物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理（共24张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理（共24张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 60.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-21 15:22:10 | ||
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文档简介
(共24张PPT)
为什么鸡蛋会完好无损呢？
思考：地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后，小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么？
发生碰撞
小球受到力的作用
一.力与动量变化的关系
v1
v2
m
F
m
F
t
1.推导：
2.冲量：
力与时间的乘积
第2节 动量定理
(1)定义式：
(3)单位：
牛·秒
矢量,方向与力相同
(2)标矢性:
符号(N·S)
二.动量定理
1.内容：
合外力的冲量等于物体动量的改变量
2.公式：
注意：
此公式是个矢量方程，
公式中的是合外力的冲量而不是某个力的冲量
一维运算可规定正方向从而变成代数运算
此公式不仅适用恒力也适用变力
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
动量定理：
合外力的冲量等于物体动量的改变量
动能定理：
合外力的功等于物体动能的改变量
动量定理描述力对时间的积累
动能定理描述力对距离的积累
动量定理与动能定理
F
t
O
F
t
x
F
O
F
x
由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？
公式I=Ft中的F取平均值
在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。
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
动量定理的解题步骤
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；
生活中的现象
这些不同的现象中隐藏着怎样的物理规律？
讨论：码头的废旧轮胎有什么作用？
讨论：接篮球的姿势有什么原理？
讨论：玻璃杯掉到水泥地上易碎，而掉到地毯地面上为什么不容易碎？
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
第二课时
（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。
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
(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、动量定理适用条件：
1、动能定理适用条件：
(1) 适用于恒力或者变力做功；
(2) 适用于直线运动或者曲线运动；
(3) 适用于宏观低速物体。
练习1.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是( )
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小
CD
练习2：如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作用在置于粗糙水平面上，质量为m的物体上，作用时间为t，物体保持静止，则力F的冲量为---------- ，合力的冲量-----------
A.Ft
B.0
C.Fcosθt
D.(mg-Fsinθ)t
A
B
练习3：质量0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地面碰撞后跳回0.8m，设碰撞0.1s，g=10m/s2.求小球对地面平均作用力？
解：
5m/s
4m/s
规定向下为正方向:
50N
规定向上为正方向:
50N
由牛三定律FN/=FN=50N
由牛三定律FN/=FN=50N
=(mg-FN)t
=(FN-mg)t
练习4.质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，求安全带所受的平均冲力的大小？
v
0
规定向下为正方向
1000N
解：
为什么鸡蛋会完好无损呢？
思考：地面光滑，小球以V做匀速直线运动。
动量不变
发生碰撞后，小球反弹。
动量变化
引起小球动量变化的原因是什么？
发生碰撞
小球受到力的作用
一.力与动量变化的关系
v1
v2
m
F
m
F
t
1.推导：
2.冲量：
力与时间的乘积
第2节 动量定理
(1)定义式：
(3)单位：
牛·秒
矢量,方向与力相同
(2)标矢性:
符号(N·S)
二.动量定理
1.内容：
合外力的冲量等于物体动量的改变量
2.公式：
注意：
此公式是个矢量方程，
公式中的是合外力的冲量而不是某个力的冲量
一维运算可规定正方向从而变成代数运算
此公式不仅适用恒力也适用变力
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
动量定理：
合外力的冲量等于物体动量的改变量
动能定理：
合外力的功等于物体动能的改变量
动量定理描述力对时间的积累
动能定理描述力对距离的积累
动量定理与动能定理
F
t
O
F
t
x
F
O
F
x
由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？
公式I=Ft中的F取平均值
在中学物理中，一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。
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
动量定理的解题步骤
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；
生活中的现象
这些不同的现象中隐藏着怎样的物理规律？
讨论：码头的废旧轮胎有什么作用？
讨论：接篮球的姿势有什么原理？
讨论：玻璃杯掉到水泥地上易碎，而掉到地毯地面上为什么不容易碎？
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
第二课时
（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。
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
(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、动量定理适用条件：
1、动能定理适用条件：
(1) 适用于恒力或者变力做功；
(2) 适用于直线运动或者曲线运动；
(3) 适用于宏观低速物体。
练习1.从同样高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是( )
A．掉在水泥地上的玻璃杯动量大，而掉在草地上的玻璃杯动量小
B．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变大，掉在草地上的玻璃杯动量改变小
C．掉在水泥地上的玻璃杯动量改变快，掉在草地上的玻璃杯动量改变慢
D．掉在水泥地上的玻璃杯与地面接触时，相互作用力大，而掉在草地上的玻璃杯受地面的冲击力小
CD
练习2：如图所示，一恒力F与水平方向夹角为θ，作用在置于粗糙水平面上，质量为m的物体上，作用时间为t，物体保持静止，则力F的冲量为---------- ，合力的冲量-----------
A.Ft
B.0
C.Fcosθt
D.(mg-Fsinθ)t
A
B
练习3：质量0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地面碰撞后跳回0.8m，设碰撞0.1s，g=10m/s2.求小球对地面平均作用力？
解：
5m/s
4m/s
规定向下为正方向:
50N
规定向上为正方向:
50N
由牛三定律FN/=FN=50N
由牛三定律FN/=FN=50N
=(mg-FN)t
=(FN-mg)t
练习4.质量为60 kg的建筑工人，不慎从高空跌下，幸好弹性安全带的保护使他悬挂起来．已知弹性安全带的缓冲时间是1.5 s，安全带自然长度为5 m，g取10 m/s2，求安全带所受的平均冲力的大小？
v
0
规定向下为正方向
1000N
解：