物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理（共25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25张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-05-21 08:47:48 | ||
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文档简介
(共25张PPT)
第一章 动量守恒定律
第二节 动量定理
情景思考
问题一：观察下列图片，说出他们的作用
跳远场地的沙子
背越式跳高的软垫
汽车驾驶位置的安全气囊
轮船边缘的轮胎
可以起到缓冲作用缓冲
情境思考
问题二：若图片四中的轮船没有轮胎的保护，直接与岸边相撞，与有轮胎保护的情形相比，哪些物理量相同，哪些物理量不同？
质量和速度的变化量相同，但是作用的时间不同，轮胎可以延长作用时间，以减小相互作用力。
一、冲量
忽略次要因素，简化物理模型
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’。
学生活动一：探究合外力F的表达式。
一、冲量
牛顿第二定律：
加速度表达式：
又动量：P=mv
问题三：通过比较并分析动量变化的原因是什么？
动量的变化与力的时间积累效果有关
第二节
１、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft
2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s
3、冲量是矢量：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
4、特点：冲量是过程量，反应了力对时间的累积效应
一、冲量
冲量
一、冲量
5.冲量的计算
学生活动二：根据图像求出恒力F0在时间t内的冲量
t0
F0
F
t
O
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
F
I = F0t
若F为变力，该如何求其冲量？
将该段时间无限分割Ft/s43210246108t/s43210246108Ft/s43210246108F一段时间内的变力近似认为物体在每一时段以受到某一恒力一段时间内的变力的冲量微分求和微元法由图可知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。一、冲量6、冲量与功的比较功冲量定义式意义性质特征大小Ｉ＝Ft（恒力）W＝Fscosθ（恒力）力对位移的累积效果力对时间的累积效果矢量，正负表示方向标量，正负表示力对运动起促进还是阻碍作用过程量，一段位移功为零，冲量不一定为零。一个力的冲量为零，功一定为零。过程量，对应一段时间一、冲量第二节
1、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（ ）
A、甲物体受到的冲量大
B、乙物体受到的冲量大
C、两个物体受到的冲量大小相等
D、无法判断
C
课堂练习
2、关于冲量的概念，以下说法正确的是（ ）A.作用在两个物体上的合力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同B.作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小C.作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同A课堂练习第二节
1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。
2、表达式：Ft = p′ - p或
3、对动量定理的理解：
（1)物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；
(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：
二、动量定理
动量定理
第二节
①合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同；
②合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致。
③但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度，（当两个动量互成角度时，其计算满足平行四边形定则）
对（3）矢量式的理解
二、动量定理
动量定理牛顿第二定律外力作用特点合外力对时间的积累效应合外力的瞬时效应作用效果改变了物体的动量使物体产生加速度使用范围普遍适用低速、宏观运动联系由Ft＝mv2－mv1可以推导F＝ma，反映了外力作用与运动状态变化的关系二、动量定理学生活动三：试分析动量定理和牛顿第二定律的区别和联系5.动量定理的应用(1)定性分析有关现象.①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小。②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小。（2）动量定理可用于处理多过程问题第二节
动量定理的应用步骤
1、确定研究对象，选定正方向。
3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；
2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
4、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。
二、动量定理
第二节
3.质量为m＝0.1 kg的橡皮泥，从高h＝5 m处自由落下(g取10 m/s2)，橡皮泥落到地面上静止，求：
(1)橡皮泥从开始下落到与地面接触前这段时间内动量的变化；
(2)橡皮泥与地面作用的这段时间内动量的变化；
(3)橡皮泥从静止开始下落到停止在地面上这段时间内动量的变化．
【答案】 (1)大小为1 kg·m/s，方向向下
(2)大小为1 kg·m/s，方向向上 (3)0
课堂练习
第二节
在水平恒力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)请同学们用牛顿第二定律和动量定理求解。
答案：12s
课堂练习
第二节
例：质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0到t＝12 s这段时间内合外力的冲量是多少？
【答案】 24 N·s
课堂练习
动量定理
表达式：
冲量
动量定理
内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化量
定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积
表达式：
课堂小结
课后练习
1、(多选) 对下列几种物理现象的解释，正确的是（ ）
A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B.用手接篮球时，手往往向后缩一下，是为了减小冲量
C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力
D.在车内推车推不动，是因为车(包括人)所受合外力的冲量为零
CD
第二节
2.质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是( )
A．10 s, 10 N·sB．10 N·s，－10 N·sC．0, 10 N·sD．0， －10 N·s
D
课后练习
第二节
3、某消防队员从一平台上跳下，下落1 s后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.2 s，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为（ ）
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的6倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
B
课后练习
第二节
4、蹦极是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。下列说法正确的是（g=10m/s2）（ ）
A.绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750N
B.运动员在向下运动的整个运动过程中重力的冲量与弹性绳作用力的冲量相同
C.运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D.运动员在向下运动的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
D
课后练习
5.在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子.设一位撑竿跳运动员的质量为70 kg,越过横杆后从h＝5.6 m高处落下，落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经历时间Δt1＝1 s、Δt2＝0.1 s停下.求两种情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力.
课后练习
第一章 动量守恒定律
第二节 动量定理
情景思考
问题一：观察下列图片，说出他们的作用
跳远场地的沙子
背越式跳高的软垫
汽车驾驶位置的安全气囊
轮船边缘的轮胎
可以起到缓冲作用缓冲
情境思考
问题二：若图片四中的轮船没有轮胎的保护，直接与岸边相撞，与有轮胎保护的情形相比，哪些物理量相同，哪些物理量不同？
质量和速度的变化量相同，但是作用的时间不同，轮胎可以延长作用时间，以减小相互作用力。
一、冲量
忽略次要因素，简化物理模型
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’。
学生活动一：探究合外力F的表达式。
一、冲量
牛顿第二定律：
加速度表达式：
又动量：P=mv
问题三：通过比较并分析动量变化的原因是什么？
动量的变化与力的时间积累效果有关
第二节
１、定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft
2、单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s
3、冲量是矢量：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
4、特点：冲量是过程量，反应了力对时间的累积效应
一、冲量
冲量
一、冲量
5.冲量的计算
学生活动二：根据图像求出恒力F0在时间t内的冲量
t0
F0
F
t
O
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
F
I = F0t
若F为变力，该如何求其冲量？
将该段时间无限分割Ft/s43210246108t/s43210246108Ft/s43210246108F一段时间内的变力近似认为物体在每一时段以受到某一恒力一段时间内的变力的冲量微分求和微元法由图可知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。一、冲量6、冲量与功的比较功冲量定义式意义性质特征大小Ｉ＝Ft（恒力）W＝Fscosθ（恒力）力对位移的累积效果力对时间的累积效果矢量，正负表示方向标量，正负表示力对运动起促进还是阻碍作用过程量，一段位移功为零，冲量不一定为零。一个力的冲量为零，功一定为零。过程量，对应一段时间一、冲量第二节
1、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（ ）
A、甲物体受到的冲量大
B、乙物体受到的冲量大
C、两个物体受到的冲量大小相等
D、无法判断
C
课堂练习
2、关于冲量的概念，以下说法正确的是（ ）A.作用在两个物体上的合力大小不同，但两个物体所受的冲量大小可能相同B.作用在物体上的力的作用时间很短，物体所受的冲量一定很小C.作用在物体上的力很大，物体所受的冲量一定也很大D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同A课堂练习第二节
1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。
2、表达式：Ft = p′ - p或
3、对动量定理的理解：
（1)物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；
(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：
二、动量定理
动量定理
第二节
①合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同；
②合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致。
③但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度，（当两个动量互成角度时，其计算满足平行四边形定则）
对（3）矢量式的理解
二、动量定理
动量定理牛顿第二定律外力作用特点合外力对时间的积累效应合外力的瞬时效应作用效果改变了物体的动量使物体产生加速度使用范围普遍适用低速、宏观运动联系由Ft＝mv2－mv1可以推导F＝ma，反映了外力作用与运动状态变化的关系二、动量定理学生活动三：试分析动量定理和牛顿第二定律的区别和联系5.动量定理的应用(1)定性分析有关现象.①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之力就越小。②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大，反之动量变化量就越小。（2）动量定理可用于处理多过程问题第二节
动量定理的应用步骤
1、确定研究对象，选定正方向。
3、明确研究对象的初末状态及相应的动量；
2、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
4、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。
二、动量定理
第二节
3.质量为m＝0.1 kg的橡皮泥，从高h＝5 m处自由落下(g取10 m/s2)，橡皮泥落到地面上静止，求：
(1)橡皮泥从开始下落到与地面接触前这段时间内动量的变化；
(2)橡皮泥与地面作用的这段时间内动量的变化；
(3)橡皮泥从静止开始下落到停止在地面上这段时间内动量的变化．
【答案】 (1)大小为1 kg·m/s，方向向下
(2)大小为1 kg·m/s，方向向上 (3)0
课堂练习
第二节
在水平恒力F＝30 N的作用下，质量m＝5 kg的物体由静止开始沿水平面运动.已知物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物体还能向前运动多长时间才停止？(g取10 m/s2)请同学们用牛顿第二定律和动量定理求解。
答案：12s
课堂练习
第二节
例：质量为2 kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0.2，最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等．从t＝0时刻开始，物体受到方向不变、大小呈周期性变化的水平拉力F的作用，F随时间t的变化规律如图所示．重力加速度g取10 m/s2，则物体在t＝0到t＝12 s这段时间内合外力的冲量是多少？
【答案】 24 N·s
课堂练习
动量定理
表达式：
冲量
动量定理
内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化量
定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积
表达式：
课堂小结
课后练习
1、(多选) 对下列几种物理现象的解释，正确的是（ ）
A.击钉时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻
B.用手接篮球时，手往往向后缩一下，是为了减小冲量
C.易碎品运输时，要用柔软材料包装，船舷常常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用力
D.在车内推车推不动，是因为车(包括人)所受合外力的冲量为零
CD
第二节
2.质量为1kg的物体做直线运动，其速度—时间图象如图所示，则物体在前10 s内和后10 s内所受合外力的冲量分别是( )
A．10 s, 10 N·sB．10 N·s，－10 N·sC．0, 10 N·sD．0， －10 N·s
D
课后练习
第二节
3、某消防队员从一平台上跳下，下落1 s后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.2 s，在着地过程中地面对他双脚的平均作用力约为（ ）
A.自身所受重力的2倍
B.自身所受重力的6倍
C.自身所受重力的8倍
D.自身所受重力的10倍
B
课后练习
第二节
4、蹦极是一项刺激的极限运动，运动员将一端固定的弹性长绳绑在腰或踝关节处，从几十米高处跳下（忽略空气阻力）。在某次蹦极中质量为60kg的人在弹性绳绷紧后又经过2s人的速度减为零，假设弹性绳长为45m。下列说法正确的是（g=10m/s2）（ ）
A.绳在绷紧时对人的平均作用力大小为750N
B.运动员在向下运动的整个运动过程中重力的冲量与弹性绳作用力的冲量相同
C.运动员在弹性绳绷紧后动量的改变量等于弹性绳的作用力的冲量
D.运动员在向下运动的整个运动过程中重力冲量与弹性绳作用力的冲量大小相同
D
课后练习
5.在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子.设一位撑竿跳运动员的质量为70 kg,越过横杆后从h＝5.6 m高处落下，落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经历时间Δt1＝1 s、Δt2＝0.1 s停下.求两种情况下海绵垫和沙坑对运动员的作用力.
课后练习