【課件】動(dòng)量定理+課件高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊(cè)

1.2

動(dòng)量定理共同點(diǎn)：減小相互作用力思考：其中蘊(yùn)含的道理到底是什么呢？導(dǎo)入新課

有些船和碼頭常懸掛一些老舊輪胎，運(yùn)動(dòng)會(huì)跳高比賽中運(yùn)動(dòng)員著地區(qū)域鋪上軟墊，鋪地板磚用橡皮錘而不用鐵錘······

這些現(xiàn)象有什么共同點(diǎn)？其中蘊(yùn)含著什么道理？假定一個(gè)物體在光滑的水平面上受到恒力的作用，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。在初始時(shí)刻，物體的速度為v，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間?t，它的速度為v′。求:⑴物體的加速度a⑵若物體的質(zhì)量為m，則力F為多少？FFv'v（1）（2）由牛頓第二定律知：

⑴式表示：物體動(dòng)量的變化率等于它所受的力。⑵式表示：力越大、作用時(shí)間越長(zhǎng)，物體的動(dòng)量增加得越多。F?t這個(gè)量反映了力的作用對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)。⑴定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這個(gè)物體的沖量，

符號(hào)：I

⑶矢量性：是矢量，其方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這個(gè)力的方向相同。1.沖量I=F⊿t⑵單位：

先算出各個(gè)分力的沖量，再求矢量和；

先算各個(gè)分力的合力，再算合力的沖量。幾個(gè)力的合力的沖量計(jì)算：牛·秒符號(hào)是N·S一、動(dòng)量定理⑴內(nèi)容：2．動(dòng)量定理⑷適用范圍：⑵公式⑶理解：合力的沖量①合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因。一、動(dòng)量定理各個(gè)力的沖量矢量和物體在一個(gè)過(guò)程中所受力的沖量等于它在這個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量。②動(dòng)量定理是矢量式，合力的沖量的方向與物體動(dòng)量變化的方向相同。

③由動(dòng)量定理得

，即動(dòng)量的變化率等于物體所受的合力。①直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)②恒力、變力③單個(gè)過(guò)程、多個(gè)過(guò)程練習(xí)一質(zhì)量m=2kg的物體處于靜止，經(jīng)t=5s，求：

⑴重力的沖量

⑵支持力的沖量

⑶合外力的沖量GNFt0⑶利用動(dòng)量定理求解。⑵若給出了力隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，可用面積法求變力的沖量。⑴若力與時(shí)間成線性關(guān)系變化，則可用平均力求變力的沖量。一、動(dòng)量定理3．求變力的沖量1.利用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象⑴⊿p一定，⊿t

短，則F大思考：玻璃杯從同一高度摔落在下列地面上，哪種情況下玻璃杯易碎，為什么？

①水泥地上②柔軟地毯上分析：

當(dāng)玻璃杯落在柔軟地毯上時(shí)，從杯子開(kāi)始接觸地毯到最后停止運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間延長(zhǎng)，杯子所受的沖力明顯減小?！彌_裝置二、動(dòng)量定理的應(yīng)用⑵F一定，⊿p∝⊿t⑶⊿t一定，⊿p∝F2.定量計(jì)算⑴間接求變力的沖量。⑵間接求物體動(dòng)量的變化小實(shí)驗(yàn)：豎立放置的飲料瓶（裝少許水提高穩(wěn)定性）壓在紙條的一端。要想把紙條從瓶下抽出，又要保證瓶子不倒，應(yīng)該緩緩、小心地將紙條抽出，還是快速將紙條抽出？說(shuō)明理由。二、動(dòng)量定理的應(yīng)用1.利用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象例題

一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒擊打后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s。若球棒與壘球的作用時(shí)間為0.002s，球棒對(duì)壘球的平均作用力是多大？解：沿壘球飛向球棒時(shí)的方向建立坐標(biāo)軸。負(fù)號(hào)表示力的方向與壘球飛來(lái)的方向相反。由動(dòng)量定理得壘球的初動(dòng)量為p=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/s壘球的末動(dòng)量為p'=mv'=-0.18×45kg·m/s=?8.1kg·m/s【思考】壘球?qū)η虬舻淖饔昧κ嵌嗌?？針?duì)練若一個(gè)50g的雞蛋從20m墜下，與地面的撞擊時(shí)間約為0.001s，則該雞蛋對(duì)地面產(chǎn)生的沖擊力約為

()A．10N B．102N

C．103N D．104NC思考：若地面平鋪一層海綿，使得撞擊時(shí)間變?yōu)?.1s，沖擊力？10N1.明確研究對(duì)象，選取運(yùn)動(dòng)過(guò)程(一般為單個(gè)物體)應(yīng)用動(dòng)量定理解題一般步驟：4.由動(dòng)量定理列方程3.運(yùn)動(dòng)分析，選取正方向，明確初末狀態(tài)的動(dòng)量和各沖量的正負(fù)。2.受力分析，求合沖量小結(jié)①求每個(gè)力的沖量，再矢量合成求合沖量；②求各分力的合力，再求合沖量；三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題1.圖像問(wèn)題F-t圖像中，圖像與橫軸所圍圖形的面積代表力的沖量大小。例1．一質(zhì)量m=4kg的物體靜置在粗糙的水平地面上，物體與地面的摩擦因數(shù)μ=0.5。從t=0時(shí)刻開(kāi)始對(duì)物體施加一水平力F，其大小如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，重力加速度g=10m/s2，則在0~1.0s時(shí)間內(nèi)，摩擦力對(duì)物體產(chǎn)生的沖量大小為（）A．10N·s B．16N·s C．20N·s D．25N·s三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題2.多過(guò)程問(wèn)題物體的運(yùn)動(dòng)存在多個(gè)過(guò)程時(shí)，分階段分析受力，再應(yīng)用動(dòng)量定理計(jì)算。例2．一個(gè)質(zhì)量為60kg的蹦床運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0m高處。已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為0.8s，g取10m/s2。（1）求運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量；（2）求網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力大?。唬?）求從自由下落開(kāi)始到蹦回離水平網(wǎng)面5.0m高處這一過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員所受重力的沖量、彈力的沖量。三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題3.流體問(wèn)題①研究對(duì)象：流體類(lèi)：液體流、氣體流等，通常已知密度ρ微粒類(lèi)：電子流、光子流、塵埃等，通常已知單位體積內(nèi)粒子數(shù)n。②分析步驟：沿流速v的方向選取一段柱體。柱體的體積：流體類(lèi)：柱體的質(zhì)量微粒類(lèi)：柱體內(nèi)粒子數(shù)柱體的動(dòng)量：應(yīng)用動(dòng)量定理建立方程：三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題3.流體問(wèn)題例3.如圖所示，水力采煤時(shí)，用水槍在高壓下噴出強(qiáng)力的水柱沖擊煤層．設(shè)水柱直徑d＝30cm，水速v＝50m/s，假設(shè)水柱射在煤層的表面上，沖擊煤層后水的速度變?yōu)榱悖笏鶎?duì)煤層的平均沖擊力大?。?水的密度ρ＝1.0×103kg/m3)(保留3位有效數(shù)字)三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題例4.為估算池中睡蓮葉面承受雨滴撞擊產(chǎn)生的平均壓強(qiáng)，小明在雨天將一圓柱形水杯置于露臺(tái)，測(cè)得1小時(shí)內(nèi)杯中水位上升了45mm.查詢(xún)得知，當(dāng)時(shí)雨滴豎直下落速度約為12m/s，據(jù)此估算該壓強(qiáng)約為(設(shè)雨滴撞擊睡蓮后無(wú)反彈，不計(jì)雨滴重力，雨水的密度為1×103kg/m3)()A．0.15Pa B．0.54PaC．1.5Pa D．5.4Pa3.流體問(wèn)題三、圖像、多過(guò)程、流體問(wèn)題3.流體問(wèn)題

1.如圖所示，質(zhì)量為m的物體在跟水平方向成θ角的力F作用下，以速度v勻速前進(jìn)t秒鐘，則物體在這段時(shí)間內(nèi)受到力F的沖量與合外力的沖量各為

()A．Ft，F(xiàn)tcosθB．Ftsinθ，F(xiàn)tcosθC．Ft，F(xiàn)tsinθ

D．Ft，0DθF課堂評(píng)價(jià)2.如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量相等的物A、B體從同一高度沿不同傾角（α<β）的兩光滑斜面由靜止自由滑下,在到達(dá)斜面底端的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是

()A.兩物體所受重力的沖量相同B.兩物體所受合外力的沖量相同C.兩物體動(dòng)量的變化量相同D.兩物體動(dòng)能的變化量相同Dαβ3.將質(zhì)量為m=1kg的小球,從距水平地面高h(yuǎn)=5m處,以v0=10m/s的水平速度拋出,不計(jì)空氣阻力，g取10m/s