1动量与冲量动量定理.ppt

第一节第一节第一节第一节冲量与动量冲量与动量冲量与动量冲量与动量质点的动量定理质点的动量定理一、冲量一、冲量一、冲量一、冲量力对时间的累积效应。力对时间的累积效应。例如例如：撑杆跳运动员撑杆跳运动员从横杆跃过从横杆跃过,如果不是海棉垫子，如果不是海棉垫子，而是大理石板，又而是大理石板，又会如何呢？会如何呢？落在海棉垫子上不落在海棉垫子上不会摔伤，会摔伤，1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量 又如汽车从静止开始运动，加速到又如汽车从静止开始运动，加速到20m/s如果牵引力大，所用时间短，如果如果牵引力大，所用时间短，如果牵引力小所用的时间就长。牵引力小所用的时间就长。可以看出，当物体的状态变化一定可以看出，当物体的状态变化一定时，作用力越大，时间越短；作用力越时，作用力越大，时间越短；作用力越小，时间越长。小，时间越长。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量 1 1、恒力的冲量恒力的冲量恒力的冲量恒力的冲量力与力的作用时间的乘积为恒力的冲量。力与力的作用时间的乘积为恒力的冲量。2 2、F F t t图图图图 在在F t 图曲线图曲线下的面积为冲量。下的面积为冲量。曲线下的面积为：曲线下的面积为：1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量 3 3.明确几点明确几点明确几点明确几点1.冲量是矢量，其方向为合外力的方向。冲量是矢量，其方向为合外力的方向。2.冲量的单位：牛顿冲量的单位：牛顿 秒，秒，Ns 4 4.变力的冲量变力的冲量变力的冲量变力的冲量 在很多的实际问题中，在很多的实际问题中，物体受到的力是随时间变物体受到的力是随时间变化的，如打棒球时，棒与化的，如打棒球时，棒与球之间的作用力是随时间球之间的作用力是随时间变化的。变化的。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量 Ft图曲线下图曲线下的面积为冲量。的面积为冲量。由高等数学中计由高等数学中计算曲线下的面积算曲线下的面积方法，将曲线下方法，将曲线下的面积分割成无的面积分割成无数多的矩形面积，数多的矩形面积，再求和：再求和：为变力的冲量，即为变力的冲量，即1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量 5 5、平均冲力平均冲力平均冲力平均冲力 由于力是随时间变化的，当变化较快由于力是随时间变化的，当变化较快时，力的瞬时值很难确定，用一平均的力时，力的瞬时值很难确定，用一平均的力代替该过程中的变力，用平均力代替该过程中的变力，用平均力F表示：表示：平均力的作用效果与这段时间内变力的作平均力的作用效果与这段时间内变力的作1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /一、冲量一、冲量用效果相同，用用效果相同，用Ft 图表示，曲线图表示，曲线下面积，用与之下面积，用与之相同的矩形面积相同的矩形面积来代替。来代替。二、动量二、动量二、动量二、动量我们常用速度来表示物体的运动状态，我们常用速度来表示物体的运动状态，速度是否能全面反映物体的运动状态？例速度是否能全面反映物体的运动状态？例如：用速度相同的乒乓球和钢球去冲击玻如：用速度相同的乒乓球和钢球去冲击玻璃。璃。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /二、动量二、动量用动量来描写物体运动状态用动量来描写物体运动状态.动量定义：动量定义：动量定义：动量定义：单位：千克单位：千克米米/秒秒,kgm/s2 2.动量与冲量的区别：动量与冲量的区别：动量与冲量的区别：动量与冲量的区别：.动量是状态量；动量是状态量；冲量是过程量，冲量是过程量，.动量方向为物体运动速度方向；冲量动量方向为物体运动速度方向；冲量方向为合外力方向，即加速度方向或速方向为合外力方向，即加速度方向或速度变化方向。度变化方向。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /二、动量二、动量 三、质点的动量定理三、质点的动量定理三、质点的动量定理三、质点的动量定理 当作用在物体上的外力变化很快时，当作用在物体上的外力变化很快时，计算物体受到的冲量比较困难，但外力作计算物体受到的冲量比较困难，但外力作用在物体上一段时间后会改变物体的运动用在物体上一段时间后会改变物体的运动状态，质点的动量定理建立起过程量冲量状态，质点的动量定理建立起过程量冲量与状态量动量之间的关系。与状态量动量之间的关系。1 1.质点的动量定理质点的动量定理质点的动量定理质点的动量定理由牛顿第二定律由牛顿第二定律1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /三、质点的动量定理三、质点的动量定理由变力的冲量：由变力的冲量：有有即即质点动量定理：质点动量定理：质点所受的合外力冲量，质点所受的合外力冲量，等于质点动量的增量。等于质点动量的增量。2 2.明确几点明确几点明确几点明确几点.计算物体冲量时，无须确定各个外力，计算物体冲量时，无须确定各个外力，只须知道质点始末两态的动量的变化即可。只须知道质点始末两态的动量的变化即可。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /三、质点的动量定理三、质点的动量定理.平均冲力的计算由：平均冲力的计算由：.F 为合外力，不是某一个外力。为合外力，不是某一个外力。.动量定理的分量式：动量定理的分量式：.合外力的方向与动量增量的方向一致。合外力的方向与动量增量的方向一致。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /三、质点的动量定理三、质点的动量定理播放教学片播放教学片播放教学片播放教学片播放教学片播放教学片VCD1VCD1VCD1 动量定理的应用动量定理的应用1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /三、质点的动量定理三、质点的动量定理四、应用动量定理解题方法及应用举例四、应用动量定理解题方法及应用举例四、应用动量定理解题方法及应用举例四、应用动量定理解题方法及应用举例1.确定研究对象，分析运动过程；确定研究对象，分析运动过程；2.受力分析；受力分析；3.规定正向，确定始末两态的动量规定正向，确定始末两态的动量P0、P；4.应用定理列方程求解。必要时进行讨论。应用定理列方程求解。必要时进行讨论。例：例：质量为质量为 60kg 的撑杆跳运动员，从的撑杆跳运动员，从 5 米的横杆跃过自由下落，运动员与地面的米的横杆跃过自由下落，运动员与地面的作用时间分别为作用时间分别为 1 秒和秒和 0.1 秒，求地面对秒，求地面对运动员的平均冲击力。运动员的平均冲击力。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /四、解题方法及举例四、解题方法及举例解：解：以人为研究对象，以人为研究对象，可分为两个运动过程，可分为两个运动过程，1.自由下落过程自由下落过程-到达地面时的速度为：到达地面时的速度为：2.与地面接触碰撞过程，与地面接触碰撞过程，受力分析，规定受力分析，规定向上为坐标正向。向上为坐标正向。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /四、解题方法及举例四、解题方法及举例由由 可以看出当物体状态变化相同量，力可以看出当物体状态变化相同量，力的作用时间越短，物体受到的冲击力就越的作用时间越短，物体受到的冲击力就越大。当作用时间很短时，重力可忽略不计。大。当作用时间很短时，重力可忽略不计。1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理 /四、解题方法及举例四、解题方法及举例山东科技大学济南校区山东科技大学济南校区干耀国干耀国干耀国干耀国设计制作设计制作设计制作设计制作1.冲量与动量、动量定理冲量与动量、动量定理