瞿撤N特定的化學(xué)意義.對(duì)于“沖量”與“動(dòng)量”概念的引人，實(shí)際上就是因?yàn)橄鄳?yīng)概念確實(shí)才能抒發(fā)某種特定的化學(xué)意義.
首先請(qǐng)細(xì)心考察下表所給出的特定條件下個(gè)別化學(xué)量的數(shù)學(xué)意義.
特定條件質(zhì)量確定質(zhì)量確定質(zhì)量不定質(zhì)量不定
特定條件下個(gè)別化學(xué)量的意義力(F)決定物體速率(的變化多快(么訓(xùn)么t)力與時(shí)間之積(凡)決定物體速率(動(dòng)變化多少(△幼力(F)決定物體質(zhì)量與速率之積〔m動(dòng)變化多快(△m訓(xùn)么，)力與時(shí)間之積(Ft)決定物體質(zhì)量與速率之積(m動(dòng)變化多少(△m動(dòng)
假如說(shuō)力(F)的瞬時(shí)作用促使物體的運(yùn)動(dòng)發(fā)生變化，這么它只能決定“變化快慢”;假如要明晰運(yùn)動(dòng)的“變化多少”，則必須以力(F)對(duì)時(shí)間(t)的累積(Ft)來(lái)反映.基于此我們定義了“沖量”的概念，假如說(shuō)速率(幼量化了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，這么它只被局限于從“運(yùn)動(dòng)學(xué)”角度施行量化;假如要從“動(dòng)力學(xué)”角度對(duì)運(yùn)動(dòng)施行量化，則必須以質(zhì)量(次)與速率(動(dòng)的乘積(m動(dòng)來(lái)抒發(fā).基于此我們引人了“動(dòng)量”的概念。
2.“沖量”與“動(dòng)量”概念的意義
在針對(duì)“沖量”與“動(dòng)量”概念引人的上述描述中，實(shí)際上早已把相應(yīng)的數(shù)學(xué)意義詳述清楚了：“沖量”，在物體質(zhì)量確定的前提下從“運(yùn)動(dòng)學(xué)”角度反映了物體運(yùn)動(dòng)的“變化多少”，在物體質(zhì)量不確定的前提下從“動(dòng)力學(xué)”角度反映了物體運(yùn)動(dòng)的“變化多少”;“速度”從“運(yùn)動(dòng)學(xué)”角度描述了物體的“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”，而“動(dòng)量”則從“動(dòng)力學(xué)”角度描述了物體的“運(yùn)動(dòng)狀態(tài)”.
3.“沖量”與“動(dòng)量”概念的特點(diǎn)
把“沖量”與“動(dòng)量”概念的相應(yīng)特點(diǎn)作比較，力對(duì)時(shí)間的累積：I?Ft質(zhì)量與速率的乘積：戶一7兒二
共性特點(diǎn)矢量性：恒力的沖量方向即力的方向矢量性：動(dòng)量的方向與速率方向相同
個(gè)性差別過(guò)程量狀態(tài)量
4.“沖量”與“動(dòng)量”概念間的關(guān)系
在作為“過(guò)程量”的“沖量”與作為“狀態(tài)量”的“動(dòng)量”間所構(gòu)建起的關(guān)系為：物體所受合外力在某一過(guò)程中的沖量等于物體在該過(guò)程中的動(dòng)量變化量沖量和動(dòng)量定理有什么關(guān)系，即I一合p.
上述關(guān)系被稱為“動(dòng)量定律”.
5.“碰撞過(guò)程”研究
(1)碰撞過(guò)程的基本概念
所謂“碰撞過(guò)程”是指：兩個(gè)運(yùn)動(dòng)物體間的短暫互相作用過(guò)程.所謂“正碰撞過(guò)程”是指：互相作用前后兩物體的運(yùn)動(dòng)速率共線的碰撞過(guò)程.
/'2'/
、課程中學(xué)、師、。.化學(xué)
(2)碰撞過(guò)程的基本特點(diǎn)
碰撞過(guò)程的兩個(gè)基本特點(diǎn)是：第一，碰撞雙方互相作用的時(shí)間極短(△t～。);第二，碰撞雙方互相作用的內(nèi)力遠(yuǎn)小于外力(F內(nèi)》凡卜).
(3)碰撞過(guò)程的共性規(guī)律
因?yàn)榕鲎策^(guò)程所受外力不大，又因?yàn)榕鲎策^(guò)程所經(jīng)歷時(shí)間極短，所以碰撞過(guò)程所遵守的共性規(guī)律是動(dòng)量守恒定理.即
m，防。+，二藝仇。一ml二：+m：跳.
(4)碰撞過(guò)程的幾種類型
碰撞類型的界定，可以分別從“形變恢復(fù)情況”和“動(dòng)能損失情況”這兩種情況來(lái)施行，而兩種界定標(biāo)準(zhǔn)恰恰是相對(duì)應(yīng)、相吻合的，如下表所示.
碰撞類型彈性碰撞非彈性碰撞完全非彈性碰撞
碰撞過(guò)程中發(fā)生的形變?cè)谂鲎步Y(jié)束時(shí)完全恢復(fù)碰撞過(guò)程中發(fā)生的形變?cè)谂鲎步Y(jié)束時(shí)不完全恢復(fù)碰撞過(guò)程中發(fā)生的形變?cè)谂鲎步Y(jié)束時(shí)完全不恢復(fù)
動(dòng)能損失情況動(dòng)能沒有損失動(dòng)能有損失動(dòng)能損失最多
(5)碰撞過(guò)程的兩個(gè)極端
從形變恢復(fù)情況來(lái)看：彈性碰撞的形變完全恢復(fù)沖量和動(dòng)量定理有什么關(guān)系，碰撞雙方互相作用的過(guò)程最長(zhǎng)，是所有碰撞情況中的一個(gè)極端;完全非彈性碰撞的形變完全不恢復(fù)，碰撞雙方互相作用的過(guò)程最短，是所有碰撞情況中的另一個(gè)極端.
從動(dòng)能損失情況來(lái)看：彈性碰撞的動(dòng)能沒有損失，即碰撞過(guò)程中的動(dòng)能損失取得最小值，是所有碰撞情況中的一個(gè)極端;完全非彈性碰撞的動(dòng)能損失最多，即碰撞過(guò)程中的動(dòng)能損失取得最大值，是所有碰撞情況中的另一個(gè)極端.
(6)碰撞過(guò)程的三種阻礙
任何過(guò)程都要遭到個(gè)別阻礙，碰撞過(guò)程也不例外.碰撞過(guò)程所遭到的阻礙有三：第一，“動(dòng)量阻礙”，即碰撞過(guò)程中碰撞雙方的總動(dòng)量必守恒;第二，“動(dòng)能阻礙”，即純機(jī)械碰撞中碰撞雙方的總動(dòng)能絕不會(huì)降低;第三，“運(yùn)動(dòng)阻礙”，即碰撞前后碰撞雙方的運(yùn)動(dòng)情況必須合理.
(7)彈性正碰的兩個(gè)特點(diǎn)
對(duì)于最為特殊的彈性正碰撞，有兩個(gè)基本特點(diǎn)：第一，彈性正碰時(shí)，碰撞雙方碰撞前后的相對(duì)速率等值反向(即認(rèn)。一跳。一二2一刀，);第二，質(zhì)量相等的物體發(fā)生彈性正碰后速率互換(即二，一姚。，達(dá)一認(rèn)。).
(8)碰撞間題的實(shí)例剖析。