《高一物理動量》ppt課件

1、第七章 動 量第一課時 沖 量第二課時 動 量 定 理第三課時 習(xí) 題 課第四課時 動 量 守 恒第五課時 動 量 守 恒 應(yīng) 用第六課時 反沖 運動_火箭1實例 一輛汽車在急剎車時，一輛汽車在急剎車時，若對車施加很大的阻力，若對車施加很大的阻力，車在很短時間內(nèi)停止；車在很短時間內(nèi)停止；如果施很小的阻力，也如果施很小的阻力，也會停下來，不過時間要會停下來，不過時間要長得多。這兩種情況，長得多。這兩種情況，對汽車運動狀態(tài)改變的對汽車運動狀態(tài)改變的效果相同?？梢娨馉钚Ч嗤??？梢娨馉顟B(tài)改變要考慮作用力和態(tài)改變要考慮作用力和力作用的時間這兩個因力作用的時間這兩個因素。素。下一頁2沖量與動量引 入

2、 力對物體的作用是需要時間和空間的。一般來說，力力對物體的作用是需要時間和空間的。一般來說，力作用物體所產(chǎn)生的效應(yīng)，既是力在空間上的積累，也是力作用物體所產(chǎn)生的效應(yīng)，既是力在空間上的積累，也是力對時間的積累：前者是做功使物體運動狀態(tài)變化，后者是對時間的積累：前者是做功使物體運動狀態(tài)變化，后者是力的沖量使物體運動狀態(tài)變化。力的沖量使物體運動狀態(tài)變化。 從沖量、動量和功的有關(guān)規(guī)律研究、分析解決問題是從沖量、動量和功的有關(guān)規(guī)律研究、分析解決問題是物理學(xué)常用的方法。物理學(xué)常用的方法。3.;沖量1.作用在物體上的力和該力作用時間的乘積叫做沖量，用I表上示。2.沖量是力在時間上的累積效果，是過程量，也是復(fù)

3、合量。 物理意義：沖量是改變物體機械運動狀態(tài)的原因。3.沖量是矢量。 (1) 恒力沖量的方向與恒力方向相同； (2)變力沖量方向與動量的變化量方向一致； (3)如果物體受幾個力的共同作用，則沖量的方向就是合力的方向； (4)求沖量不僅求大小，還需求方向。4.沖量的單位是：Ns4例題1 質(zhì)量為2Kg的物體A，放在光滑的水平面上，受如圖F=10N的力作用了10秒，則在此過程中F的沖量大小是_，重力的沖量大小是_，支持力的沖量是_，合力的沖量是_，合力的沖量與各分量的關(guān)系是_。6005例題2 上拋質(zhì)量為m的物體，空氣阻力大小恒為f，上升時間為t1，下落時間為t2，取向下方向為正，在全過程中重力的沖量

4、為_，阻力的沖量為_，合力的沖量為_。6動量（1）物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的動量，用）物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做物體的動量，用P表示。表示。P=mv（2）動量是描述機械運動狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量。也是復(fù)）動量是描述機械運動狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量。也是復(fù)合量。合量。（3）動量是矢量，動量的方向就是速度的方向，單位）動量是矢量，動量的方向就是速度的方向，單位Kgm/s（4）動量的大小正比于物體的速度，所以動量取決于參照物。）動量的大小正比于物體的速度，所以動量取決于參照物。一般取地面為參照物。一般取地面為參照物。（5）動量的變化量：它是物體受外力的作用后，動量發(fā)生變）動量的變化量：它是物體受

5、外力的作用后，動量發(fā)生變化的量度，它等于物體末動量與初動量的矢量差。動量的化的量度，它等于物體末動量與初動量的矢量差。動量的變化量的方向與速度變化量的方向相同。變化量的方向與速度變化量的方向相同。7例題3書P118頁例題 練習(xí)：一個物體質(zhì)量為練習(xí)：一個物體質(zhì)量為 m，從高為，從高為h1處由靜處由靜止豎直落下，落到鋼板上相碰后被反彈，尚止豎直落下，落到鋼板上相碰后被反彈，尚能升高能升高h2，以向上為正，則全過程動量的變，以向上為正，則全過程動量的變化量為化量為_，在與鋼板相碰前后動量，在與鋼板相碰前后動量的變化量的變化量_。（不計空氣阻力）。（不計空氣阻力）思考與討論： P118頁8作 業(yè) 完成

6、整理課堂筆記 練習(xí)一:1.2.3 課后完成指導(dǎo)用書P117-118頁練習(xí)9 動 量 定 理 10動量定理推導(dǎo)推導(dǎo):聯(lián)立聯(lián)立F=ma、a=(vt-v0)/t兩式解得兩式解得:Ft=mvt-mv0=pt-p0=p內(nèi)容內(nèi)容:物體所受的合外力的沖量等于它的動量的變物體所受的合外力的沖量等于它的動量的變化?；?。注意注意:單位單位“千克千克米米/秒、牛秒、牛秒秒”是等效的是等效的,但講但講動量時應(yīng)用千克米動量時應(yīng)用千克米/秒秒(kgm/s),講沖量時應(yīng)用牛講沖量時應(yīng)用牛秒秒(Ns);公式中的公式中的F是指物體受力的合外力是指物體受力的合外力;公式中公式中p=pt-p0是矢量運算是矢量運算;沖量描述的是動量

7、的變化沖量描述的是動量的變化,不不能說沖量描述的是動量的大小。能說沖量描述的是動量的大小。11動量定理的理解 1.動量定理是研究沖量和動量變化之間的規(guī)律。沖量動量定理是研究沖量和動量變化之間的規(guī)律。沖量的效果是改變受力物體的動量，因此動量定理是一個的效果是改變受力物體的動量，因此動量定理是一個關(guān)于過程的規(guī)律。在此過程中，沖量的大小總等于動關(guān)于過程的規(guī)律。在此過程中，沖量的大小總等于動量增量的大??；沖量的方向總跟動量增量的方向一致。量增量的大??；沖量的方向總跟動量增量的方向一致。 2.當幾個力（恒力）同時作用于物體時，表達式中的當幾個力（恒力）同時作用于物體時，表達式中的沖量理解為各個力的合沖量

8、。幾個力沖量的矢量和等沖量理解為各個力的合沖量。幾個力沖量的矢量和等于這幾個力的合力沖量。于這幾個力的合力沖量。 3.對于變力的沖量，我們用等效原理解決。即變力在對于變力的沖量，我們用等效原理解決。即變力在時間時間t的沖量跟一個恒力在相同時間的沖量跟一個恒力在相同時間t的沖量相等（動的沖量相等（動量增量相等），則用這個恒力代替這個變力，叫做平量增量相等），則用這個恒力代替這個變力，叫做平均力。作用時間很短的力又稱為沖力，多用于解決打均力。作用時間很短的力又稱為沖力，多用于解決打擊碰撞等問題。擊碰撞等問題。12應(yīng)用舉例 1.需要較大作用力,作用力時間應(yīng)短而急. 2.需要較小作用力,作用力時間應(yīng)長

9、.13 相同的杯子分別從相同的高度落下相同的杯子分別從相同的高度落下,摔在水泥地摔在水泥地上立即碎了上立即碎了,摔在松軟的沙土地上完好無損。這是摔在松軟的沙土地上完好無損。這是因為兩個杯子的動量變化相等。摔在水泥地上的與因為兩個杯子的動量變化相等。摔在水泥地上的與地撞的時間短，杯子受力大，所以碎了。摔在沙土地撞的時間短，杯子受力大，所以碎了。摔在沙土地上的與地撞的時間長，杯子受力小，所以沒碎。地上的與地撞的時間長，杯子受力小，所以沒碎。解釋14解題時注意事項 1.正確地確定研究對象，正確對研究對象進行受力分析，并找出相應(yīng)的時間過程。 2.動量定理是矢量表達式。列方程前一定要確定坐標方向，確定沖

10、量、動量的正、負。 3.定理中的沖量、動量應(yīng)都是對同一個慣性參照系的，有相對速度時要特別注意。 4.解題時要注意物理過程的分析，不可亂套公式。動量定理不涉及過程的變化細節(jié)，只要求力、對應(yīng)的作用時間及相應(yīng)過程初、末態(tài)的速度、動量，常使解題過程大為簡易、方便。15例一例一(2) 皮球皮球m=0.18Kg,以以25m/s的速度水的速度水平打到墻上，被反彈回來速度大平打到墻上，被反彈回來速度大小為小為45m/s，如圖所示，皮球與墻，如圖所示，皮球與墻作用時間為作用時間為0.01秒秒,求皮球的沖量求皮球的沖量和皮球與墻作用力的大小和皮球與墻作用力的大小? 例一例一(1) 物體在恒力作用下運動物體在恒力作

11、用下運動,下列說法中正確的有下列說法中正確的有:A. 動量的方向與受力方向相同動量的方向與受力方向相同B.動量的方向與沖量的方動量的方向與沖量的方向相同向相同 C.動量的增量方向與受力方向相同動量的增量方向與受力方向相同D.動量變化率的方動量變化率的方向與速度方向相同向與速度方向相同16作業(yè)P122 1.2.3.4課后:指導(dǎo)用書17.; 練練1 關(guān)于沖量、動量及動量關(guān)于沖量、動量及動量增量，下列說法正確的增量，下列說法正確的是是 A.沖量方向一定和動量沖量方向一定和動量增量的方向相同增量的方向相同 B.沖量的大小，一定與沖量的大小，一定與動量增量的大小相同動量增量的大小相同 C.動量增量的方向

12、一定動量增量的方向一定和動量的方向相同和動量的方向相同 D.動量增量的大小一定動量增量的大小一定和動量大小的增量相同和動量大小的增量相同 練練2 飛機以飛機以200ms-1的速的速度在空中飛行，突然度在空中飛行，突然有一質(zhì)量為有一質(zhì)量為1.5kg、身長為身長為25cm的鷹以的鷹以10ms-1的速度迎面撞的速度迎面撞向機頭，請計算出鷹向機頭，請計算出鷹對飛機的平均沖力。對飛機的平均沖力。18 例題二：例題二： 質(zhì)量為質(zhì)量為3kg的物體，以的物體，以2ms-1的速度沿光滑水平面向的速度沿光滑水平面向東運動。物體受到一個向東東運動。物體受到一個向東4N的力作用的力作用6秒，接著秒，接著這個力變?yōu)橄蛭?/p>

13、這個力變?yōu)橄蛭?N，作用，作用4秒，求這個力在秒，求這個力在10秒內(nèi)秒內(nèi)的沖量和的沖量和10秒末的速度秒末的速度?例題三：例題三：做勻速圓周運動的小球在做勻速圓周運動的小球在A點的動點的動量是量是P1，運動到，運動到B點動量為點動量為P2。求。求小球由小球由A到到B的沖量。的沖量。 AmBP1P219 例四例四.質(zhì)量為質(zhì)量為0.1kg的小的小球從球從0.8m高處下落到高處下落到一厚軟墊上，若從小一厚軟墊上，若從小球接觸軟墊到陷至最球接觸軟墊到陷至最低點歷時低點歷時0.2秒，則這秒，則這段時間內(nèi)軟墊對小球段時間內(nèi)軟墊對小球的沖量為多少？小球的沖量為多少？小球受力多少受力多少? 例五例五:質(zhì)量質(zhì)量

14、m=5Kg的物體在水平恒力的的物體在水平恒力的F=5N作用下作用下,自靜止自靜止開始在水平路面上運動開始在水平路面上運動,t1=2s后后,撤消力撤消力F,物體又經(jīng)物體又經(jīng)t2=3s停止停止,求物體在運動中受摩擦力求物體在運動中受摩擦力?20動量守恒教學(xué)目標動量守恒教學(xué)目標 理解動量守恒定律的確理解動量守恒定律的確切含義和表達式，知道切含義和表達式，知道該定律的適用條件。該定律的適用條件。 會用動量定理和牛頓第會用動量定理和牛頓第三定理推導(dǎo)出動量守恒三定理推導(dǎo)出動量守恒定律。定律。 會處理簡單問題。會處理簡單問題。21二、推導(dǎo)二、推導(dǎo) 小球小球m2以以V2去追趕去追趕m1, m1以以V1速度運動

15、速度運動,兩球碰后兩球碰后分別以分別以V2V1運動，設(shè)相互作用平均作用力為運動，設(shè)相互作用平均作用力為F 根據(jù)動量定理根據(jù)動量定理:取向右方向為正，第一小球受到?jīng)_取向右方向為正，第一小球受到?jīng)_量是量是F1t=m1v1m1v1，根據(jù)牛頓第三定律，根據(jù)牛頓第三定律:F2方向方向必為負必為負 ， 第二小球受到?jīng)_量是第二小球受到?jīng)_量是F2t=m2v2m2v2， F1=F2 m1vm1v1=(m2vm2v2 ) 即即 m2v2 +m1v1= m2v+ m1v 即即P=P一、引入一、引入實驗實驗M2.V2M1V122 對于在同一直線上運動的兩個物體組成的系統(tǒng)，動量守恒的表達式為： 動量守恒定律的內(nèi)容：由相

16、互作用的物體所組成的系統(tǒng)，在不受外力或所受合外力為零時，這個系統(tǒng)的總動動量保持不變。23動量守恒條件動量守恒條件 動量守恒定律的適用條件是物體系不受外力作用或所動量守恒定律的適用條件是物體系不受外力作用或所受外力的合外力為零。在分析具體問題時，必須注意：受外力的合外力為零。在分析具體問題時，必須注意：（1）系統(tǒng)不受外力，事實是不存在的，實際上是所受外力的）系統(tǒng)不受外力，事實是不存在的，實際上是所受外力的矢量和為零。即矢量和為零。即F=0（2）系統(tǒng)所受合外力不等于零。但是在某一方向上不受外力）系統(tǒng)所受合外力不等于零。但是在某一方向上不受外力或所受外力的矢量和為零，則在該方向上系統(tǒng)的分動量守或所受

17、外力的矢量和為零，則在該方向上系統(tǒng)的分動量守恒。恒。（3）系統(tǒng)所受合外力不等于零，卻遠小于內(nèi)力，即系統(tǒng)的內(nèi)）系統(tǒng)所受合外力不等于零，卻遠小于內(nèi)力，即系統(tǒng)的內(nèi)力沖量遠遠大于外力沖量，則系統(tǒng)可近似認為動量守恒。力沖量遠遠大于外力沖量，則系統(tǒng)可近似認為動量守恒。 24動量守恒定律的研究對象是相互作用的物體組成動量守恒定律的研究對象是相互作用的物體組成的的系統(tǒng)系統(tǒng)，不是不是單個物體，單個物體動量不守恒。單個物體，單個物體動量不守恒。該定律是一個矢量性規(guī)律，當條件成立時，物體該定律是一個矢量性規(guī)律，當條件成立時，物體系的總動量的大小和方向系的總動量的大小和方向都都保持不變。保持不變。物體系中各物體的速度

18、、表達式中每一個動量都物體系中各物體的速度、表達式中每一個動量都必須相對于必須相對于同一慣性參照系同一慣性參照系；等式左邊和右邊中的每一個動量必須是兩物體在等式左邊和右邊中的每一個動量必須是兩物體在同一時刻同一時刻的動量。的動量。注意注意系統(tǒng)動量守恒不僅是系統(tǒng)系統(tǒng)動量守恒不僅是系統(tǒng)初末兩時刻動量相等，而且系統(tǒng)在初末兩時刻動量相等，而且系統(tǒng)在整個過程整個過程任意任意兩時刻動量都相等。兩時刻動量都相等。動量守恒定律不僅適用于宏觀低速運動的物體，動量守恒定律不僅適用于宏觀低速運動的物體，也適用于也適用于微觀高速微觀高速運動的物體。運動的物體。25 如圖人和籃球如圖人和籃球組成系統(tǒng)所受組成系統(tǒng)所受合外

19、力等于零合外力等于零嗎？組成系統(tǒng)嗎？組成系統(tǒng)動量守恒嗎？動量守恒嗎？水平方向呢？水平方向呢？例例 126 如圖光滑水平面上兩物體用細線和彈簧如圖光滑水平面上兩物體用細線和彈簧相連組成系統(tǒng)，剪斷細線時，相連組成系統(tǒng)，剪斷細線時，和和彈簧組成系統(tǒng)動量是否守恒？彈簧組成系統(tǒng)動量是否守恒？例 2AB27例 題 3 小球小球A以速率以速率v0向右運動時跟靜止的小球向右運動時跟靜止的小球B發(fā)生碰撞發(fā)生碰撞,碰后碰后A球以球以v0/2的速率彈回的速率彈回,而而B球以球以v0/3的速率向右運動的速率向右運動,求求A、B兩球兩球的質(zhì)量之比的質(zhì)量之比.V0AB28確定所研究的物確定所研究的物體系及哪一個物理體系及

20、哪一個物理過程；過程；分析系統(tǒng)內(nèi)各物體在分析系統(tǒng)內(nèi)各物體在該過程中所受的外力、該過程中所受的外力、內(nèi)力，判定系統(tǒng)是否動內(nèi)力，判定系統(tǒng)是否動量守恒；量守恒；對系統(tǒng)中各物體對系統(tǒng)中各物體進行動量分析，確進行動量分析，確定其初、末態(tài)的動定其初、末態(tài)的動量；量；確立坐標，根據(jù)確立坐標，根據(jù)動量守恒定律建立動量守恒定律建立解題方程；解題方程；解方程，統(tǒng)解方程，統(tǒng)一單位，求解，一單位，求解，必要時驗算、必要時驗算、討論。討論。29課堂練習(xí) 書P125頁思考與討論 大小兩個鋼球在光滑的水平面上相撞,大球的質(zhì)量是小球質(zhì)量的4倍,當大球以2m/s的速度與靜止的小球相碰后,小球獲得2m/s的速度,這時大球的速度是

21、多少?30作業(yè):P128.1.2 課后:1.整理課堂筆記 2.指導(dǎo)用書對應(yīng)部分練習(xí)31四.動量守恒定律的應(yīng)用1.碰撞2.炸裂3.反沖運動32 人們經(jīng)?？吹絻蓚€相對運動的物體經(jīng)過人們經(jīng)?？吹絻蓚€相對運動的物體經(jīng)過十分短暫時間的突發(fā)性的相互作用（相互壓十分短暫時間的突發(fā)性的相互作用（相互壓縮，分離）后，各自的動量都發(fā)生明顯的變縮，分離）后，各自的動量都發(fā)生明顯的變化?；?。這種相對運動的物體相遇，在極短的時這種相對運動的物體相遇，在極短的時間內(nèi)，通過相互作用，運動狀態(tài)發(fā)生顯著變間內(nèi)，通過相互作用，運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程叫做碰撞。化的過程叫做碰撞。 33碰撞的理想化模型碰撞的理想化模型 碰撞的理想

22、化模型是：兩物體在瞬時（碰撞的理想化模型是：兩物體在瞬時（t0）相互作用，位置不變，而速度相互作用，位置不變，而速度v或動量或動量P發(fā)生發(fā)生突變突變，因此系統(tǒng)動量守恒的表達式一般為：，因此系統(tǒng)動量守恒的表達式一般為： 碰撞的特點是：物體間的相互作用是突發(fā)性，持碰撞的特點是：物體間的相互作用是突發(fā)性，持續(xù)時間極短；續(xù)時間極短； 外力與強大的撞擊力相比可略去不外力與強大的撞擊力相比可略去不計，碰撞過程中的外力沖量跟兩計，碰撞過程中的外力沖量跟兩 物體間強大撞擊物體間強大撞擊力（內(nèi)力）的沖量相比，可以忽略不計；兩物體力（內(nèi)力）的沖量相比，可以忽略不計；兩物體在碰撞過程中位置的變化也是十分小的，也可以

23、在碰撞過程中位置的變化也是十分小的，也可以忽略不計，所以碰撞符合動量守恒定律的適用條忽略不計，所以碰撞符合動量守恒定律的適用條件。件。34 例題例題1.在列車組站里在列車組站里,一輛一輛m1=1.8104Kg的貨的貨車在平直軌道上以車在平直軌道上以v1=2m/S的速度運動的速度運動,碰上一碰上一輛輛m2=2.2104Kg的靜止的貨車的靜止的貨車,它們碰撞后合它們碰撞后合在一起繼續(xù)運動在一起繼續(xù)運動,求運動的速度求運動的速度?設(shè)車廂長度為設(shè)車廂長度為l,質(zhì)量為質(zhì)量為M,靜止于光滑的水平面上靜止于光滑的水平面上,車廂內(nèi)有一質(zhì)量為車廂內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速的物體以初速v0向右運動向右運動,與與車

24、廂壁來回碰撞車廂壁來回碰撞n次后次后,靜止在車廂中靜止在車廂中,這時車廂這時車廂的速度是的速度是:A.v0,水平向右水平向右 B.0C.mv0/(M+m),水平向右水平向右 D.mv0/(M-m),水平向右水平向右35例題例題2:一枚在空中飛行的導(dǎo)彈一枚在空中飛行的導(dǎo)彈,質(zhì)量為質(zhì)量為m,在在某點速度的大小為某點速度的大小為v，方向如圖示，導(dǎo)彈，方向如圖示，導(dǎo)彈在該點炸裂成兩塊在該點炸裂成兩塊,其中質(zhì)量為其中質(zhì)量為m1的一塊的一塊沿著沿著v的反方向飛去的反方向飛去,速度的大小為速度的大小為V1,求求炸裂后另一塊的速度炸裂后另一塊的速度?一顆手榴彈以一顆手榴彈以v0=10m/s的速度水平飛行的速度

25、水平飛行,設(shè)它設(shè)它炸裂成兩塊后炸裂成兩塊后,質(zhì)量為質(zhì)量為0.4kg的大塊速度為的大塊速度為250m/s,其方向與原來方向相反其方向與原來方向相反,若取若取v0的方的方向為正方向向為正方向,則質(zhì)量為則質(zhì)量為0.2kg 的小塊速度為的小塊速度為:A.-470m/sB.530m/sC.470m/sD.800m/s36反沖運動 反沖運動是一種常見的現(xiàn)象。炮彈從炮筒飛出，節(jié)日放禮花，“竄天猴”，這些都是反沖運動。它們共同的特點是：當一個物體向某一方向射出（或拋出）它的一部分時，這個物體的剩余部分將向相反方向運動。這就是反沖運動。在拋射的短暫時間內(nèi)，物體系無外力作用或外力遠小于內(nèi)力時，反沖運動中動量是守恒

26、的。若反沖運動前物體系是靜止的，則MV+mv=0。式中M，m分別為兩個方向運動物體的質(zhì)量；V，v是相應(yīng)的速度，其正、負號由所設(shè)的正方向決定。 若M為反沖前的總質(zhì)量， 則：(M+m)V+mv=0 37練練 習(xí)習(xí) 質(zhì)量為質(zhì)量為m1=2kg,m2=5kg的兩靜止小車壓縮一條輕彈簧后放在光的兩靜止小車壓縮一條輕彈簧后放在光滑的水平面上滑的水平面上,放手后讓小車彈開放手后讓小車彈開,今測得今測得m2,受到的沖量是受到的沖量是10Ns,則則: 在此過程中在此過程中,m1的動量的增量是的動量的增量是: A.2kgm/s B.-2kgm/s C.10kgm/sD.-10kgm/s 彈開后兩車的總動量為彈開后兩

27、車的總動量為: A.20kgm/s B.10kgm/s C.零零例一只小船停止在湖面上例一只小船停止在湖面上,一個人從小船的一端走到另一端一個人從小船的一端走到另一端,不計水的阻力不計水的阻力,下列說法正確的是下列說法正確的是:A.人在船上行走人在船上行走,人對船的沖量比船對人的沖量小人對船的沖量比船對人的沖量小,所以人向前運動得快所以人向前運動得快,船船后退得慢。后退得慢。B.人在船上行走時人在船上行走時,人的質(zhì)量比船小人的質(zhì)量比船小,它們所受的沖量大小是相等的它們所受的沖量大小是相等的,所以人所以人向前走得快向前走得快,船后退得慢。船后退得慢。C.當人停止走動時當人停止走動時,因船的慣性大因船的慣性大,所以船將會繼續(xù)后退。所以船將會繼續(xù)后退。D.當人停止走動時當人停止走動時,因總動量守恒因總動量守恒,故船也停止后退。故船也停止后退。38航 天 飛 機 升 空39影響火箭飛行速度的因素 影響火箭飛行速度的因素主要有兩個，一是燃氣噴射的速度，二是火箭的質(zhì)量比（即火箭開始飛行時的質(zhì)量與燃料燃盡時的質(zhì)量