人教版（2019） 选择性必修1 1.2动量定理（共17张ppt）
文档属性
| 名称 | 人教版（2019） 选择性必修1 1.2动量定理（共17张ppt） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 4.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-10-19 13:25:11 | ||
图片预览
文档简介
(共17张PPT)
1.2动量定理
下落时屈膝
码头上旧轮胎
鸡蛋托
泡沫网
生活现象
情境引入
安全气囊是保障汽车安全的重要设施，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护，在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少
问题：（1）安全气囊未打开与安全气囊顺利打开相比，两次过程乘员与汽车相撞，那么乘员的动量变化量相等吗？
（2）乘员动量如何变化（增加或减小）？
（3）引起乘员动量变化的原因？
两次碰撞，无论安全气囊是否打开，乘员的初、末动量相同，动量变化量相等，且减小到0。乘员动量变化的原因是受到力的作用。
模型建立：
问题提出：物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？
v
F
F
v′
在光滑的水平面上，质量为 m 的物体受到水平恒力 F 的作用，做匀变速直线运动，经过一段时间 t ，它的速度由 v 变为 v′ 。
分析：如图所示,物体的初动量为 p= mv,
末动量为p′ = mv′ ,
由加速度的定义式:
由牛顿第二定律：F = ma =
可得Ft= mv′ - mv ，Ft= p′ - p
力
动量改变 力越大，动量改变越大
结论：力对时间的累积使物体的动量发生改变
假设猜想：
1.冲量I
（1）定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
（2）定义式：I = Ft 单位，在国际单位制中时牛·秒（N·s）
①矢量：方向由力的方向决定，作用力不变时其方向与力的方向相同。冲量的方向和动量变化方向相同.
②过程量：是力对时间的积累效应。
③冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合力的冲量。
I = F t 只能求恒力的冲量。
④几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，也可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。
1.关于冲量和动量，下列说法中错误的是（ ）
A．冲量是反映力对时间的积累效应的物理量
B．动量是描述物体运动状态的物理量
C．冲量是物体动量变化的原因
D．冲量方向与动量方向一致
DD
2.一个质量 m＝2 kg 的物体（g 为 10 m/s2），静止在水平地面上，经过时间 t＝5 s ：
（1）重力的冲量；
（2）支持力的冲量；
（3）合力的冲量。
(1)I1＝Gt＝100 N·s ；
(2)I2＝Nt＝100 N·s ；
(3)I合＝0 。
当堂练：
⑤图线与t轴所围的面积表示F在 t内的冲量，即可求力的冲量。
实际情况下，物体在碰撞中受到的作用力往往不是恒力。
思考：如果力是变力，是否可以用I = Ft 来求冲量呢？如果不行，那又应该怎么办呢？
变力F
v1
v2
v2
v2
v2
t
0
F
t
F
微元法
总结：①如果力是恒力，即可以用I = Ft 来求冲量，也可以用F-t 图像面积来求冲量。
②如果力是变力，可以用F-t 图像面积来求冲量。
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。
2.动量定理
（1）内容：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。
（2）公式：
F t =Δp=p'-p
（3）注意：
①公式中的F为物体所受的合力。
②动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。
③适用范围 : 动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。
(4)动量变化即与合力有关也与时间有关。
④动量定理是矢量式，注意正方向的选取。
3.动量定理应用
想一想：
跳远比赛
这些场景中的屈膝、沙坑、轮胎的缓冲为什么可以保护好人和船不受到太大力的作用？
下落时屈膝
游船准备靠岸
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大，t长则F小；
3.动量定理应用
想一想：
这些场景中如何让钉子、小球获得更大的力？
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大
锤子钉钉子
棒球比赛
玻璃杯掉硬地上
3.动量定理应用
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大
解释：同一高度小落玻璃杯掉硬地上容易碎，掉在海绵垫上不易碎。
研究对象：杯子
碰撞过程：落地瞬间前速度v,后速度为0
动量变化相同，地面与杯子作用时间不同
【例1】 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球，以 = 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变为 ' = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？
解：以小球为研究对象，小球初速度为正方向
垒球所受的平均所用力大小为6300N，负号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球飞来的方向相反。
垒球的初动量为：
垒球的末动量为：
由动量定理知垒球所受的平均作用力为：
高空坠物伤人的事件接连不断。。。。。
试问：下落的鸡蛋能伤人么？
高空坠物极易对行人造成伤害，若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N
C
高空坠物容易伤人，同学们应建立安全意识！
0
t
F
t
0
F
F1
F2
F3
F4
F1Δt=mv1-mv0
F3Δt=mv3-mv2
F2Δt=mv2-mv1
……
FnΔt=mvn-mvn-1
微元法
v0
vn
Δt
Δt
F1Δt+F2Δt+F3Δt+……FnΔt
=mv1-mv0 +mv2-mv1 +mv3-mv2+…..+mvn-mvn-1
1.2动量定理
下落时屈膝
码头上旧轮胎
鸡蛋托
泡沫网
生活现象
情境引入
安全气囊是保障汽车安全的重要设施，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护，在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少
问题：（1）安全气囊未打开与安全气囊顺利打开相比，两次过程乘员与汽车相撞，那么乘员的动量变化量相等吗？
（2）乘员动量如何变化（增加或减小）？
（3）引起乘员动量变化的原因？
两次碰撞，无论安全气囊是否打开，乘员的初、末动量相同，动量变化量相等，且减小到0。乘员动量变化的原因是受到力的作用。
模型建立：
问题提出：物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？
v
F
F
v′
在光滑的水平面上，质量为 m 的物体受到水平恒力 F 的作用，做匀变速直线运动，经过一段时间 t ，它的速度由 v 变为 v′ 。
分析：如图所示,物体的初动量为 p= mv,
末动量为p′ = mv′ ,
由加速度的定义式:
由牛顿第二定律：F = ma =
可得Ft= mv′ - mv ，Ft= p′ - p
力
动量改变 力越大，动量改变越大
结论：力对时间的累积使物体的动量发生改变
假设猜想：
1.冲量I
（1）定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
（2）定义式：I = Ft 单位，在国际单位制中时牛·秒（N·s）
①矢量：方向由力的方向决定，作用力不变时其方向与力的方向相同。冲量的方向和动量变化方向相同.
②过程量：是力对时间的积累效应。
③冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合力的冲量。
I = F t 只能求恒力的冲量。
④几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，也可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。
1.关于冲量和动量，下列说法中错误的是（ ）
A．冲量是反映力对时间的积累效应的物理量
B．动量是描述物体运动状态的物理量
C．冲量是物体动量变化的原因
D．冲量方向与动量方向一致
DD
2.一个质量 m＝2 kg 的物体（g 为 10 m/s2），静止在水平地面上，经过时间 t＝5 s ：
（1）重力的冲量；
（2）支持力的冲量；
（3）合力的冲量。
(1)I1＝Gt＝100 N·s ；
(2)I2＝Nt＝100 N·s ；
(3)I合＝0 。
当堂练：
⑤图线与t轴所围的面积表示F在 t内的冲量，即可求力的冲量。
实际情况下，物体在碰撞中受到的作用力往往不是恒力。
思考：如果力是变力，是否可以用I = Ft 来求冲量呢？如果不行，那又应该怎么办呢？
变力F
v1
v2
v2
v2
v2
t
0
F
t
F
微元法
总结：①如果力是恒力，即可以用I = Ft 来求冲量，也可以用F-t 图像面积来求冲量。
②如果力是变力，可以用F-t 图像面积来求冲量。
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。
2.动量定理
（1）内容：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。
（2）公式：
F t =Δp=p'-p
（3）注意：
①公式中的F为物体所受的合力。
②动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。
③适用范围 : 动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。
(4)动量变化即与合力有关也与时间有关。
④动量定理是矢量式，注意正方向的选取。
3.动量定理应用
想一想：
跳远比赛
这些场景中的屈膝、沙坑、轮胎的缓冲为什么可以保护好人和船不受到太大力的作用？
下落时屈膝
游船准备靠岸
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大，t长则F小；
3.动量定理应用
想一想：
这些场景中如何让钉子、小球获得更大的力？
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大
锤子钉钉子
棒球比赛
玻璃杯掉硬地上
3.动量定理应用
由Ft=ΔP可知：
△P一定，t短则F大
解释：同一高度小落玻璃杯掉硬地上容易碎，掉在海绵垫上不易碎。
研究对象：杯子
碰撞过程：落地瞬间前速度v,后速度为0
动量变化相同，地面与杯子作用时间不同
【例1】 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球，以 = 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变为 ' = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？
解：以小球为研究对象，小球初速度为正方向
垒球所受的平均所用力大小为6300N，负号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球飞来的方向相反。
垒球的初动量为：
垒球的末动量为：
由动量定理知垒球所受的平均作用力为：
高空坠物伤人的事件接连不断。。。。。
试问：下落的鸡蛋能伤人么？
高空坠物极易对行人造成伤害，若一个50 g的鸡蛋从一居民楼的25层坠下，与地面的碰撞时间约为2 ms，则该鸡蛋对地面产生的冲击力约为( )
A．10 N B．102 N C．103 N D．104 N
C
高空坠物容易伤人，同学们应建立安全意识！
0
t
F
t
0
F
F1
F2
F3
F4
F1Δt=mv1-mv0
F3Δt=mv3-mv2
F2Δt=mv2-mv1
……
FnΔt=mvn-mvn-1
微元法
v0
vn
Δt
Δt
F1Δt+F2Δt+F3Δt+……FnΔt
=mv1-mv0 +mv2-mv1 +mv3-mv2+…..+mvn-mvn-1