物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理（共19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19张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 3.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-20 17:50:35 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
新知导入
包装用的泡沫材料
苹果的包装泡沫网
摩托车帽里的衬垫
两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，以上生活中的实例中，泡沫、衬垫起到了什么作用？一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？
新知讲解
一、冲量
１、定义：
3、单位：
4、量性：
5、物理意义：反映了力对时间的积累效应。
2、定义式：
I=Ft
力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。
牛·秒，符号是N·s
矢量，方向跟这力的方向相同。
6.冲量与功的区别
（1）作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。
（2）内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。
例如：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。
提升
1.冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量
2.求合冲量的两种方法：
可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．
思考讨论
t0
F0
F
t
O
F-t图线 “面积”的大小表示冲量的大小。
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？
F
t
O
F0
F
t0
例题
例 (多选)恒力F 作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是( )
A．拉力F对物体的冲量大小为零
B．拉力F对物体的冲量大小为Ft
C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ
D．合力对物体的冲量大小为零
BD
新知讲解
二、动量定理
假定一个质量为 m的物体在光滑的水平面上受到恒力 的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为 ，经过一段时间，它的速度为
加速度
由牛顿第二定律知
如图所示，一个质量为m 的物体，在动摩擦因数为μ 的水平面上运动，受到一个与运动方向相同的恒力F 作用，经过时间t，速度由v 增加到v′.
探讨1：在时间t 内拉力F的冲量和合外力的冲量各是多大？
【提示】Ft (F－μmg)t.
探讨2：在此过程中，物体动量的变化量是多大？
【提示】mv′－mv.
探讨3：恒力F 的冲量与物体动量的变化量相等吗？
【提示】不相等．合外力的冲量(F－μmg)t与动量的变化量才相等．
思考
新知讲解
二、动量定理
1、内容：
2、表达式：
或
3、加深理解：
（1） 表明合力的冲量是动量变化的原因；
（2） 动量定理是矢量式，注意正方向的选取。
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。
（3) 动量定理不但适用于恒力，也适用于变力。
动量定理解释生活现象
由Ft=ΔP可知：
①△P一定，t短则F大，t长则F小；
——缓冲装置
②t一定，F大则△P大，F小则△P小；
③F一定，t长则△P大，t短则△P小。
例题
例 一个质量 为0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为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
分析：球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很短。在这个短时间内，力先是急剧增大，然后又急剧的减小为0，在冲击、碰撞这类问题中，相互作用的时间很短，力的变化都具有这个特点。动量定理适用于变力作用的过程，因此，可以用动量定理计算棒对垒球的平均作用力。
例题
例 一个质量 为0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为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：沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动量为p=mv=0.18×25kg.m/s=4.5kg.m/s
垒球的末动量为
由动量定理知垒球所受的平均力为
垒球所受的平均作用力的大小为6300N，符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。
总结提升
（1）物理观念：冲量的概念．
（2）科学思维：用动量定理解释缓冲、碰撞等有关现象．
（3）科学方法：用F t图像与t轴所围的面积求冲量.
I=Ft
1.冲量：力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。
2.冲量的计算
3.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。
4.动量定理的表达式：
5.学科素养：
或
课堂检测
1. 关于力的冲量，下列说法正确的是（ ）
A.力越大，力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大
C.静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，则此推力的冲量为零
D.F1与作用时间t1的乘积F1t1在数值上等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同
B
课堂检测
2. （多选）一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的过程称为过程Ⅰ，从进入泥潭到停止的过程称为过程Ⅱ，则 （ ）
A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C.整个过程中合外力的总冲量等于零
D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
AC
3.（多选）用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为 ρ，下列说法正确的（ ）
A、高压水枪的流量为vD2
B、高压水枪的功率为D2v3
C、水柱对煤层的平均冲击力为
D、水对高压水枪的作用力水平向右
课堂检测
BC
1、教材10-11页练习与应用；
2、对应章节练习册。
课后作业
新知导入
包装用的泡沫材料
苹果的包装泡沫网
摩托车帽里的衬垫
两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，以上生活中的实例中，泡沫、衬垫起到了什么作用？一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？
新知讲解
一、冲量
１、定义：
3、单位：
4、量性：
5、物理意义：反映了力对时间的积累效应。
2、定义式：
I=Ft
力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。
牛·秒，符号是N·s
矢量，方向跟这力的方向相同。
6.冲量与功的区别
（1）作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。
（2）内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。
例如：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。
提升
1.冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量
2.求合冲量的两种方法：
可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．
思考讨论
t0
F0
F
t
O
F-t图线 “面积”的大小表示冲量的大小。
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？
F
t
O
F0
F
t0
例题
例 (多选)恒力F 作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是( )
A．拉力F对物体的冲量大小为零
B．拉力F对物体的冲量大小为Ft
C．拉力F对物体的冲量大小是Ftcos θ
D．合力对物体的冲量大小为零
BD
新知讲解
二、动量定理
假定一个质量为 m的物体在光滑的水平面上受到恒力 的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为 ，经过一段时间，它的速度为
加速度
由牛顿第二定律知
如图所示，一个质量为m 的物体，在动摩擦因数为μ 的水平面上运动，受到一个与运动方向相同的恒力F 作用，经过时间t，速度由v 增加到v′.
探讨1：在时间t 内拉力F的冲量和合外力的冲量各是多大？
【提示】Ft (F－μmg)t.
探讨2：在此过程中，物体动量的变化量是多大？
【提示】mv′－mv.
探讨3：恒力F 的冲量与物体动量的变化量相等吗？
【提示】不相等．合外力的冲量(F－μmg)t与动量的变化量才相等．
思考
新知讲解
二、动量定理
1、内容：
2、表达式：
或
3、加深理解：
（1） 表明合力的冲量是动量变化的原因；
（2） 动量定理是矢量式，注意正方向的选取。
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。
（3) 动量定理不但适用于恒力，也适用于变力。
动量定理解释生活现象
由Ft=ΔP可知：
①△P一定，t短则F大，t长则F小；
——缓冲装置
②t一定，F大则△P大，F小则△P小；
③F一定，t长则△P大，t短则△P小。
例题
例 一个质量 为0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为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
分析：球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很短。在这个短时间内，力先是急剧增大，然后又急剧的减小为0，在冲击、碰撞这类问题中，相互作用的时间很短，力的变化都具有这个特点。动量定理适用于变力作用的过程，因此，可以用动量定理计算棒对垒球的平均作用力。
例题
例 一个质量 为0.18 kg 的垒球，以 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为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：沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动量为p=mv=0.18×25kg.m/s=4.5kg.m/s
垒球的末动量为
由动量定理知垒球所受的平均力为
垒球所受的平均作用力的大小为6300N，符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。
总结提升
（1）物理观念：冲量的概念．
（2）科学思维：用动量定理解释缓冲、碰撞等有关现象．
（3）科学方法：用F t图像与t轴所围的面积求冲量.
I=Ft
1.冲量：力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。
2.冲量的计算
3.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。
4.动量定理的表达式：
5.学科素养：
或
课堂检测
1. 关于力的冲量，下列说法正确的是（ ）
A.力越大，力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大
C.静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，则此推力的冲量为零
D.F1与作用时间t1的乘积F1t1在数值上等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同
B
课堂检测
2. （多选）一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的过程称为过程Ⅰ，从进入泥潭到停止的过程称为过程Ⅱ，则 （ ）
A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量
B.过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小
C.整个过程中合外力的总冲量等于零
D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零
AC
3.（多选）用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为 ρ，下列说法正确的（ ）
A、高压水枪的流量为vD2
B、高压水枪的功率为D2v3
C、水柱对煤层的平均冲击力为
D、水对高压水枪的作用力水平向右
课堂检测
BC
1、教材10-11页练习与应用；
2、对应章节练习册。
课后作业