物理人教版（2019）选择性必修第一册1.2动量定理的应用（共18张ppt）

(共18张PPT)
动量定理的应用
1.内容：物体所受合外力的冲量等于动量的变化
2.表达式：
即：
动量定理
F合t=mv’-mv
①Δp一定，t
短则F大，t
长则F小；
由Ft=Δp可知：
②t
一定，F大则Δp大，F小则Δp小；
③F一定，t
长则Δp大，t
短则Δp小.
——缓冲装置
动量定理解释生活现象
2、用锤子使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么?
快速敲铁钉时，碰撞时间t
短，碰撞作用力F大
.
1、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗?
不会.
因为石头硬,
碰撞时间t
短，碰撞作用力F大.
思考与讨论
汽车的碰撞试验
1)汽车安全气囊的保护作用;
2)轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好.
思考与讨论
玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中(
)
A、玻璃杯的动量较大
B、玻璃杯受到的冲量较大
C、玻璃杯的动量变化较大
D、玻璃杯的动量变化较快
草地起到缓冲作用，碰撞力较小
解析
到达地面时的速度v一定相等
着地时动量p相等
地面接触后动量p′减小为零
动量的变化△p相同
I=△p
冲量I也相等
动量变化快慢表示为
(动量变化率)
玻璃杯与水泥地撞击时间t
短，
大，即动量变化快.
生活经验
D
反馈训练
动量定理的推导和内容
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
,如下图所示：
由牛顿第二定律知：
由加速度定义有：
联立可得：
变形得：
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
推导动量定理
F=ma
=
a=
F=ma
=
Ft=m
符号：I
矢量
大小：
单位：牛·秒，符号是N·s
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
物理意义：冲量反映了力对时间的积累效应
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
冲量
I=Ft
物理上的量可分为过程量和状态量两类，试想冲量是过程量还是状态量？某物体静止时，物体的重力对物体做功一定为零，而重力的冲量如何？
冲量描述的是力在时间上的积累效果，因此冲量是过程量.
物体静止一段时间，其位移为零，故重力做功是零，但重力的冲量不为零，因为冲量是指力与时间的乘积.
冲量
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？
公式I=Ft
中的F必须取平均值
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
“面积”
表示冲量的大小
I-t
图象的冲量
把质量为10kg
的物体放在光滑的水平面上，如图所示，在与水平方向成53°角的10N
的力F
作用下从静止开始运动，在2s
内力F对物体的冲量大小为多少？合外力的冲量大小是多少？
解:2s内力F对物体的冲量大小为：
物体所受合外力：
合外力的冲量大小为：
反馈训练
利用动量定理求解多过程问题
回顾动量定理
I合=
Δp
F合t
=
mv2
-
mv1
若一个50
g的鸡蛋从0.8m的高度落下，与地面的撞击时间约为0.2s，g取10m/s2，则该鸡蛋对地面产生的冲击力为（
）
A.
0.5
N
B.
1
N
C.
1.5
N
D.
2
N
【分段】
1.自由落体
v2
=
2gh
→
v
=
m/s
2.撞击地面
=
4
m/s
0.5N
=
N
分段求解
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，与地面的撞击时间约为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
【分段】
估算题
层高约3m，共75m.
1.自由落体
v2
=
2gh
→
v
=
10
m/s
2.撞击地面
≈
40
m/s
0.5N
≈
N
分段求解
【全程】
自由落体
h
=
gt2
→
t=
s
≈
4
s
把自由落体和撞击看作一个
0-
0
N
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，与地面的撞击时间约为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
估算题
层高约3m，共75m.
分段求解