高中物理人教版《動(dòng)量定理》1課件

2

動(dòng)量定理2動(dòng)量定理1高中物理人教版《動(dòng)量定理》1課件2自主閱讀自我檢測一、沖量1.定義:力與力的

的乘積。

2.公式:I=

。

3.單位:

,符號(hào)是

。

4.矢量性:方向與

相同。

5.物理意義:反映力的作用對

的積累效應(yīng)。

二、動(dòng)量定理1.內(nèi)容:物體在一個(gè)過程中所受力的

等于它在這個(gè)過程始末的

。

2.表達(dá)式:I=

或F(t'-t)=

。

作用時(shí)間

F(t'-t)?！っ?/p>

N·s力的方向時(shí)間沖量動(dòng)量變化量p'-pmv'-mv自主閱讀自我檢測一、沖量作用時(shí)間F(t'-t)?！っ隢3自主閱讀自我檢測三、動(dòng)量定理的應(yīng)用1.根據(jù)動(dòng)量定理可知F=

,如果物體的動(dòng)量變化一定,那么作用的時(shí)間短(或長),物體受的力就

。

2.玻璃杯從同樣的高度落到地面或地毯時(shí),在與地面或地毯的相互作用中,兩種情況下初動(dòng)量

,末動(dòng)量

(均為0),動(dòng)量的變化

,但是堅(jiān)硬的地面與杯子的作用時(shí)間

,作用力

些,杯子易碎;柔軟的地毯與杯子的作用時(shí)間

,作用力會(huì)

些,杯子不易碎。

大(或小)相同相同相等短大長小自主閱讀自我檢測三、動(dòng)量定理的應(yīng)用大(或小)相同相同相等短大4自主閱讀自我檢測1.正誤判斷(1)沖量是矢量,恒力的沖量方向與恒力的方向相同。(

)(2)力越大,力對物體的沖量越大。(

)(3)若物體在一段時(shí)間內(nèi),其動(dòng)量發(fā)生了變化,則物體在這段時(shí)間內(nèi)的合外力一定不為零。(

)(4)物體所受合外力沖量越大,它的動(dòng)量也越大。(

)(5)物體所受合外力沖量的方向與物體動(dòng)量變化量的方向相同。(

)√×解析:決定沖量大小的量還有時(shí)間,若時(shí)間極短,沖量也可能很小?！獭两馕?由動(dòng)量定理可知,物體所受合外力沖量等于動(dòng)量變化量?！套灾鏖喿x自我檢測1.正誤判斷√×解析:決定沖量大小的量還5自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質(zhì)量為m,用一個(gè)大小為F的水平推力推它t秒,物體始終不動(dòng),那么t秒內(nèi),推力對物體的沖量大小是(

)A.F·t B.mg·tC.0 D.無法計(jì)算答案:A

解析:根據(jù)沖量的定義,沖量的大小是力與其作用時(shí)間的乘積,與重力無關(guān),故A項(xiàng)正確。自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質(zhì)量為m,用一個(gè)大小6自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(

)A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間長答案:CD自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥7問題一問題二當(dāng)堂檢測對沖量的理解情境探究1.工人師傅在安裝地板磚時(shí),用橡膠錘子輕輕敲擊地板磚把地板磚安放好,工人師傅為什么用橡膠錘子而不用鐵錘子?為什么要輕輕敲擊地板磚而不是用力敲擊?要點(diǎn)提示:用橡膠錘子敲擊地板磚,可以經(jīng)過較長的時(shí)間使速度減小到0,在動(dòng)量變化相同的情況下,地板磚受到的沖擊力小,從而保護(hù)地板磚不被敲破。輕輕敲擊地板磚,錘子的動(dòng)量變化量小,對地板磚的作用力小,用力敲擊地板磚,錘子的動(dòng)量變化量大,對地板磚的作用力大,很容易敲碎地板磚。問題一問題二當(dāng)堂檢測對沖量的理解要點(diǎn)提示:用橡膠錘子敲擊地板8問題一問題二當(dāng)堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如圖a,用手慢慢拉動(dòng)紙條,會(huì)看到什么現(xiàn)象?如圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,會(huì)看到什么現(xiàn)象?請解釋原因。要點(diǎn)提示:圖a,用手慢慢拉動(dòng)紙條,可以看到鋼筆帽跟著紙帶移動(dòng)起來。圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,紙條從鋼筆帽下抽出,鋼筆帽靜止不動(dòng)。物體動(dòng)量的改變?nèi)Q于外力的沖量大小,鋼筆帽在水平方向受到紙條的摩擦力可近似認(rèn)為兩次相同,第一次作用時(shí)間長,動(dòng)量變化大,鋼筆帽動(dòng);第二次作用時(shí)間短,沖量小,動(dòng)量變化小,鋼筆帽不動(dòng)。問題一問題二當(dāng)堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如9問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納1.對沖量的理解(1)沖量是過程量:沖量描述的是作用在物體上的力對一段時(shí)間的積累效應(yīng),與某一過程相對應(yīng)。(2)沖量是矢量:①在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不變時(shí),沖量的方向與力的方向相同;②如果力的方向是變化的,則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。2.沖量的計(jì)算(1)若物體受到恒力的作用,力的沖量的數(shù)值等于力與作用時(shí)間的乘積,沖量的方向與恒力方向一致;(2)若力為同一方向隨時(shí)間均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計(jì)算;(3)若力為一般變力,則不能直接計(jì)算沖量。問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納10問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析例題1如圖所示,在傾角α=37°的斜面上,有一質(zhì)量為5kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,求:(1)物體下滑2s的時(shí)間內(nèi),物體所受各力的沖量;(2)合力的沖量。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)重力的沖量:IG=G·t=mg·t=5×10×2

N·s=100

N·s,方向豎直向下。支持力的沖量:IN=FN·t=mgcos

α·t=5×10×0.8×2

N·s=80

N·s,方向垂直斜面向上。摩擦力的沖量:IFf=Ff·t=μmgcos

α·t=0.2×5×10×0.8×2

N·s=16

N·s,方向沿斜面向上。問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析解析:(1)重力的沖量:IG=G11問題一問題二當(dāng)堂檢測(2)合力的沖量等于各個(gè)力沖量的矢量和,遵循矢量合成的平行四邊形定則。方法1:(利用正交分解法求各個(gè)沖量的矢量和)沿斜面和垂直斜面建立坐標(biāo)系xOy,則Ox軸:各個(gè)力沖量的矢量和Ix=IGsin

α-If=44

N·sOy軸:各個(gè)力沖量的矢量和Iy=IN-IGcos

α=0方法2:(先求合力,若合力為恒力,則I=Ft)合力為F=mgsin

α-μmgcos

α=22

N,方向:沿斜面向下。合力沖量I=Ft=44

N·s,方向與F同向,即沿斜面向下。答案:見解析問題一問題二當(dāng)堂檢測(2)合力的沖量等于各個(gè)力沖量的矢量和,12問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

計(jì)算合力沖量的方法(1)分別計(jì)算各個(gè)力的沖量,然后利用正交分解法或合成法求合力的沖量,這與求合力的方法相同。(2)先求合力,若合力為恒力,則I=Ft。問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法計(jì)算合力沖量的方法13問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

1如圖所示,一質(zhì)量m=3kg的物體靜止在光滑水平面上,受到與水平方向成60°角的力F作用,F的大小為9N,經(jīng)2s時(shí)間,求:(g取10m/s2)(1)物體重力沖量大小。(2)物體受到的支持力沖量大小。(3)力F的沖量大小。(4)合外力的沖量大小。問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,一質(zhì)量m=3kg14問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則(1)重力的沖量IG=mgt=3×10×2

N·s=60

N·s。(2)支持力的沖量IFN=FNt=(mg-Fsin

60°)t=（3×10-9×）×2

N·s=44.4

N·s。(3)力F的沖量IF=Ft=9×2

N·s=18

N·s。(4)合外力的沖量I合=Fcos

60°·t=9×0.5×2

N·s=9

N·s。答案:(1)60N·s

(2)44.4N·s

(3)18N·s

(4)9N·s第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則第一章15問題一問題二當(dāng)堂檢測對動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用情境探究1.如圖所示,跳高比賽時(shí),在運(yùn)動(dòng)員落地處為什么要放很厚的海綿墊子?要點(diǎn)提示:人落到海綿墊子上時(shí),可經(jīng)過較長的時(shí)間使速度減小為零,在動(dòng)量變化相同的情況下,人受到的沖擊力減小,從而對運(yùn)動(dòng)員起到保護(hù)作用。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測對動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用要點(diǎn)提示:人落到海16問題一問題二當(dāng)堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個(gè)質(zhì)量為m的物體受到水平恒力F,在力F作用下,經(jīng)過時(shí)間t,速度從v變?yōu)関',試應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)物體的動(dòng)量變化量Δp與恒力F及作用時(shí)間t的關(guān)系。要點(diǎn)提示:由牛頓第二定律:F=ma,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:v'-v=at,動(dòng)量變化量Δp=mv'-mv=mat=Ft。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個(gè)質(zhì)量為m17問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號(hào)包含了合外力的沖量與動(dòng)量變化量的大小相等、方向相同兩方面的含義。(2)動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因。沖量反映了力對時(shí)間的積累效應(yīng),與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系。(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。(4)適用對象:動(dòng)量定理的研究對象通常為單個(gè)物體或者可以看作整體的物體系統(tǒng)。(5)適用范圍:動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),也適用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng)。不論是變力還是恒力,不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線,動(dòng)量定理都適用。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納第一章2動(dòng)量定理—2020-18問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析例題2在撐竿跳高場地落地點(diǎn)鋪有厚厚的海綿墊子的目的是減少運(yùn)動(dòng)員受傷,理由是(

)A.減小沖量,起到安全作用B.減小動(dòng)量變化量,起到安全作用C.墊子的反彈作用使人安全D.減小動(dòng)量變化率,起到安全作用答案:D

解析:跳高運(yùn)動(dòng)員在落地的過程中,動(dòng)量變化一定,由動(dòng)量定理可知,運(yùn)動(dòng)員受到的沖量I一定,跳高運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)落到海綿墊上可以延長著地過程的作用時(shí)間t,由I=Ft可知,延長時(shí)間t可以減小運(yùn)動(dòng)員所受到的平均沖力F,即減小動(dòng)量變化率,起到安全作用,故D正確,ABC錯(cuò)誤。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析答案:D第一章2動(dòng)量定理—19問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

利用動(dòng)量定理定性分析兩類現(xiàn)象(1)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間越短,力就越大;反之,力就越小。(2)作用力一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(或短),動(dòng)量變化量越大(或小)。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法利用動(dòng)量定理定性分析兩類現(xiàn)象第20問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

2(多選)如圖所示,把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動(dòng)紙帶,重物跟著紙帶一起運(yùn)動(dòng),若迅速拉動(dòng)紙帶,紙帶將會(huì)從重物下抽出,解釋這些現(xiàn)象的正確說法是(

)A.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),重物和紙帶間摩擦力小B.在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的摩擦力大C.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的沖量大D.在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的沖量小答案:CD

解析:在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),重物與紙帶之間是靜摩擦力,在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),它們之間是滑動(dòng)摩擦力,靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為近似相等。緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),作用時(shí)間長,摩擦力的沖量大,重物的動(dòng)量變化大,所以重物跟著紙帶一起運(yùn)動(dòng);迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),作用時(shí)間短,滑動(dòng)摩擦力的沖量小,重物的動(dòng)量變化小,所以重物幾乎不動(dòng)。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖所示,把重物G壓21問題一問題二當(dāng)堂檢測例題3質(zhì)量m=70kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員從h=5.0m高處落到海綿墊上,經(jīng)Δt1=1s后停止,則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力約為多少?如果是落到普通沙坑中,經(jīng)Δt2=0.1s停下,則沙坑對運(yùn)動(dòng)員的平均沖力約為多少?(g取10m/s2)解析:以全過程為研究對象,初、末動(dòng)量的數(shù)值都是0,所以運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量為零,根據(jù)動(dòng)量定理,合力的沖量為零,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí),物體下落到地面上所需要的時(shí)間是t=1

s從開始下落到落到海綿墊上停止時(shí),mg(t+Δt1)-FΔt1=0代入數(shù)據(jù),解得F=1

400

N下落到沙坑中時(shí),mg(t+Δt2)-F'Δt2=0代入數(shù)據(jù),解得F'=7

700

N。答案:1400N

7700N第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測例題3質(zhì)量m=70kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員22問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

(1)用動(dòng)量定理解題的基本思路

(2)對過程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可整個(gè)過程用動(dòng)量定理。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法(1)用動(dòng)量定理解題的基本思路23問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

3高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長,若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對人的平均作用力大小為(

)答案:A

解析:設(shè)作業(yè)人員下落h時(shí)的速度為v,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得v2=2gh。對于安全帶伸長到最長過程,設(shè)豎直向上為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理得Ft-mgt=0-(-mv),解以上兩式可得

+mg,選項(xiàng)A正確。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練3高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量24問題一問題二當(dāng)堂檢測1.從某高處落下一個(gè)雞蛋,分別落到棉絮上和水泥地上,下面結(jié)論正確的是(

)A.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因?yàn)樗膭?dòng)量變化小B.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因?yàn)樗艿降臎_量大C.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因?yàn)樗膭?dòng)量變化率大D.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因?yàn)樗膭?dòng)量變化快答案:D

解析:落到棉絮上的雞蛋不易碎,而落到水泥地上的雞蛋易碎,不是其動(dòng)量大小和沖量大小的原因,而是其動(dòng)量變化快,所受的沖力大造成的,故只有D正確。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測1.從某高處落下一個(gè)雞蛋,分別落到棉絮上25問題一問題二當(dāng)堂檢測2.(多選)古時(shí)有“守株待兔”的寓言,設(shè)兔子的頭部受到大小等于自身重力的打擊力時(shí)即可致死。若兔子與樹樁發(fā)生碰撞,作用時(shí)間為0.2s,則被撞死的兔子的奔跑速度可能是(g取10m/s2)(

)A.1m/s B.1.5m/sC.2m/s D.2.5m/s答案:CD

解析:根據(jù)題意建立模型,設(shè)兔子與樹樁的撞擊力為F,兔子撞擊后速度為零,根據(jù)動(dòng)量定理有Ft=mv,所以

=gt=10×0.2

m/s=2

m/s,即兔子奔跑的速度至少為2

m/s。問題一問題二當(dāng)堂檢測2.(多選)古時(shí)有“守株待兔”的寓言,設(shè)26問題一問題二當(dāng)堂檢測3.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速度圖像如圖所示。則物體在前10s內(nèi)和后10s內(nèi)所受合力的沖量分別是

(

)A.10N·s,10N·s B.10N·s,-10N·sC.0,10N·s D.0,-10N·s答案:D

解析:根據(jù)動(dòng)量定理,物體所受合力的沖量等于其動(dòng)量的變化量。故0~10

s內(nèi),v1=5

m/s,v2=5

m/s,則Δp1=0,所以I1=0;10~20

s內(nèi),v3=5

m/s,v4=-5

m/s,故Δp2=mv4-mv3=[1×(-5)-1×5]

kg·m/s=-10

kg·m/s=-10

N·s,選項(xiàng)D正確。問題一問題二當(dāng)堂檢測3.質(zhì)量為1kg的物體做直線運(yùn)動(dòng),其速27問題一問題二當(dāng)堂檢測4.(2018全國Ⅱ)高空墜物極易對行人造成傷害,若一個(gè)50g的雞蛋從一居民樓的25層墜下,與地面的碰撞時(shí)間約為2ms,則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為(

)A.10N B.102N C.103N D.104

N答案:C

解析:不考慮空氣阻力的影響,設(shè)雞蛋落地速度為v,有mgh=,每層樓高約3

m,則h=24×3

m=72

m,設(shè)豎直向上為正方向,對雞蛋沖擊地面過程,由于沖擊時(shí)間很短,所以忽略雞蛋重力的沖量,根據(jù)動(dòng)量定理,有Ft=0-(-mv),解得F=949

N,即雞蛋對地面的沖擊力約為103

N,選項(xiàng)C正確。問題一問題二當(dāng)堂檢測4.(2018全國Ⅱ)高空墜物極易對行人282

動(dòng)量定理2動(dòng)量定理29高中物理人教版《動(dòng)量定理》1課件30自主閱讀自我檢測一、沖量1.定義:力與力的

的乘積。

2.公式:I=

。

3.單位:

,符號(hào)是

。

4.矢量性:方向與

相同。

5.物理意義:反映力的作用對

的積累效應(yīng)。

二、動(dòng)量定理1.內(nèi)容:物體在一個(gè)過程中所受力的

等于它在這個(gè)過程始末的

。

2.表達(dá)式:I=

或F(t'-t)=

。

作用時(shí)間

F(t'-t)?！っ?/p>

N·s力的方向時(shí)間沖量動(dòng)量變化量p'-pmv'-mv自主閱讀自我檢測一、沖量作用時(shí)間F(t'-t)?！っ隢31自主閱讀自我檢測三、動(dòng)量定理的應(yīng)用1.根據(jù)動(dòng)量定理可知F=

,如果物體的動(dòng)量變化一定,那么作用的時(shí)間短(或長),物體受的力就

。

2.玻璃杯從同樣的高度落到地面或地毯時(shí),在與地面或地毯的相互作用中,兩種情況下初動(dòng)量

,末動(dòng)量

(均為0),動(dòng)量的變化

,但是堅(jiān)硬的地面與杯子的作用時(shí)間

,作用力

些,杯子易碎;柔軟的地毯與杯子的作用時(shí)間

,作用力會(huì)

些,杯子不易碎。

大(或小)相同相同相等短大長小自主閱讀自我檢測三、動(dòng)量定理的應(yīng)用大(或小)相同相同相等短大32自主閱讀自我檢測1.正誤判斷(1)沖量是矢量,恒力的沖量方向與恒力的方向相同。(

)(2)力越大,力對物體的沖量越大。(

)(3)若物體在一段時(shí)間內(nèi),其動(dòng)量發(fā)生了變化,則物體在這段時(shí)間內(nèi)的合外力一定不為零。(

)(4)物體所受合外力沖量越大,它的動(dòng)量也越大。(

)(5)物體所受合外力沖量的方向與物體動(dòng)量變化量的方向相同。(

)√×解析:決定沖量大小的量還有時(shí)間,若時(shí)間極短,沖量也可能很小。√×解析:由動(dòng)量定理可知,物體所受合外力沖量等于動(dòng)量變化量?！套灾鏖喿x自我檢測1.正誤判斷√×解析:決定沖量大小的量還33自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質(zhì)量為m,用一個(gè)大小為F的水平推力推它t秒,物體始終不動(dòng),那么t秒內(nèi),推力對物體的沖量大小是(

)A.F·t B.mg·tC.0 D.無法計(jì)算答案:A

解析:根據(jù)沖量的定義,沖量的大小是力與其作用時(shí)間的乘積,與重力無關(guān),故A項(xiàng)正確。自主閱讀自我檢測2.放在水平桌面上的物體質(zhì)量為m,用一個(gè)大小34自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥地上容易打碎,而掉在草地上不容易打碎,其原因是(

)A.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大,而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小B.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小C.掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快,掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢D.掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間短,而掉在草地上的玻璃杯與地面接觸時(shí),相互作用時(shí)間長答案:CD自主閱讀自我檢測3.(多選)從同樣高度落下的玻璃杯,掉在水泥35問題一問題二當(dāng)堂檢測對沖量的理解情境探究1.工人師傅在安裝地板磚時(shí),用橡膠錘子輕輕敲擊地板磚把地板磚安放好,工人師傅為什么用橡膠錘子而不用鐵錘子?為什么要輕輕敲擊地板磚而不是用力敲擊?要點(diǎn)提示:用橡膠錘子敲擊地板磚,可以經(jīng)過較長的時(shí)間使速度減小到0,在動(dòng)量變化相同的情況下,地板磚受到的沖擊力小,從而保護(hù)地板磚不被敲破。輕輕敲擊地板磚,錘子的動(dòng)量變化量小,對地板磚的作用力小,用力敲擊地板磚,錘子的動(dòng)量變化量大,對地板磚的作用力大,很容易敲碎地板磚。問題一問題二當(dāng)堂檢測對沖量的理解要點(diǎn)提示:用橡膠錘子敲擊地板36問題一問題二當(dāng)堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如圖a,用手慢慢拉動(dòng)紙條,會(huì)看到什么現(xiàn)象?如圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,會(huì)看到什么現(xiàn)象?請解釋原因。要點(diǎn)提示:圖a,用手慢慢拉動(dòng)紙條,可以看到鋼筆帽跟著紙帶移動(dòng)起來。圖b,拉緊紙條,用手向下快速擊打紙條,紙條從鋼筆帽下抽出,鋼筆帽靜止不動(dòng)。物體動(dòng)量的改變?nèi)Q于外力的沖量大小,鋼筆帽在水平方向受到紙條的摩擦力可近似認(rèn)為兩次相同,第一次作用時(shí)間長,動(dòng)量變化大,鋼筆帽動(dòng);第二次作用時(shí)間短,沖量小,動(dòng)量變化小,鋼筆帽不動(dòng)。問題一問題二當(dāng)堂檢測2.做一做:將紙條的一端壓在鋼筆帽下,如37問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納1.對沖量的理解(1)沖量是過程量:沖量描述的是作用在物體上的力對一段時(shí)間的積累效應(yīng),與某一過程相對應(yīng)。(2)沖量是矢量:①在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不變時(shí),沖量的方向與力的方向相同;②如果力的方向是變化的,則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。2.沖量的計(jì)算(1)若物體受到恒力的作用,力的沖量的數(shù)值等于力與作用時(shí)間的乘積,沖量的方向與恒力方向一致;(2)若力為同一方向隨時(shí)間均勻變化的力,該力的沖量可以用平均力計(jì)算;(3)若力為一般變力,則不能直接計(jì)算沖量。問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納38問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析例題1如圖所示,在傾角α=37°的斜面上,有一質(zhì)量為5kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,求:(1)物體下滑2s的時(shí)間內(nèi),物體所受各力的沖量;(2)合力的沖量。(g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)解析:(1)重力的沖量:IG=G·t=mg·t=5×10×2

N·s=100

N·s,方向豎直向下。支持力的沖量:IN=FN·t=mgcos

α·t=5×10×0.8×2

N·s=80

N·s,方向垂直斜面向上。摩擦力的沖量:IFf=Ff·t=μmgcos

α·t=0.2×5×10×0.8×2

N·s=16

N·s,方向沿斜面向上。問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析解析:(1)重力的沖量:IG=G39問題一問題二當(dāng)堂檢測(2)合力的沖量等于各個(gè)力沖量的矢量和,遵循矢量合成的平行四邊形定則。方法1:(利用正交分解法求各個(gè)沖量的矢量和)沿斜面和垂直斜面建立坐標(biāo)系xOy,則Ox軸:各個(gè)力沖量的矢量和Ix=IGsin

α-If=44

N·sOy軸:各個(gè)力沖量的矢量和Iy=IN-IGcos

α=0方法2:(先求合力,若合力為恒力,則I=Ft)合力為F=mgsin

α-μmgcos

α=22

N,方向:沿斜面向下。合力沖量I=Ft=44

N·s,方向與F同向,即沿斜面向下。答案:見解析問題一問題二當(dāng)堂檢測(2)合力的沖量等于各個(gè)力沖量的矢量和,40問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

計(jì)算合力沖量的方法(1)分別計(jì)算各個(gè)力的沖量,然后利用正交分解法或合成法求合力的沖量,這與求合力的方法相同。(2)先求合力,若合力為恒力,則I=Ft。問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法計(jì)算合力沖量的方法41問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

1如圖所示,一質(zhì)量m=3kg的物體靜止在光滑水平面上,受到與水平方向成60°角的力F作用,F的大小為9N,經(jīng)2s時(shí)間,求:(g取10m/s2)(1)物體重力沖量大小。(2)物體受到的支持力沖量大小。(3)力F的沖量大小。(4)合外力的沖量大小。問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練1如圖所示,一質(zhì)量m=3kg42問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則(1)重力的沖量IG=mgt=3×10×2

N·s=60

N·s。(2)支持力的沖量IFN=FNt=(mg-Fsin

60°)t=（3×10-9×）×2

N·s=44.4

N·s。(3)力F的沖量IF=Ft=9×2

N·s=18

N·s。(4)合外力的沖量I合=Fcos

60°·t=9×0.5×2

N·s=9

N·s。答案:(1)60N·s

(2)44.4N·s

(3)18N·s

(4)9N·s第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測解析:對物體受力分析如圖所示,則第一章43問題一問題二當(dāng)堂檢測對動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用情境探究1.如圖所示,跳高比賽時(shí),在運(yùn)動(dòng)員落地處為什么要放很厚的海綿墊子?要點(diǎn)提示:人落到海綿墊子上時(shí),可經(jīng)過較長的時(shí)間使速度減小為零,在動(dòng)量變化相同的情況下,人受到的沖擊力減小,從而對運(yùn)動(dòng)員起到保護(hù)作用。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測對動(dòng)量定理的理解及應(yīng)用要點(diǎn)提示:人落到海44問題一問題二當(dāng)堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個(gè)質(zhì)量為m的物體受到水平恒力F,在力F作用下,經(jīng)過時(shí)間t,速度從v變?yōu)関',試應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)物體的動(dòng)量變化量Δp與恒力F及作用時(shí)間t的關(guān)系。要點(diǎn)提示:由牛頓第二定律:F=ma,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式:v'-v=at,動(dòng)量變化量Δp=mv'-mv=mat=Ft。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測2.如圖所示,光滑水平面上的一個(gè)質(zhì)量為m45問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號(hào)包含了合外力的沖量與動(dòng)量變化量的大小相等、方向相同兩方面的含義。(2)動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因。沖量反映了力對時(shí)間的積累效應(yīng),與物體的初、末動(dòng)量以及某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系。(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。(4)適用對象:動(dòng)量定理的研究對象通常為單個(gè)物體或者可以看作整體的物體系統(tǒng)。(5)適用范圍:動(dòng)量定理不僅適用于宏觀物體的低速運(yùn)動(dòng),也適用于微觀物體的高速運(yùn)動(dòng)。不論是變力還是恒力,不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線,動(dòng)量定理都適用。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測知識(shí)歸納第一章2動(dòng)量定理—2020-46問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析例題2在撐竿跳高場地落地點(diǎn)鋪有厚厚的海綿墊子的目的是減少運(yùn)動(dòng)員受傷,理由是(

)A.減小沖量,起到安全作用B.減小動(dòng)量變化量,起到安全作用C.墊子的反彈作用使人安全D.減小動(dòng)量變化率,起到安全作用答案:D

解析:跳高運(yùn)動(dòng)員在落地的過程中,動(dòng)量變化一定,由動(dòng)量定理可知,運(yùn)動(dòng)員受到的沖量I一定,跳高運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)落到海綿墊上可以延長著地過程的作用時(shí)間t,由I=Ft可知,延長時(shí)間t可以減小運(yùn)動(dòng)員所受到的平均沖力F,即減小動(dòng)量變化率,起到安全作用,故D正確,ABC錯(cuò)誤。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測典例剖析答案:D第一章2動(dòng)量定理—47問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

利用動(dòng)量定理定性分析兩類現(xiàn)象(1)物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間越短,力就越大;反之,力就越小。(2)作用力一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(或短),動(dòng)量變化量越大(或小)。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法利用動(dòng)量定理定性分析兩類現(xiàn)象第48問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

2(多選)如圖所示,把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動(dòng)紙帶,重物跟著紙帶一起運(yùn)動(dòng),若迅速拉動(dòng)紙帶,紙帶將會(huì)從重物下抽出,解釋這些現(xiàn)象的正確說法是(

)A.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),重物和紙帶間摩擦力小B.在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的摩擦力大C.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的沖量大D.在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給重物的沖量小答案:CD

解析:在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),重物與紙帶之間是靜摩擦力,在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),它們之間是滑動(dòng)摩擦力,靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為近似相等。緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),作用時(shí)間長,摩擦力的沖量大,重物的動(dòng)量變化大,所以重物跟著紙帶一起運(yùn)動(dòng);迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),作用時(shí)間短,滑動(dòng)摩擦力的沖量小,重物的動(dòng)量變化小,所以重物幾乎不動(dòng)。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練2(多選)如圖所示,把重物G壓49問題一問題二當(dāng)堂檢測例題3質(zhì)量m=70kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員從h=5.0m高處落到海綿墊上,經(jīng)Δt1=1s后停止,則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均沖力約為多少?如果是落到普通沙坑中,經(jīng)Δt2=0.1s停下,則沙坑對運(yùn)動(dòng)員的平均沖力約為多少?(g取10m/s2)解析:以全過程為研究對象,初、末動(dòng)量的數(shù)值都是0,所以運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化量為零,根據(jù)動(dòng)量定理,合力的沖量為零,根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)的知識(shí),物體下落到地面上所需要的時(shí)間是t=1

s從開始下落到落到海綿墊上停止時(shí),mg(t+Δt1)-FΔt1=0代入數(shù)據(jù),解得F=1

400

N下落到沙坑中時(shí),mg(t+Δt2)-F'Δt2=0代入數(shù)據(jù),解得F'=7

700

N。答案:1400N

7700N第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測例題3質(zhì)量m=70kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員50問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法

(1)用動(dòng)量定理解題的基本思路

(2)對過程較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng),可分段用動(dòng)量定理,也可整個(gè)過程用動(dòng)量定理。第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)第一章2動(dòng)量定理—2020-2021【新教材】人教版（2019）高中物理選修第一冊課件(共28張PPT)問題一問題二當(dāng)堂檢測規(guī)律方法(1)用動(dòng)量定理解題的基本思路51問題一問題二當(dāng)堂檢測變式訓(xùn)練

3高空作業(yè)須系安全帶,如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長,若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對人的平均作用力大小為(

)答案:A

解析:設(shè)作業(yè)人員下落h時(shí)的速度