162動量和動量定理(上課用)解析課件

1、16.2 動量和動量定理高考要求：動量定理 II實驗：瓦碎蛋全16.2 動量和動量定理高考要求：動量定理 II實驗：瓦碎動量概念的由來 在上節(jié)課探究的問題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個物體，它們的質(zhì)量和速度的乘積mv在碰撞前后很可能是保持不變的，這讓人們認識到mv這個物理量具有特別的意義，物理學(xué)中把它定義為物體的動量。動量概念的由來 在上節(jié)課探究的問題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個物在物理學(xué)中什么叫動量？它的單位是什么？你是怎樣理解動量這個概念？請閱讀課本6-7頁“動量”部分回答下列問題一、動量P在物理學(xué)中什么叫動量？請閱讀課本6-7頁“動量”部分回答下列是狀態(tài)量。一、動量P1、概念：物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動

2、量。2、定義式：p= m v3、單位：kg ms4、幾點說明:（2）瞬時性:（1）矢量性:運算遵循 。（3）相對性:物體的動量與參照物的選擇有關(guān)方向與速度方向 。相同平行四邊形定則故在計算時相應(yīng)的速度應(yīng)取這一時刻的瞬時速度物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動量。是狀態(tài)量。一、動量P1、概念：物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做歷史背景 最早提出動量概念的是法國科學(xué)家笛卡爾，十七世紀，以笛卡兒為代表的西歐的哲學(xué)家們提出了這樣一種觀點：若找到一個適當?shù)奈锢砹縼砻枋?，運動的總量是守恒的。這就是運動不滅的思想。他繼承伽利略說法，定義質(zhì)量和速率的乘積為動量。笛卡爾認為，這是量度運動的唯一正確的物理量。他的觀點的缺

3、陷，在于忽略了動量的方向性。 1668年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯在關(guān)于碰撞對物體運動的影響的論文中，明確指出了動量的方向性和守恒性。 牛頓把笛卡爾的定義做了修正，明確的用質(zhì)量和速度的乘積來定義動量。科學(xué)前輩們就是在追尋不變量的努力中，逐漸建立了動量的概念，發(fā)現(xiàn)了動量守恒定律。歷史背景 最早提出動量概念的是法國科學(xué)家笛卡爾，十七世試討論以下幾種運動的動量變化情況。物體做勻速直線運動物體做自由落體運動物體做平拋運動物體做勻速圓周運動動量大小、方向均不變動量方向不變，大小不斷增大動量方向時刻改變，大小不斷增大動量方向時刻改變，大小不變試討論以下幾種運動的動量變化情況。物體做勻速直線運動物體做自1、一個質(zhì)

4、量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一塊堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化？變化了多少？方向如何？ 規(guī)定正方向PPP課堂練習(xí)1、一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動162動量和動量定理(上課用)解析課件動量的變化p 1、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 2、動量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小和方向都改變。 PPp = p - p3、同一直線上動量變化的運算：PPPPPPPPPP動量的變化p 1、某段運動過程（或時間間隔

5、）末狀態(tài)的動量PP 不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形定則：PPPP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pPP 不在同一直線上的動量變化的運算，遵循平行四邊形2、課本11頁“問題與練習(xí)”第一題課堂練習(xí)2、課本11頁“問題與練習(xí)”第一題課堂練習(xí)若速度變化,Ek可能為零kgm2/s2 （J）標量Ek= mv2/2動能若速度變化,則p一定不為零kgm/s（NS）矢量p=mv動量 動量與動能有什么區(qū)別？動量與動能間量值關(guān)系：思考與討論若速度變化,kgm2/s2標量Ek= mv2/2動能若速度16.2 動量和動量定理（）（第2課時）實驗：瓦碎蛋全高考要求：動量定理

6、 II16.2 動量和動量定理（）（第2課時）實驗：瓦碎蛋全生活中的這些現(xiàn)象都是什么原理呢？生活中的這些現(xiàn)象都是什么原理呢？FFv0 v F 作用了時間 t 分析：由牛頓第二定律知： F = m a加速度：整理得：即：牛頓第二定律推導(dǎo)動量的變化設(shè)置物理情景：質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時間t，速度由v 0變?yōu)関，如是圖所示：FFv0 v F 作用了時間 t 分 思考：上式左邊是動量的變化量，那么右邊有什么物理意義呢？請閱讀課本第8頁，回答以下問題 思考：上式左邊是動量的變化量，那么右邊有什么物理意義1.沖量：(1)定義：(2)公式： (3)單位：(4)沖量是 量 2.動量定理：(

7、1)內(nèi)容：三、動量定理力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量。I=Ft NS矢，其方向與力的方向相同。注：沖量是過程量，是力對時間的積累效應(yīng)。(2)公式： 物體在一個過程始末的動量變化等于它在這個過程中所受力的沖量。1.沖量：2.動量定理：三、動量定理力與力的作用時間的乘積叫162動量和動量定理(上課用)解析課件162動量和動量定理(上課用)解析課件（3）對動量定理的理解： p一定時， F 與t成反比； F一定時，p與t成正比； t一定時，F(xiàn)與p成正比。公式中力F指物體受到的合力。當力是變力時，F(xiàn)指變力的平均值。（3）對動量定理的理解： p一定時， F 與t成反比； 建筑工人或蹦極運動員身上綁的安

8、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 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 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。 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 報道1、1962年，一架“子爵號”客機，在美國的伊利奧 雞蛋從一米多高的地方落到地板上，肯定會被打破，但如果在地板上放一塊泡沫塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，結(jié)果雞蛋卻保持完好無損高空砸雞蛋 雞蛋從

9、一米多高的地方落到地板上，肯定會被打破，但如果生活中的應(yīng)用包裝用的泡沫材料生活中的應(yīng)用包裝用的泡沫材料船靠岸時邊緣上的廢舊輪胎生活中的應(yīng)用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)用摩托車頭盔里的襯墊生活中的應(yīng)用生活中的應(yīng)用生活中的應(yīng)用科學(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）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

10、勻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)。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23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進劑，迅速推動剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌

11、接觸良好）向上運動，當回路CEFDC面積減少量達到最大值S，用時t，此過程激勵出強電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃氣進一步加速火箭（2）經(jīng)t時間火箭恰好脫離導(dǎo)軌求火箭脫離時的速度v0； （不計空氣阻力）2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中

12、的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進劑，迅速推動剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好）向上運動，當回路CEFDC面積減少量達到最大值S，用時t，此過程激勵出強電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃氣進一步加速火箭（1）求回路在t時間內(nèi)感應(yīng)電動勢的平均值及通過金屬棒EF的電荷量，并判斷金屬棒EF中的感應(yīng)電流方向；2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖

13、所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進劑，迅速推動剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好）向上運動，當回路CEFDC面積減少量達到最大值S，用時t，此過程激勵出強電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃氣進一步加速火箭（3）火箭脫離導(dǎo)軌時，噴氣孔打開，在極短的時間內(nèi)噴射出質(zhì)量為m的燃氣，噴出的燃氣相對噴氣前火箭的速度為u，求噴氣

14、后火箭增加的速度v（提示：可選噴氣前的火箭為參考系）2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）?23某同學(xué)設(shè)計了一個電磁推動加噴氣推動的火箭發(fā)射裝置，如圖4、運用動量定理解題步驟：（1）確定研究對象和正方向；（2）明確研究過程，對研究對象進行受 力分析。（3）找出物體的初末狀態(tài)并確定相應(yīng)的動量；（4）根據(jù)動量定理列方程求解；4、運用動量定理解題步驟：t0F0FtO 由圖可知F-t圖線與時間軸之間所圍的“面積”的大小表示對應(yīng)時間t0內(nèi)，力F0的沖量的大小。思考與討論 如果在一段時間內(nèi)的作用力是一個變力，又該怎樣求這個變力的沖量？公式I=Ft中的F必須取平均值t0F0FtO 由圖可知F-t圖線

15、與時間軸之間所圍例、質(zhì)量為m的物體A受如圖所示F的力作用了ts，物體始終保持靜止，則在此過程中（ ）600FA、 F 的沖量大小為F t cos600 B、 F 的沖量大小為 0C、 F 的沖量大小為 F tD、合力的沖量為 0 CD例、質(zhì)量為m的物體A受如圖所示F的力作用了ts，物體始終保持課堂練習(xí)3、一個質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的速度在光滑 水平面上運動，撞到前方的豎直墻壁后以8m/s的速度反向彈回，設(shè)碰撞時間為0.01s，求球受到墻壁的平均撞擊力。課堂練習(xí)3、一個質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的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

16、的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？ 2、雜技表演時，?？煽匆娪腥擞描F錘猛擊放在“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，這又是為什么？思考與討論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 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？在我們的天空中飄浮著很多的太空垃圾，如火箭的碎片，衛(wèi)星的殘骸等等，這些人類文明的產(chǎn)物也在危險著人類，所以我們面臨的問題就是如何治理宇宙空間的這些垃圾？ 課后思考 已知鳥的質(zhì)量為1kg，身長為15cm，鳥與飛機相撞1、

17、關(guān)于沖量和動量，下列說法中正確的是（ ） A、沖量是反映力的作用時間積累效果的物理量 B、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量 C、沖量是物體動量變化的原因 D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABC課堂練習(xí)2、對于力的沖量的說法，正確的是（）A、力越大，力的沖量就越大 B、作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大 C、F1與其作用時間t1的乘積F1t1的大小，等于F2與其作用時間t2的乘積F2t2的大小，則這兩個沖量相同 D、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用，經(jīng)時間t始終處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零 B1、關(guān)于沖量和動量，下列說法中正確的是（ ） ABC課堂3、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高

18、為20m處水平拋出，初速度為10ms，不計空氣阻力，g=10m/s2，從拋出到落地過程中，重力的沖量是（ ）A、60NsB、80Ns C、100Ns D、120NsC課堂練習(xí) 4、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_，合力的沖量是_。（g=10m/s2）注意：求沖量時，一定要明確是求哪個力在哪一段時間內(nèi)的沖量。合力的沖量為 I合=F合t，或I合=Fit50 NS50 NS100 NS3、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高為20m處水平拋出，初速度 5、甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的

19、水平面上運動，乙物體先停下來，甲物體又經(jīng)較長時間停下來，下面敘述中正確的是（ ）A、甲物體受到的沖量大 B、乙物體受到的沖量大C、兩個物體受到的沖量大小相等 D、無法判斷C6、玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水泥地撞擊過程中（ ）A、玻璃杯的動量較大 B、玻璃杯受到的沖量較大C、玻璃杯的動量變化較大 D、玻璃杯的動量變化較快D課堂練習(xí) 5、甲、乙兩個質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度7、人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣做是為了（ ）C8、將重物P壓住紙帶，當用一水平力緩緩拉動紙帶時，重物會隨紙帶一起運動，當迅速拉動紙帶時，紙帶將會從重物下抽出，則下列解釋正確的是（ ）A、在緩緩拉動時，紙帶給重物的摩擦力較大 B、在迅速拉動時，紙帶給重物的摩擦力較小C、在緩緩拉動時，紙帶給重物的沖量較大 D、在迅速拉動時，紙帶給重物的沖量較小A、減小沖量 B、減小動量的變化量C、增長與地面作用時間，從而減小沖力D、增大人對地面的壓強，起到安全作用CD課堂練習(xí)7、人從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣9、一質(zhì)量為100g的小球從0.8m高處自由下落到一個軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點經(jīng)歷了0.2s，則這段時間內(nèi)軟墊對小球的沖量為多少？課堂練習(xí)0.6N.S9、一質(zhì)量為100g的小