第一章-第二節(jié)(一)課件

第二節(jié)動量動量守恒定律(一)第一章碰撞與動量守恒第二節(jié)動量動量守恒定律(一)第一章碰撞與動量守恒[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解動量、沖量的概念，知道動量的變化量也是矢量.2.理解動量定理的確切含義，會用其來解釋和計算碰撞、緩沖等現(xiàn)象.[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.理解動量、沖量的概念，知道動量的變化量也是矢內(nèi)容索引知識探究新知探究點(diǎn)點(diǎn)落空題型探究重點(diǎn)難點(diǎn)各個擊破達(dá)標(biāo)檢測當(dāng)堂檢測鞏固反饋內(nèi)容索引知識探究題型探究達(dá)標(biāo)檢測知識探究知識探究[導(dǎo)學(xué)探究]在激烈的橄欖球賽場上，一個較瘦弱的運(yùn)動員攜球奔跑時迎面碰上高大結(jié)實(shí)的對方運(yùn)動員時，自己被碰的人仰馬翻，而對方卻幾乎不受影響…….這說明運(yùn)動物體產(chǎn)生的效果不僅與速度有關(guān)，而且與質(zhì)量有關(guān).(1)若質(zhì)量為60kg的運(yùn)動員(包括球)以5m/s的速度向東奔跑，他的動量是多大？方向如何？若他以大小不變的速率做曲線運(yùn)動時，他的動量是否變化？答案動量是300kg·m/s，方向向東；做曲線運(yùn)動時他的動量變化了，因?yàn)榉较蜃兞?一、動量及其變化答案[導(dǎo)學(xué)探究]在激烈的橄欖球賽場上，一個較瘦弱的運(yùn)動員攜球奔(2)若這名運(yùn)動員與對方運(yùn)動員相撞后速度變?yōu)榱?，他的動量的變化量多大？動量的變化量方向如何？答?00kg·m/s，方向向西.答案(2)若這名運(yùn)動員與對方運(yùn)動員相撞后速度變?yōu)榱?，他的動量的變[知識梳理]動量和動量的變化量1.動量p(1)定義：運(yùn)動物體的

和

的乘積叫做物體的動量.符號：p.單位：

.(2)動量的矢量性：動量是

(填“矢”或“標(biāo)”)量，方向與___________相同.2.動量變化量Δp＝p′－p

(1)矢量性：與

的方向相同.(2)若p′、p不在一條直線上，要用

求矢量差.質(zhì)量

速度kg·m/s矢速度的方向速度變化平行四邊形定則[知識梳理]動量和動量的變化量質(zhì)量速度kg·[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.(1)動量相同的物體，運(yùn)動方向一定相同.(

)(2)動能相同的物體的動量一定相同.(

)(3)一個物體的動量改變，它的動能一定改變.(

)(4)一個物體的動能改變，它的動量一定改變.(

)×√×答案√[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.×√×答案√[導(dǎo)學(xué)探究]1.在日常生活中，有不少這樣的事例：

跳遠(yuǎn)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；

輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡膠輪胎……

這樣做的目的是什么？答案為了緩沖以減小作用力.二、動量定理答案[導(dǎo)學(xué)探究]二、動量定理答案2.如圖1所示，假定一個質(zhì)量為m的物體在碰撞時受到另一個物體對它的力是恒力F，在F作用下，經(jīng)過時間t，物體的速度從v變?yōu)関′，應(yīng)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間t的關(guān)系.答案圖12.如圖1所示，假定一個質(zhì)量為m的物體在碰撞時受到另一個物體根據(jù)牛頓第二定律F＝ma②整理得：Ft＝m(v′－v)＝mv′－mv即Ft＝Δp.根據(jù)牛頓第二定律F＝ma[知識梳理]沖量的概念和動量定理1.沖量(1)沖量的定義式：I＝

.(2)沖量是

(填“過程”或“狀態(tài)”)量，反映的是力在一段

內(nèi)的積累效應(yīng)，求沖量時一定要明確是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量.(3)沖量是

(填“矢”或“標(biāo)”)量，若是恒力的沖量，則沖量的方向與

相同.Ft過程時間矢力F的方向[知識梳理]沖量的概念和動量定理Ft過程時間矢力F的方向2.動量定理(1)物體在一個過程始末的

等于它在這個過程中所受力的沖量.(2)動量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式：

，其中F為物體受到的

.動量變化量Ft＝mv′－mv合外力2.動量定理動量變化量Ft＝mv′－mv合外力[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.(1)沖量是矢量，其方向與力的方向相同.(

)(2)力越大，力對物體的沖量越大.(

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

)(4)物體受到的合力的沖量越大，它的動量變化量一定越大.(

)×√√答案√[即學(xué)即用]判斷下列說法的正誤.×√√答案√題型探究題型探究一、對動量、動量變化量、沖量的理解1.動量p＝mv，描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，是矢量，方向與速度的方向相同.2.動量的變化量(1)動量變化的三種情況：大小變化、方向變化、大小和方向同時變化(2)關(guān)于動量變化量的求解①若初、末動量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算.②若初、末動量不在同一直線上，運(yùn)算時應(yīng)遵循平行四邊形定則.一、對動量、動量變化量、沖量的理解1.動量p＝mv，描述物體3.公式I＝Ft只適用于計算恒力的沖量，若是變力的沖量，可考慮用以下方法求解：(1)若力隨時間均勻變化，則可用平均力求沖量.(2)若給出了力F隨時間t變化的圖象，可用F－t圖象與t軸所圍的面積求沖量.3.公式I＝Ft只適用于計算恒力的沖量，若是變力的沖量，可考例1羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動之一，運(yùn)動員扣殺羽毛球的速度可達(dá)到100m/s，假設(shè)球飛來的速度為50m/s，運(yùn)動員將球以100m/s的速度反向擊回.設(shè)羽毛球的質(zhì)量為10g，試求：(1)運(yùn)動員擊球過程中羽毛球的動量變化量；解析以羽毛球飛來的方向?yàn)檎较?，則p1＝mv1＝10×10－3×50kg·m/s＝0.5kg·m/s.p2＝mv2＝－10×10－3×100kg·m/s＝－1kg·m/s所以動量的變化量Δp＝p2－p1＝－1.5kg·m/s.即羽毛球的動量變化量大小為1.5kg·m/s，方向與羽毛球飛來的方向相反.答案1.5kg·m/s，方向與羽毛球飛來的方向相反答案解析例1羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動之一，運(yùn)動員扣殺羽毛球的速度(2)運(yùn)動員擊球過程中羽毛球的動能變化量.答案37.5J答案解析所以ΔEk＝Ek′－Ek＝37.5J.(2)運(yùn)動員擊球過程中羽毛球的動能變化量.答案37.5J例2在傾角為α＝37°、足夠長的斜面上，有一質(zhì)量為5kg的物體沿斜面滑下，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，求物體下滑2s的時間內(nèi)，物體所受各力的沖量.(g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)解析物體沿斜面下滑的過程中，受重力、支持力和摩擦力的作用.重力的沖量IG＝Gt＝mgt＝5×10×2N·s＝100N·s，方向豎直向下.支持力的沖量IN＝FNt＝mgcosα·t＝5×10×0.8×2N·s＝80N·s，方向垂直于斜面向上.摩擦力的沖量If＝ft＝μmgcosα·t＝0.2×5×10×0.8×2N·s＝16N·s，方向沿斜面向上.答案見解析解析答案例2在傾角為α＝37°、足夠長的斜面上，有一質(zhì)量為5kg1.動量與動能的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別：動量是矢量，動能是標(biāo)量，質(zhì)量相同的兩物體，動量相同時動能一定相同，但動能相同時，動量不一定相同.(2)聯(lián)系：動量和動能都是描述物體運(yùn)動狀態(tài)的物理量，大小關(guān)系為Ek2.在求力的沖量時，首先明確是求哪個力的沖量，是恒力還是變力，如是恒力，可用I＝Ft進(jìn)行計算.總結(jié)提升1.動量與動能的區(qū)別與聯(lián)系總結(jié)提升二、動量定理的理解和應(yīng)用1.對動量定理的理解(1)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因.(2)動量定理的表達(dá)式是矢量式，運(yùn)用動量定理解題時，要注意規(guī)定正方向.(3)公式中的F是物體所受的合外力，若合外力是均勻變化的力，則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值.2.應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟二、動量定理的理解和應(yīng)用1.對動量定理的理解例3如圖2所示，用0.5kg的鐵錘把釘子釘進(jìn)木頭里，打擊時鐵錘的速度為4.0m/s，如果打擊后鐵錘的速度變?yōu)?，打擊的作用時間是0.01s，那么：

(1)不計鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力是多大？答案200N，方向豎直向下圖2答案解析例3如圖2所示，用0.5kg的鐵錘把釘子釘進(jìn)木頭里，打擊解析以鐵錘為研究對象，不計重力時，只受釘子的平均作用力，方向豎直向上，設(shè)為F1，取豎直向上為正，由動量定理可得F1t＝0－mv由牛頓第三定律知，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力為200N，方向豎直向下.解析以鐵錘為研究對象，不計重力時，只受釘子的平均作用力，方(2)考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力又是多大？(g取10m/s2)答案205N，方向豎直向下解析若考慮重力，設(shè)此時鐵錘受釘子的平均作用力為F2，對鐵錘應(yīng)用動量定理，取豎直向上為正.則(F2－mg)t＝0－mv由牛頓第三定律知，此時鐵錘釘釘子時釘子受到的平均作用力為205N，方向豎直向下.答案解析(2)考慮鐵錘受的重力，鐵錘釘釘子時，釘子受到的平均作用力又(3)比較(1)和(2)，討論是否要忽略鐵錘的重力.答案解析答案見解析(3)比較(1)和(2)，討論是否要忽略鐵錘的重力.答案解析在用動量定理進(jìn)行定量計算時注意：(1)列方程前首先選取正方向；(2)分析速度時一定要選取同一參考系，一般是選地面為參考系；(3)公式中的沖量應(yīng)是合外力的沖量，求動量的變化量時要嚴(yán)格按公式，且要注意動量的變化量是末動量減去初動量.總結(jié)提升在用動量定理進(jìn)行定量計算時注意：總結(jié)提升例4

(多選)對下列幾種物理現(xiàn)象的解釋，正確的是

A.擊釘時，不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B.跳遠(yuǎn)時，在沙坑里填沙，是為了減小沖量C.易碎品運(yùn)輸時，要用柔軟材料包裝，船舷常常懸掛舊輪胎，都是為了延

長作用時間以減小作用力D.在車內(nèi)推車推不動，是因?yàn)檐?包括人)所受合外力的沖量為零答案√解析√例4(多選)對下列幾種物理現(xiàn)象的解釋，正確的是答案√解析解析擊釘時，不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時間長；跳遠(yuǎn)時，在沙坑里填沙，是為了延長人與地的接觸時間，所以A、B不正確；據(jù)動量定理F·t＝Δp知，當(dāng)Δp相同時，t越長，作用力越小，故C項(xiàng)正確；車能否移動或運(yùn)動狀態(tài)能否改變?nèi)Q于外力的作用，與內(nèi)部作用無關(guān)，所以D項(xiàng)正確.解析擊釘時，不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時間長；跳遠(yuǎn)針對訓(xùn)練從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣做是為了

A.減小沖量B.減小動量的變化量C.增大與地面的沖擊時間，從而減小沖力D.增大人對地面的壓強(qiáng)，起到安全作用答案√解析解析腳尖先著地，接著逐漸到整個腳著地，延緩了人落地時動量變化所用的時間，由動量定理可知，人落地時的動量變化量為定值，這樣就減小了地面對人的沖力，故C項(xiàng)正確.針對訓(xùn)練從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，利用動量定理解釋現(xiàn)象的問題主要有三類：(1)Δp一定，t短則F大，t長則F小.(2)F一定，t短則Δp小，t長則Δp大.(3)t一定，F(xiàn)大則Δp大，F(xiàn)小則Δp小.方法總結(jié)利用動量定理解釋現(xiàn)象的問題主要有三類：方法總結(jié)達(dá)標(biāo)檢測達(dá)標(biāo)檢測12341.(對動量定理的理解)(多選)下面關(guān)于物體動量和沖量的說法，正確的是

A.物體所受合外力沖量越大，它的動量也越大B.物體所受合外力沖量不為零，它的動量一定要改變C.物體動量增量的方向，就是它所受合外力的沖量方向D.物體所受合外力沖量越大，它的動量變化就越大答案√解析√解析由動量定理可知，物體所受合外力的沖量，其大小等于動量的變化量的大小，方向與動量增量的方向相同，故A項(xiàng)錯誤，B、C、D項(xiàng)正確.√12341.(對動量定理的理解)(多選)下面關(guān)于物體動量和沖答案12342.(動量定理的簡單應(yīng)用)(多選)在任何相等時間內(nèi)，物體動量的變化總是相等的運(yùn)動可能是

A.勻速圓周運(yùn)動

B.勻變速直線運(yùn)動C.自由落體運(yùn)動

D