1.2 动量定理 课件(共26张PPT)
文档属性
| 名称 | 1.2 动量定理 课件(共26张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 17.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-06 19:46:18 | ||
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文档简介
(共26张PPT)
新课导入
一锤下去，是“蛋碎瓦全”，还是“瓦碎蛋全”呢？
新课导入
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为什么鸡蛋会完好无损呢？
第一章 动量守恒定律
1.2：动量定理
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。
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？
思考与讨论
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′，如图所示：
由牛顿第二定律：
加速度定义：
F = ma
联立可得：
变形可得：
表明动量的变化（Δp）与力的作用对时间的积累（FΔt）效果有关。
动量定理
FΔt= mv′ - mv
即FΔt= p′ - p
冲量
(1)定义：力F与作用时间Δt的乘积叫作力的冲量,用字母I表示冲量。
(2)公式：
(4)矢量：
(5)物理意义：
动量定理
(3)单位：
1.冲量
I=F·Δt
在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s
冲量的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。
反映力的作用对时间的积累效应。
冲量与功的比较
冲量 功
公式
单位
标、矢量
正负
意义
作用效果
I=FΔt
W=Flcos θ
N·S
N·m（J）
矢量
标量
表示冲量的方向
表示动力（阻力）做功
力对时间的积累
力对位移的积累
改变物体的动量
改变物体的能量
有了冲量的概念，FΔt= p′ - p 其表达式也可以写成：
动量定理
这表明：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量，这个关系叫作动量定理。
I＝p′－p 或者 F(t′－t)＝mv′－mv
(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它始末的动量变化量。
(2)表达式：
①“力的冲量”是指合力的冲量
②表明合外力的冲量是动量变化的原因；
③ 动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。
2.动量定理
动量定理
I＝p′－p 或 FΔt= mv′－mv
(3) 理解：
例：一个质量 m＝2 kg 的物体，静止在光滑的水平地面上，某时刻受到F=10N的水平力的作用，经历t＝5 s的时间。
（g 为 10 m/s2）求 ：
（1）重力的冲量； （2）支持力的冲量；
（3）外力F的冲量；（4）合力的冲量。
（1）IG＝Gt＝100 N·s ；
（2）IFN＝FNt＝100 N·s ；
（3）IF＝ Ft =50 N·s 。
（4）合力的冲量。
法一：I合=IG+IFN+IF（矢量叠加）
I合=IF=50 N·s
法二：I合=F合 t
法三：动量定理
I合＝p′－p=mv′－mv
=Ft =50 N·s
法一：先算出各个分力的冲量后再求矢量和。
总结：合力的冲量计算方法
法二：先算各个分力的合力再算合力的冲量。
法三：利用动量定理计算合力的冲量。
类比合力的功计算方法
实际情况下，物体在碰撞中受到的作用力往往不是恒力，
动量定理是否还适用呢？
如图所示对于变力的冲量，我们可以把整个过程细分为无数不变的短暂过程。这样每个短暂的过程都可以利用 FΔt＝ p′－p ，最后把每个短暂的过程相加，就得到整个过程的动量定理。式中的 F 应该理解为变力在作用时间内的平均值。
动量定理
（1）牛顿第二定律反映了力与加速度之间的瞬时对应关系，而动量定理反映了力作用一段时间的过程中，合力的冲量与物体初、末状态的动量变化间的关系；
动量定理与牛顿第二定律的区别
动量定理
（2）牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动，对高速运动的微观粒子不适用；而动量定理具有普适性。
(1) 适用于恒力或者变力的冲量；
(2) 适用于直线运动或者曲线运动；
(3) 适用于宏观低速物体或者微观高速物体。
2.动量定理
动量定理
(4)适用条件：
一个质量为 0.18 kg 的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回，速度的大小为45 m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？
典例分析
动量定理的应用步骤
1.确定研究对象：一般为单个物体；
4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；
5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。
2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；
动量定理
如何运用动量定理解释生活中的相关现象？
思考
学以致用
为什么要垫海绵？直接跳在水泥地上行吗？
Δp一定，Δt 短则F大，Δt 长则F小；
——缓冲作用
F·Δt= Δp
动量定理的应用
动量定理的应用
玻璃杯掉在坚硬的地面上很容易摔碎，掉在地毯上就不容易摔碎。
快递包装用的材料
动量定理的应用
动量定理的应用
消防救生气垫
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
汽车碰撞试验
STSE
一般发生交通事故时，汽车的碰撞时间都极短，且速度变化大，因此产生的冲力很大。
动量定理的应用
安全带、安全气囊
为什么鸡蛋会完好无损呢？
小 结
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一锤下去，是“蛋碎瓦全”，还是“瓦碎蛋全”呢？
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为什么鸡蛋会完好无损呢？
第一章 动量守恒定律
1.2：动量定理
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。
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？
思考与讨论
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′，如图所示：
由牛顿第二定律：
加速度定义：
F = ma
联立可得：
变形可得：
表明动量的变化（Δp）与力的作用对时间的积累（FΔt）效果有关。
动量定理
FΔt= mv′ - mv
即FΔt= p′ - p
冲量
(1)定义：力F与作用时间Δt的乘积叫作力的冲量,用字母I表示冲量。
(2)公式：
(4)矢量：
(5)物理意义：
动量定理
(3)单位：
1.冲量
I=F·Δt
在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s
冲量的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。
反映力的作用对时间的积累效应。
冲量与功的比较
冲量 功
公式
单位
标、矢量
正负
意义
作用效果
I=FΔt
W=Flcos θ
N·S
N·m（J）
矢量
标量
表示冲量的方向
表示动力（阻力）做功
力对时间的积累
力对位移的积累
改变物体的动量
改变物体的能量
有了冲量的概念，FΔt= p′ - p 其表达式也可以写成：
动量定理
这表明：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量，这个关系叫作动量定理。
I＝p′－p 或者 F(t′－t)＝mv′－mv
(1)内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它始末的动量变化量。
(2)表达式：
①“力的冲量”是指合力的冲量
②表明合外力的冲量是动量变化的原因；
③ 动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。
2.动量定理
动量定理
I＝p′－p 或 FΔt= mv′－mv
(3) 理解：
例：一个质量 m＝2 kg 的物体，静止在光滑的水平地面上，某时刻受到F=10N的水平力的作用，经历t＝5 s的时间。
（g 为 10 m/s2）求 ：
（1）重力的冲量； （2）支持力的冲量；
（3）外力F的冲量；（4）合力的冲量。
（1）IG＝Gt＝100 N·s ；
（2）IFN＝FNt＝100 N·s ；
（3）IF＝ Ft =50 N·s 。
（4）合力的冲量。
法一：I合=IG+IFN+IF（矢量叠加）
I合=IF=50 N·s
法二：I合=F合 t
法三：动量定理
I合＝p′－p=mv′－mv
=Ft =50 N·s
法一：先算出各个分力的冲量后再求矢量和。
总结：合力的冲量计算方法
法二：先算各个分力的合力再算合力的冲量。
法三：利用动量定理计算合力的冲量。
类比合力的功计算方法
实际情况下，物体在碰撞中受到的作用力往往不是恒力，
动量定理是否还适用呢？
如图所示对于变力的冲量，我们可以把整个过程细分为无数不变的短暂过程。这样每个短暂的过程都可以利用 FΔt＝ p′－p ，最后把每个短暂的过程相加，就得到整个过程的动量定理。式中的 F 应该理解为变力在作用时间内的平均值。
动量定理
（1）牛顿第二定律反映了力与加速度之间的瞬时对应关系，而动量定理反映了力作用一段时间的过程中，合力的冲量与物体初、末状态的动量变化间的关系；
动量定理与牛顿第二定律的区别
动量定理
（2）牛顿第二定律只适用于宏观物体的低速运动，对高速运动的微观粒子不适用；而动量定理具有普适性。
(1) 适用于恒力或者变力的冲量；
(2) 适用于直线运动或者曲线运动；
(3) 适用于宏观低速物体或者微观高速物体。
2.动量定理
动量定理
(4)适用条件：
一个质量为 0.18 kg 的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回，速度的大小为45 m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？
典例分析
动量定理的应用步骤
1.确定研究对象：一般为单个物体；
4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；
5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。
2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；
动量定理
如何运用动量定理解释生活中的相关现象？
思考
学以致用
为什么要垫海绵？直接跳在水泥地上行吗？
Δp一定，Δt 短则F大，Δt 长则F小；
——缓冲作用
F·Δt= Δp
动量定理的应用
动量定理的应用
玻璃杯掉在坚硬的地面上很容易摔碎，掉在地毯上就不容易摔碎。
快递包装用的材料
动量定理的应用
动量定理的应用
消防救生气垫
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
汽车碰撞试验
STSE
一般发生交通事故时，汽车的碰撞时间都极短，且速度变化大，因此产生的冲力很大。
动量定理的应用
安全带、安全气囊
为什么鸡蛋会完好无损呢？
小 结