物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2.2动量定理（共15张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2.2动量定理（共15张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-18 21:37:33 | ||
图片预览
文档简介
(共15张PPT)
1.2.2动量定理
教学目标
1.能利用动量定理求变力的冲量
2. 会用动量定理求解多过程问题．
3. 了解动量定理对流体类问题的处理．
一、用动量定理求变力的冲量
例1. (多选)原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，
作用力随时间的变化情况如图所示，则( )
A. 0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0内动量变化相等
B. 0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0内平均速率不等
C. t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D. 2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
思考：F-t图中图线与坐标轴所围的面积有怎样的物理意义？
变式1
如图所示为作用在物体上的力F随时间t变化的图像，
试求力F在0～4 s内的冲量I.
二、用动量定理求解多过程问题
例2：质量为0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m。设碰撞时间为0.1s，g取10m／s2，求小球对地板的平均作用力。
全程 求解
分段 求解
变式2：蹦床运动中，一个质量为 60 kg的运动员，从离水平网面 3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直向上弹回，离网速度10 m/s。已知运动员与网接触时间为1.2 s 。若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理，求此力的大小和方向。（g=10m/s）
变式3：水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经过时间2t 物体停下来，设物体所受阻力为恒量，其大小为（ ）
Ａ．F Ｂ． F / 2 Ｃ． F / 3 Ｄ． F / 4
1．流体特点
三、动量定理对“流体柱状”模型中的应用
所谓“流体”问题是指作用对象是连续不断的无数微粒，如风、水流、光子流、尘埃等，具有流动性、分散性，没有固定的形体的特点，处理时采用微元法取一个质量微元Δm构建物理模型进行研究。
2．模型构建
对于流体运动，可沿流速v的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt内通过某一横截面积为S的柱形流体的长度为Δl，如图所示。设流体的密度为p，则在Δt的时间内流过该截面的流体的质量为Δm=pSvΔt，根据动量定理，流体微元所受的合力的冲量等于该流体微元动量的增量，即FΔt=ΔmΔv。
9
F t = mv- mv0
微元法
v0
Δt
m = ρSv0Δt
分两种情况：
（1）作用后流体微元静止，有Δv=-v，代入上式有F=-pSv2;
（2）作用后流体微元以速率v反弹，有Δv=-2v,代入上式有F=-2pSv2。
例3：水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层。设水柱直径d=30 cm，水速v=50m/s，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小。
（水的密度p=1.0x103kg/m3）
变式4．(2019·全国卷Ⅰ) 最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg
C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg
变式5、某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
作业布置
课后练习和同步练习
谢 谢
1.2.2动量定理
教学目标
1.能利用动量定理求变力的冲量
2. 会用动量定理求解多过程问题．
3. 了解动量定理对流体类问题的处理．
一、用动量定理求变力的冲量
例1. (多选)原来静止的物体受合外力作用时间为2t0，
作用力随时间的变化情况如图所示，则( )
A. 0～t0时间内物体的动量变化与t0～2t0内动量变化相等
B. 0～t0时间内物体的平均速率与t0～2t0内平均速率不等
C. t＝2t0时物体的速度为零，外力在2t0时间内对物体的冲量为零
D. 2t0时间内物体的位移为零，外力对物体做功为零
思考：F-t图中图线与坐标轴所围的面积有怎样的物理意义？
变式1
如图所示为作用在物体上的力F随时间t变化的图像，
试求力F在0～4 s内的冲量I.
二、用动量定理求解多过程问题
例2：质量为0.5kg的弹性小球，从1.25m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8m。设碰撞时间为0.1s，g取10m／s2，求小球对地板的平均作用力。
全程 求解
分段 求解
变式2：蹦床运动中，一个质量为 60 kg的运动员，从离水平网面 3.2 m高处自由下落，着网后沿竖直向上弹回，离网速度10 m/s。已知运动员与网接触时间为1.2 s 。若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理，求此力的大小和方向。（g=10m/s）
变式3：水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，由静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经过时间2t 物体停下来，设物体所受阻力为恒量，其大小为（ ）
Ａ．F Ｂ． F / 2 Ｃ． F / 3 Ｄ． F / 4
1．流体特点
三、动量定理对“流体柱状”模型中的应用
所谓“流体”问题是指作用对象是连续不断的无数微粒，如风、水流、光子流、尘埃等，具有流动性、分散性，没有固定的形体的特点，处理时采用微元法取一个质量微元Δm构建物理模型进行研究。
2．模型构建
对于流体运动，可沿流速v的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt内通过某一横截面积为S的柱形流体的长度为Δl，如图所示。设流体的密度为p，则在Δt的时间内流过该截面的流体的质量为Δm=pSvΔt，根据动量定理，流体微元所受的合力的冲量等于该流体微元动量的增量，即FΔt=ΔmΔv。
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F t = mv- mv0
微元法
v0
Δt
m = ρSv0Δt
分两种情况：
（1）作用后流体微元静止，有Δv=-v，代入上式有F=-pSv2;
（2）作用后流体微元以速率v反弹，有Δv=-2v,代入上式有F=-2pSv2。
例3：水力采煤时，用水枪在高压下喷出强力的水柱冲击煤层。设水柱直径d=30 cm，水速v=50m/s，假设水柱射在煤层的表面上，冲击煤层后水的速度变为零，求水柱对煤层的平均冲击力大小。
（水的密度p=1.0x103kg/m3）
变式4．(2019·全国卷Ⅰ) 最近，我国为“长征九号”研制的大推力新型火箭发动机联试成功，这标志着我国重型运载火箭的研发取得突破性进展。若某次实验中该发动机向后喷射的气体速度约为3 km/s，产生的推力约为4.8×106 N，则它在1 s时间内喷射的气体质量约为( )
A．1.6×102 kg B．1.6×103 kg
C．1.6×105 kg D．1.6×106 kg
变式5、某游乐园入口旁有一喷泉，喷出的水柱将一质量为M的卡通玩具稳定地悬停在空中。为计算方便起见，假设水柱从横截面积为S的喷口持续以速度v0竖直向上喷出；玩具底部为平板(面积略大于S)；水柱冲击到玩具底板后，在竖直方向水的速度变为零，在水平方向朝四周均匀散开。忽略空气阻力。已知水的密度为ρ，重力加速度大小为g。求：(1)喷泉单位时间内喷出的水的质量；(2)玩具在空中悬停时，其底面相对于喷口的高度。
作业布置
课后练习和同步练习
谢 谢