教科版高中物理選修3-5第一章第2節(jié)動量 動量定理 沖量(32張)

1、.,動量定理 沖量,1.2 動量,.,碰撞中的不變量是什么？,是物體的質(zhì)量 m 跟速度 v的乘積，即mv.,.,1.動量的定義是什么？ 2.動量在國際單位制中的單位是什么？ 3.動量是狀態(tài)量還是過程量？ 4.動量是矢量還是標(biāo)量？ 5.閱讀了人類探究動量方向的歷史后有何感想？ 6.動量改變量 是矢量還是標(biāo)量？,答：質(zhì)量與速度的乘積，即P=mv.,答：是狀態(tài)量.,答：是矢量，方向就是v 的方向.,答：是矢量.,答：kgm/s.,.,動量的變化p,某段運動過程（或時間間隔）末狀態(tài)的動量p 跟初狀態(tài)的動量p的矢量差，稱為動量的變化（或動量的增量），即,1、動量變化的三種情況：,大小變化、方向改變或大小

2、和方向都改變。,p = p p=m v,2、同一直線上動量變化的運算：,規(guī)定好正方向,.,3、不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則：,P,也稱三角形法則： 從初動量的矢量末端指向末動量的矢量末端,動量的變化p,.,一個質(zhì)量為0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到堅硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動（如圖所示）。碰撞前后鋼球的動量變化了多少？,負號表示P 的方向與正方向相反，即碰撞前后鋼球動量改變的大小為1.2kgm/s, 方向水平向左。,碰撞前后鋼球的動量變化為,.,實驗一：雞蛋落地的不同效果,猜想：效果不同的原因是什么？,.,思路點撥：用牛頓

3、第二定律和運動學(xué)公式推導(dǎo),問題情景：假設(shè)一個質(zhì)量為m的物體在恒定的合外力F作用下，做勻變速直線運動，初速度為 v，經(jīng)過一段時間t后，速度變?yōu)関，試探究合外力F的表達式。,.,由牛頓第二定律可知,由于,故,又加速度為,得,解：,.,物體動量的變化率等于物體所受合外力,.,動量的變化的原因是什么呢？,而牛頓第二定律告訴我們， 加速度是由物體所受的合外力產(chǎn)生的。,？,而速度的變化是因為有加速度,動量的變化與速度的變化有關(guān),分析,結(jié)論：動量的變化與合外力有關(guān),解決單個物體的動量變化可以從牛頓運動定律入手,.,動量的變化跟發(fā)生這一變化所用的時間的比值。由動量定理Ft =p 得F=p/t, 即動量的變化率

4、等于物體所受的合力。當(dāng)動量變化較快時，物體所受合力較大，反之則小; 當(dāng)動量均勻變化時, 物體所受合力為恒力。,動量的變化率:,試比較F1與F2的大??？,.,發(fā)展空間,發(fā)現(xiàn)：動量的變化與力的時間積累效果有關(guān).,.,上式說明，如果我們考察一個物體運動過程的始末，那么在這一過程中物體所受合力與作用時間的乘積等于物體動量的變化，這個結(jié)論叫做動量定理（theorem of momentum）,物理學(xué)中把力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量（impulse）.如果用I代表沖量， 用p表示過程始末動量的改變量，那么動量定理也可以寫為,.,一、動量定理,1.內(nèi)容：物體動量的變化量等于物體所受合外力的沖量,直線運

5、動、曲線運動；,宏觀、微觀.,單個物體、系統(tǒng)；,矢量性：,3.理解：,適用性：,恒力、變力；,因果關(guān)系：,沖量是動量變化的原因,F一定時，t越小P就越小，t越大P就越大。,t一定時， P越小F就越小，t越大P就越大。,t 越大F 就越小緩沖裝置,.,動量定理在生活中應(yīng)用,在P 一定時，往往通過減小t 以獲得到較大的力F，通過增大t 以獲得到較小的力F. 在t 一定時，往往通過增大P以獲得到較大的力F，通過減小P以獲得到較小的力F.,.,動量定理的適用范圍,1、動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力，對于變力，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值；,2、動量定理不僅可以解決勻

6、變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關(guān)問題，將較難的計算問題轉(zhuǎn)化為較易的計算問題；,3、動量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和變速運動問題。,動量定理的優(yōu)點：不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)。,.,二、沖量（I ）,2.定義式：,1.定義：力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量。,4.特點：,沖量是過程量（反映了力對時間的積累效應(yīng)）,沖量是矢量（方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同）,3.單位：牛頓.秒（Ns）,.,力的空間積累 使動能發(fā)生變化,Nm（J）,標(biāo)量,W= FS,功,力的時間積累 使動量發(fā)生變化,NS,矢量,I=Ft,沖量,沖量與功有什么

7、區(qū)別？,思考與討論,思考： 用水平力F推一靜止在水平地面上質(zhì)量為m的物體，經(jīng)過時間t，物體向前運動了一段位移s。請問這段時間內(nèi)，力F的沖量和所做的功分別為多大？重力的沖量和所做的功分別為多大？,.,一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s。若球棒與壘球的作用時間為0.01s，球棒對壘球的平均作用力有多大？,解：取壘球飛來的方向為正方向，設(shè)壘球的初、末動量分別為P、P則：,由動量定理知壘球所受的平均作用力為：,負號表示力的方向與正方向相反，即與壘球飛來的方向相反。,壘球受平均作用力的大小為1260N。,.,動量定理的應(yīng)用步驟

8、,1、確定研究對象：一般為單個物體；,4、選定正方向，確定在物理過程中研究對象的動量的變化；,5、根據(jù)動量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。,2、明確物理過程：受力分析，求出合外力的沖量；,3、明確研究對象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動量；,.,1、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？,思考與討論,.,建筑工人或蹦極運動員身上綁的安全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長的麻繩？,小實驗,非彈性繩斷,橡皮繩不斷,為什么呢？,思考與討論,.,報道1、1962年，一架“子爵號”客機，在美國的伊利奧特市上空與一只天鵝相撞，客機墜毀，十七人喪生。

9、,報道2、1980年，一架英國的“鴿式”戰(zhàn)斗機在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機墜毀，飛行員彈射逃生,問題：小小飛禽何以能撞毀飛機這樣的龐然大物？,思考與討論,.,科學(xué)漫步,1、汽車的碰撞試驗,1）汽車的安全氣囊的保護作用,2）轎車前面的發(fā)動機艙并不是越堅固越好,2、了解歷史上關(guān)于運動量度的爭論,.,實 驗,雞蛋從一定的高度落到地板上，肯定會打破。現(xiàn)在，在地板上放一塊泡沫塑料墊。我們盡可能把雞蛋舉得高高的，然后放開手，讓它落到泡沫塑料墊上，看看雞蛋會不會被打破。,在日常生活中，有不少這樣的事例：跳遠時要跳在沙坑里;跳高時在下落處要放海綿墊子;從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲;輪船邊緣及輪渡

10、的碼頭上都裝有橡皮輪胎等.這樣做的目的是為了緩沖.而在某些情況下，我們又不希望緩沖，比如用鐵錘釘釘子.,.,船靠岸時邊緣上的廢舊輪胎,生活中的應(yīng)用,.,摩托車頭盔里的襯墊,生活中的應(yīng)用,.,生活中的應(yīng)用,.,動量定理與動能定理,動量與動能 1、動量是矢量，動能是標(biāo)量 兩者都是表示運動狀態(tài)的物理量。 2、沖量與功：沖量是力的作用效果在時間上的累積，功是力的作用效果在空間上的累積。 動量定理與動能定理 1、動量定理說明合外力的沖量等于物體動量的增量； 動能定理說明合外力所做的功等于物體動能的增量。 Ft =pp=m v m v W總= Fs =Ek2Ek1=m v22/2 m v12/2 2 、前者是從時間上說明力對物體作用的效果，后者 是從空間上說明力對物體作用的效果。,.,已知鳥的質(zhì)量為1kg，身長為15cm，鳥與飛機相撞面積S=0.01m2，飛機的速度為600m/s，試求鳥對飛機的撞擊所產(chǎn)生壓強的大小。,這道題，能給你帶來怎樣的思考呢？在