1.2动量定理 课件 35张PPT
文档属性
| 名称 | 1.2动量定理 课件 35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 | 2021-07-29 18:43:23 | ||
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文档简介
第2节动量定理
第一章动量守恒定律
创设情景：质量为m的物体受到恒定的合力F的作用，做匀变速直线运动。
分析过程：加速度a=??????????=????，??????????，由牛顿第二定律有F=ma=m????，??????????=m????，?m?????????=????，??????????，即F?????=????，?????
此式表明动量的变化量反映了力的作用对时间的累积效应。
?
新知探究
知识点 冲量
定义：
物理学中把力与力的作用时间的乘积叫力的冲量，用字母????表示。
公式：????=F?????
?
1
新知探究
知识点 冲量
单位：
在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是N?s
标矢性：
冲量是矢量，冲量的方向由力的方向决定，但不一定跟力的方向相同。若为方向恒定的力，则冲量的方向跟力的方向相同。
?
1
新知探究
知识点 冲量
冲量是过程量：
冲量反映了力对时间的累积效应。研究冲量时，必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量。
1
新知探究
知识点 冲量
冲量的绝对性
冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性。
1
新知探究
知识点 冲量
冲量的计算
(1)单个力的冲量：利用公式I＝Ft计算。
(2)合力的冲量：
①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则。
1
新知探究
知识点 冲量
冲量的计算
②两种方法：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·Δt求解。
③变力的冲量：用动量定理列式求解。
1
新知探究
知识点 冲量
特别提醒：
(1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积。
(2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向都相同，缺一不可。
1
新知探究
知识点 冲量
如图所示，一个小孩沿水平方向用最大的力F推静止在水平地面上的小汽车，但推了很久时间t都无法使它运动，就这个问题两个同学展开讨论。
甲同学说：汽车没动是因为小孩给汽车的推力的冲量为零。
乙同学说：小孩给汽车的推力的冲量不为零，汽车没动是因为它所受的合力的冲量为零。谁说的对？
1
新知探究
知识点 冲量
答案：乙说的对。
解析：小孩给汽车的推力的冲量大小为I＝F·t。
汽车没动说明它所受的合力为零，故其合外力的冲量为零。
1
新知探究
知识点 冲量
例．(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图16?2?4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
1
新知探究
知识点 冲量
【解析】 对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量，是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一个方向上力的冲量，某一个力的冲量与另一个力的冲量无关，故拉力F的冲量为Ft，A、C错误，B正确；物体处于静止状态，合力为零，合力的冲量为零，D正确．
【答案】 BD
1
新知探究
知识点 动量定理
内容：
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量．
表达式 或
2
新知探究
mv′－mv＝F(t′－t)
p′－p＝I
知识点 动量定理
对动量定理的理解
(1) 动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。
(2)动量定理的表达式是矢量式，它说明合外力的冲量跟物体动量变化量不仅大小相等，而且方向相同。
运用动量定理主要是一维的问题，要注意正方向的规定。
2
新知探究
知识点 动量定理
对动量定理的理解
2
新知探究
知识点 动量定理
动量定理与牛顿第二定律的比较
（1）动量定理与牛顿第二定律是完全等效的。
（2）动量定理只涉及初、末状态的动量mv、mv′及过程量I，对于加速度、位移等全都不必考虑，解答更简便，因此应优先选用
2
新知探究
知识点 动量定理
动量定理的应用
(1)应用动量定理FΔt＝Δp定性解释常见物理现象。
由上式可以看出如果保持Δp一定，则力作用的时间越短，冲力就越大。因此在需要增大作用力时，可尽量减少作用的时间，如打击、碰撞等由于作用时间短、作用力往往较大。
反之，作用时间越长，力F就越小，因此在需要减小作用力的时候，可想办法延长力的作用时间，如利用海棉或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，达到减小作用力的目的。
2
新知探究
知识点 动量定理
动量定理的应用
(2)应用I＝Δp求变力的冲量。
如果物体受到大小、方向不变的力的作用，既可以应用FΔt求力的冲量，也可以应用物体动量改变Δp的大小和方向来替代力的冲量。
如果物体受到大小、方向改变的力的作用，则不能直接用FΔt求变力的冲量，这时可以求在该力冲量作用下物体动量改变Δp的大小和方向，替代变力的冲量。
2
新知探究
知识点 动量定理
应用动量定理解题的一般步骤
a．选定研究对象，明确运动过程。
b．进行受力分析和运动的初、末状态分析。
c．选定正方向，根据动量定理列方程求解。
2
新知探究
知识点 动量定理
例：用0．5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v＝4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：
(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？
(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？(g取10m/s2)
(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力。
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
例2：如图所示，杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的条石，石裂而人不伤，试分析其中的道理。
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
1.关于冲量，下列说法正确的是( )
A．冲量是物体动量变化的原因
B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C．动量越大的物体受到的冲量越大
D．冲量的方向就是物体运动的方向
课堂训练
解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况，是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；冲量的方向与物体运动的方向无关，故D选项不正确。
答案：A
课堂训练
2.运动员向球踢了一脚(如图)，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了t＝10s停下来，则运动员对球的冲量为( )
A．1000N·s
B．500N·s
C．零
D．无法确定
课堂训练
答案：D
解析：滚动了t＝10s是地面摩擦力对足球的作用时间。不是踢球的力的作用时间，由于不能确定人作用在球上的时间，所以无法确定运动员对球的冲量。
课堂训练
3. 古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2s，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )
A．1m/s
B．1.5m/s
C．2m/s
D．2.5m/s
课堂训练
课堂训练
4.从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了( )
A．减小冲量
B．减小动量的变化量
C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
课堂训练
答案：C
解析：人落地动量变化一定，屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确。
课堂训练
谢谢
第一章动量守恒定律
创设情景：质量为m的物体受到恒定的合力F的作用，做匀变速直线运动。
分析过程：加速度a=??????????=????，??????????，由牛顿第二定律有F=ma=m????，??????????=m????，?m?????????=????，??????????，即F?????=????，?????
此式表明动量的变化量反映了力的作用对时间的累积效应。
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新知探究
知识点 冲量
定义：
物理学中把力与力的作用时间的乘积叫力的冲量，用字母????表示。
公式：????=F?????
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新知探究
知识点 冲量
单位：
在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是N?s
标矢性：
冲量是矢量，冲量的方向由力的方向决定，但不一定跟力的方向相同。若为方向恒定的力，则冲量的方向跟力的方向相同。
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新知探究
知识点 冲量
冲量是过程量：
冲量反映了力对时间的累积效应。研究冲量时，必须明确是哪个力在哪段时间内对哪个物体的冲量。
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新知探究
知识点 冲量
冲量的绝对性
冲量仅由力和时间两个因素决定，具有绝对性。
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新知探究
知识点 冲量
冲量的计算
(1)单个力的冲量：利用公式I＝Ft计算。
(2)合力的冲量：
①如果是一维情形，可以化为代数和，如果不在一条直线上，求合冲量遵循平行四边形定则。
1
新知探究
知识点 冲量
冲量的计算
②两种方法：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·Δt求解。
③变力的冲量：用动量定理列式求解。
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新知探究
知识点 冲量
特别提醒：
(1)冲量是矢量，求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积。
(2)判断两个力的冲量是否相同，必须满足冲量的大小和方向都相同，缺一不可。
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新知探究
知识点 冲量
如图所示，一个小孩沿水平方向用最大的力F推静止在水平地面上的小汽车，但推了很久时间t都无法使它运动，就这个问题两个同学展开讨论。
甲同学说：汽车没动是因为小孩给汽车的推力的冲量为零。
乙同学说：小孩给汽车的推力的冲量不为零，汽车没动是因为它所受的合力的冲量为零。谁说的对？
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新知探究
知识点 冲量
答案：乙说的对。
解析：小孩给汽车的推力的冲量大小为I＝F·t。
汽车没动说明它所受的合力为零，故其合外力的冲量为零。
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新知探究
知识点 冲量
例．(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图16?2?4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
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新知探究
知识点 冲量
【解析】 对冲量的计算一定要分清求的是哪个力的冲量，是某一个力的冲量、是合力的冲量、是分力的冲量还是某一个方向上力的冲量，某一个力的冲量与另一个力的冲量无关，故拉力F的冲量为Ft，A、C错误，B正确；物体处于静止状态，合力为零，合力的冲量为零，D正确．
【答案】 BD
1
新知探究
知识点 动量定理
内容：
物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量．
表达式 或
2
新知探究
mv′－mv＝F(t′－t)
p′－p＝I
知识点 动量定理
对动量定理的理解
(1) 动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。
(2)动量定理的表达式是矢量式，它说明合外力的冲量跟物体动量变化量不仅大小相等，而且方向相同。
运用动量定理主要是一维的问题，要注意正方向的规定。
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新知探究
知识点 动量定理
对动量定理的理解
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新知探究
知识点 动量定理
动量定理与牛顿第二定律的比较
（1）动量定理与牛顿第二定律是完全等效的。
（2）动量定理只涉及初、末状态的动量mv、mv′及过程量I，对于加速度、位移等全都不必考虑，解答更简便，因此应优先选用
2
新知探究
知识点 动量定理
动量定理的应用
(1)应用动量定理FΔt＝Δp定性解释常见物理现象。
由上式可以看出如果保持Δp一定，则力作用的时间越短，冲力就越大。因此在需要增大作用力时，可尽量减少作用的时间，如打击、碰撞等由于作用时间短、作用力往往较大。
反之，作用时间越长，力F就越小，因此在需要减小作用力的时候，可想办法延长力的作用时间，如利用海棉或弹簧的缓冲作用来延长作用时间，达到减小作用力的目的。
2
新知探究
知识点 动量定理
动量定理的应用
(2)应用I＝Δp求变力的冲量。
如果物体受到大小、方向不变的力的作用，既可以应用FΔt求力的冲量，也可以应用物体动量改变Δp的大小和方向来替代力的冲量。
如果物体受到大小、方向改变的力的作用，则不能直接用FΔt求变力的冲量，这时可以求在该力冲量作用下物体动量改变Δp的大小和方向，替代变力的冲量。
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新知探究
知识点 动量定理
应用动量定理解题的一般步骤
a．选定研究对象，明确运动过程。
b．进行受力分析和运动的初、末状态分析。
c．选定正方向，根据动量定理列方程求解。
2
新知探究
知识点 动量定理
例：用0．5kg的铁锤把钉子钉进木头里，打击时铁锤的速度v＝4.0m/s，如果打击后铁锤的速度变为0，打击的作用时间是0.01s，那么：
(1)不计铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？
(2)考虑铁锤受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？(g取10m/s2)
(3)比较(1)和(2)，讨论是否要计铁锤的重力。
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新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
例2：如图所示，杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的条石，石裂而人不伤，试分析其中的道理。
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
知识点 动量定理
2
新知探究
1.关于冲量，下列说法正确的是( )
A．冲量是物体动量变化的原因
B．作用在静止的物体上的力的冲量一定为零
C．动量越大的物体受到的冲量越大
D．冲量的方向就是物体运动的方向
课堂训练
解析：力作用一段时间便有了冲量，而力作用一段时间后，物体的运动状态发生了变化，物体的动量也发生了变化，因此说冲量使物体的动量发生了变化，A选项正确；只要有力作用在物体上，经历一段时间，这个力便有了冲量I＝Ft，与物体处于什么状态无关，物体运动状态的变化情况，是所有作用在物体上的力共同产生的效果，所以B选项不正确；物体所受冲量I＝Ft与物体动量的大小p＝mv无关，C选项不正确；冲量的方向与物体运动的方向无关，故D选项不正确。
答案：A
课堂训练
2.运动员向球踢了一脚(如图)，踢球时的力F＝100N，球在地面上滚动了t＝10s停下来，则运动员对球的冲量为( )
A．1000N·s
B．500N·s
C．零
D．无法确定
课堂训练
答案：D
解析：滚动了t＝10s是地面摩擦力对足球的作用时间。不是踢球的力的作用时间，由于不能确定人作用在球上的时间，所以无法确定运动员对球的冲量。
课堂训练
3. 古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即可致死。若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为0.2s，则被撞死的兔子的奔跑的速度可能是( )
A．1m/s
B．1.5m/s
C．2m/s
D．2.5m/s
课堂训练
课堂训练
4.从高处跳到低处时，为了安全，一般都要屈腿(如图所示)，这样做是为了( )
A．减小冲量
B．减小动量的变化量
C．增大与地面的冲击时间，从而减小冲力
D．增大人对地面的压强，起到安全作用
课堂训练
答案：C
解析：人落地动量变化一定，屈腿下蹲延缓了人落地时动量变化所用的时间，依动量定理可知，这样就减小了地面对人的冲力，故C正确。
课堂训练
谢谢