1.2动量定理（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 1.2动量定理（共21张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-29 13:43:55 | ||
图片预览
文档简介
(共21张PPT)
1.2 动量定理
一些船舶和码头经常悬挂一些旧轮胎，主要用于减少船舶停泊时码头与船体之间的冲击。真相是什么？
已知物理情景：质量为m的物体在合力F的作用下，经过一段时间t，其速度从V变为V’，如图所示。找到F和动量变化之间的关系吗？
由牛顿第二定律知：
而加速度定义有：
变形可得：
F = m a
联立可得：
动量的变化与力的时间积累效果有关
v
m
O
x
F
m
F
1.定义：作用在物体上的力与作用时间的乘积称为作用在物体上的力的冲量I，用公式表示为I=Ft
2、单位：牛·秒，符号N·s
一、冲量
3.冲量是一个矢量：方向由力的方向决定。如果是恒定方向的力，则冲量的方向与力的方向相同
4.冲量是一个过程量，反映了力对时间的累积
力的空间积累
使动能发生变化
N·m（J）
标量
W= FS
功
力的时间积累
使动量发生变化
N·S
矢量
I=Ft
冲量
冲量与功有什么区别？
作用力的冲量和反作用力的冲量总是相等、相反且在同一条直线上，但作用力的功和反作用力的功不一定相等。
内力：对于物体系统内部，内力冲量的矢量和等于零，但内力功的代数和不一定为零。
公式
标矢
单位
意义
作用力与反作用力的功和冲量各有什么关系？
系统中内力的功和冲动之间的关系是什么？
1、A、B两个相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，B物体先停下来，A物体又经较长时间停下来，下面的正确描述是（ ）
A、A物体受到的冲量大
B、B物体受到的冲量大
C、两个物体受到的冲量大小相等
D、这是不可能判断的
C
二、动量定理
1.内容：外力作用在物体上的冲量等于物体的动量变化。这是动量定理。
2、表达式：
或
3、理解：
（1） 物理研究方法：状态量的变化可以反映过程量；
（2） 结果表明，外力的冲量是动量变化的原因；
(3)动量定理为矢量式：
① 外力的冲量方向与物体的动量变化方向相同
② 外力冲量的方向与外力的方向或速度变化的方向一致
③ 然而，它可以与初始动量的方向相同或相反，甚至可以成一个角度。
Ft = p′ - p
动量定理使用范围
1.动量定理不仅适用于恒力，也适用于随时间变化的可变力。对于变力，动量定理中的f应理解为作用时间内变力的平均值；
2.动量定理不仅可以解决匀速直线运动问题，还可以解决曲线运动中的相关问题，将较难的计算问题转化为较容易的计算问题；
3.动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和高速运动问题。
动量定理的优点是：它不考虑中间过程，而只考虑初始状态和最终状态。
例如：一个质量为0.18公斤的垒球以25米/秒的水平速度飞向球棒。被球棒击中后，它会以相反的水平方向飞回。速度变为45m/s。球棒和垒球之间的动作时间为0.002s。垒球的平均击球力是多少？
解：坐标轴是沿着垒球飞向球棒的方向建立的。垒球的初始动量是
垒球的末动量为
根据动量定理，垒球上的平均作用力为
垒球上的平均力为6300 N。减号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球的方向相反。
动量定理 应用步骤
1、确定研究对象，选定正方向。
4.确定研究对象在物理过程中动量的变化；
5.根据动量定理建立方程，统一单位，然后代入数据进行求解。
2.弄清物理过程：通过受力分析计算外力的冲量；
3.弄清研究对象的初始和最终状态以及相应的动量；
越长，
一定，
越短，
则F越小.
则F越大.
思考和讨论：直接跳到混凝土地上？
一定，
2.如果运动中物体的加速度不为零，下面的陈述是正确的（ ）
a.物体速度的大小必随时间变化
B.物体速度的方向必随时间变化
C.物体的动能必随时间变化
D.物体的动量必随时间变化
D
1.在足球场上，你经常会看到球员用头玩耍的现象。试着想象一下，如果迎面飞行不是足球而是铅球，他们会飞到顶端吗？
2.如果用锤子用力压钉子，钉子很难压入木块。如果你用锤子以一定的速度敲打钉子，钉子很容易钻入木块。为什么？
动量定理解释生活现象
3.系在建筑工人或蹦极运动员身上的安全带是否有不易拉伸的橡皮绳或麻绳？
生活中的应用
1.撑竿跳高比赛中，横杆下方应放置厚海绵垫。撑竿跳高运动员的体重为70公斤。跨过横杆后，他从H=5.6米的高度跌落，跌落在海绵垫上，并分别跌落在普通沙坑中一段时间Δt1＝1s，ΔT2＝0.1s停止。在两种情况下，找出海绵垫和沙坑对运动员的作用力
思路：从同一高度落下，落在接触面上的初始动量是相同的，因此动量变化是相同的，但作用时间是不同的。力可以根据动量定理计算。注意动量定理中的力是外力，而不仅仅是支撑力
2.一个质量为0.5 kg的小球沿着平滑的水平面以V1=5 m/s的速度冲向墙壁，然后以V2=4 m/s的速度反弹。如图所示，如果球与墙壁之间的作用时间为0.05 s，则小球上的平均力为_____。
90
3、如图所示，质量为m的块体倾角为θ，计算时间t内各力的冲量和组合外力的冲量
课堂小结
动量定理
冲量
动量
定义
内容
表达式
表达式
单位
1.2 动量定理
一些船舶和码头经常悬挂一些旧轮胎，主要用于减少船舶停泊时码头与船体之间的冲击。真相是什么？
已知物理情景：质量为m的物体在合力F的作用下，经过一段时间t，其速度从V变为V’，如图所示。找到F和动量变化之间的关系吗？
由牛顿第二定律知：
而加速度定义有：
变形可得：
F = m a
联立可得：
动量的变化与力的时间积累效果有关
v
m
O
x
F
m
F
1.定义：作用在物体上的力与作用时间的乘积称为作用在物体上的力的冲量I，用公式表示为I=Ft
2、单位：牛·秒，符号N·s
一、冲量
3.冲量是一个矢量：方向由力的方向决定。如果是恒定方向的力，则冲量的方向与力的方向相同
4.冲量是一个过程量，反映了力对时间的累积
力的空间积累
使动能发生变化
N·m（J）
标量
W= FS
功
力的时间积累
使动量发生变化
N·S
矢量
I=Ft
冲量
冲量与功有什么区别？
作用力的冲量和反作用力的冲量总是相等、相反且在同一条直线上，但作用力的功和反作用力的功不一定相等。
内力：对于物体系统内部，内力冲量的矢量和等于零，但内力功的代数和不一定为零。
公式
标矢
单位
意义
作用力与反作用力的功和冲量各有什么关系？
系统中内力的功和冲动之间的关系是什么？
1、A、B两个相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，B物体先停下来，A物体又经较长时间停下来，下面的正确描述是（ ）
A、A物体受到的冲量大
B、B物体受到的冲量大
C、两个物体受到的冲量大小相等
D、这是不可能判断的
C
二、动量定理
1.内容：外力作用在物体上的冲量等于物体的动量变化。这是动量定理。
2、表达式：
或
3、理解：
（1） 物理研究方法：状态量的变化可以反映过程量；
（2） 结果表明，外力的冲量是动量变化的原因；
(3)动量定理为矢量式：
① 外力的冲量方向与物体的动量变化方向相同
② 外力冲量的方向与外力的方向或速度变化的方向一致
③ 然而，它可以与初始动量的方向相同或相反，甚至可以成一个角度。
Ft = p′ - p
动量定理使用范围
1.动量定理不仅适用于恒力，也适用于随时间变化的可变力。对于变力，动量定理中的f应理解为作用时间内变力的平均值；
2.动量定理不仅可以解决匀速直线运动问题，还可以解决曲线运动中的相关问题，将较难的计算问题转化为较容易的计算问题；
3.动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和高速运动问题。
动量定理的优点是：它不考虑中间过程，而只考虑初始状态和最终状态。
例如：一个质量为0.18公斤的垒球以25米/秒的水平速度飞向球棒。被球棒击中后，它会以相反的水平方向飞回。速度变为45m/s。球棒和垒球之间的动作时间为0.002s。垒球的平均击球力是多少？
解：坐标轴是沿着垒球飞向球棒的方向建立的。垒球的初始动量是
垒球的末动量为
根据动量定理，垒球上的平均作用力为
垒球上的平均力为6300 N。减号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球的方向相反。
动量定理 应用步骤
1、确定研究对象，选定正方向。
4.确定研究对象在物理过程中动量的变化；
5.根据动量定理建立方程，统一单位，然后代入数据进行求解。
2.弄清物理过程：通过受力分析计算外力的冲量；
3.弄清研究对象的初始和最终状态以及相应的动量；
越长，
一定，
越短，
则F越小.
则F越大.
思考和讨论：直接跳到混凝土地上？
一定，
2.如果运动中物体的加速度不为零，下面的陈述是正确的（ ）
a.物体速度的大小必随时间变化
B.物体速度的方向必随时间变化
C.物体的动能必随时间变化
D.物体的动量必随时间变化
D
1.在足球场上，你经常会看到球员用头玩耍的现象。试着想象一下，如果迎面飞行不是足球而是铅球，他们会飞到顶端吗？
2.如果用锤子用力压钉子，钉子很难压入木块。如果你用锤子以一定的速度敲打钉子，钉子很容易钻入木块。为什么？
动量定理解释生活现象
3.系在建筑工人或蹦极运动员身上的安全带是否有不易拉伸的橡皮绳或麻绳？
生活中的应用
1.撑竿跳高比赛中，横杆下方应放置厚海绵垫。撑竿跳高运动员的体重为70公斤。跨过横杆后，他从H=5.6米的高度跌落，跌落在海绵垫上，并分别跌落在普通沙坑中一段时间Δt1＝1s，ΔT2＝0.1s停止。在两种情况下，找出海绵垫和沙坑对运动员的作用力
思路：从同一高度落下，落在接触面上的初始动量是相同的，因此动量变化是相同的，但作用时间是不同的。力可以根据动量定理计算。注意动量定理中的力是外力，而不仅仅是支撑力
2.一个质量为0.5 kg的小球沿着平滑的水平面以V1=5 m/s的速度冲向墙壁，然后以V2=4 m/s的速度反弹。如图所示，如果球与墙壁之间的作用时间为0.05 s，则小球上的平均力为_____。
90
3、如图所示，质量为m的块体倾角为θ，计算时间t内各力的冲量和组合外力的冲量
课堂小结
动量定理
冲量
动量
定义
内容
表达式
表达式
单位