第三章动量和角动量教案.docx

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1、精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载第三章动量和角动量教学要求 ：* 把握动量、冲量、质点动量定理 ，解决质点平面运动问题。* 懂得质点系 动量定理 、动量守恒定律及适用条件。把握用 动量守恒定律分析问题的方法，分析简洁系统平面运动。* 懂得质点的 角动量 、力矩、冲量矩 概念，质点系 角动量定理 。* 懂得 角动量守恒定律 及适用条件 ,用于分析运算有关问题。教学内容（ 学时： 4 学时）： 3 1质点的动量定理 3-2质点系的动量定理 3-3动量守恒定律 3-4角动量质点的角动量定理 3-5角动量守恒定律可编辑资料 -

2、- - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载 3-6质点系的角动量定理教学重点：* 建立动量、角动量的概念。* 把握力的冲量与动量的变化量的关系。* 懂得力矩的冲量矩与角动量的变化量的关系。* 把握动量守恒定律以及适用条件。* 懂得角动量守恒定律及其适用条件。教学难点：动量、动量定理、动量守恒定律的矢量性; 建立角动量的概念;角动量、角动量定理、角动

3、量守恒定律的矢量性。作业：3-01,3-03,3-07,3-09,3-12，3-15,3-16,3-17,3-18,3_19）。-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载 3 1质 点 的动量定理1.质点的动量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结牛顿其次定律：P =mv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F

4、d Pdt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F dtd P3-2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2 力 的 冲 量 （ 力 对 时 间 的 累 积F dt ）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（1）恒力的冲量：IFt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（ 2 ） 变 力 在 dt时 间 内 的 微 冲 量 ：dIF dt变力在 t 1t 2 的一个过程中的冲量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I3-3t 2Fdtt 1P2P1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学

5、习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载IP2P13-式中:P2 为质点在t 2 时刻的动量，P1 为质点在t 1 时刻的动量。动量定理 积分形式 说明: 合外力在一段时间内冲量等于质点在同一段时间内动量的增量。 在一维情形下， 冲量是 Ft曲线图中冲力曲线与横轴间的面积FFOt 1t将3-3、3-4式投影到坐标轴上就是质点动量定理的重量形式。例如对 x、y、z 轴就有 :可编辑

6、资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t 2I xFt1x dtPx 2Px1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t 2I yFt1y dtPy 2Py1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢

7、迎下载精品名师归纳总结t 2I zFt1z dtPz 2Pz1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结力在哪一个坐标轴方向形成冲量，动量在该方向重量就发生变化，动量重量的增量等于同方向上冲量的重量。动量定理常用于碰撞、冲击一类问题，物体所受力叫做冲力。冲力的量值往往很大，作用时间就往往很短 图 3-2实线（3）合力的冲量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t2IF dtt1t 2F idtt1t2F i dtI it1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（4）一对力的冲量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - -

8、- - - - -第 5 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t 2IF dtt 1t 2FdtIt1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3质点动量定理的微分形式 即牛顿第二定律 合外力：Fd Pdt（即：质点所受的合外力等于质点动量对时间的变化率）或：Fdtd P4质点的动量定理的积分形式合外力的冲量：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结t 2F dtt1P1d P

9、P2P1P2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结（即：在一过程中，质点受到合外力冲量等于质点动量的增量）几何上即 I、P1、P2 构成闭合三角形：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 6 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载p 1Ip 25质点动量定理的重量形式:t 2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I xFt1t 2I yFt1t 2x

10、dty dtPx 2Py 2Px1Py1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I zFt1z dtPz 2Pz1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结6平均冲力：t 2Fdt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Ft 1It 2t 1t-例3.1质量 m = 1.0kg小球以初速率v0 = 20.0m/s沿水平方向抛出，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 7 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下

11、载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载求：一秒钟之后小球速度的大小和方向 不计空气阻力 。p1Ip2解： 此题可用动量定理求解。小球抛出时的初动量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1mv 020kgm/s，沿水平方向，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结一 秒 钟 内 小 球 所 受 重 力 冲 量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Imgt9.8 Ns ，方向竖直向下。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结依据 3-4矢量关系可作图，就一秒钟后动量 P2 的大小为可编辑资料

12、 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P2P12I 2 20 29.8 222 .3kgm可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结速度大小为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 8 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结vP2m速度方向为22. 3m/s可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料

13、- - - 欢迎下载精品名师归纳总结arctanIarctan9 . 8 26 . 1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P20例 3.2质量 m = 0.15kg的小球以v0=10m/s 速度射向光滑的面，入 射 角130， 然 后 沿可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结260的反射角方向弹出。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结设碰撞时间t0.01s，运算：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小球对的面的平均冲力。可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 9 页，共 47 页

14、 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载ymvv 012xO解由于的面光滑，的面对小球冲力沿法线方向竖直向上，水平方向小球不受作用力。设的面对小球的平均冲力为F，碰后小球速度为v，建立坐标如图，依据质点的动量定理有：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I x0mv sin2mv 0sin1可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结I y Fmgtmv cos2mv0cos1可编辑资料 - -

15、- 欢迎下载精品名师归纳总结由此得可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 10 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载vsin12v0sin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fmv 0sin t12 mgsin2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结代入数据可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F0 .15100 .01320 .159

16、.8175N可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结小球对的面的平均冲力就是F的反作用力。本题 考 虑 重力 作 用 ，重 力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mg0.159.81.47N， 不 到 F可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1%，可忽视不计。- 3-2质点系的动量定理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 11 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - -

17、- - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结1. 概念:质点系 。 外力。 内力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结2质点系的动量定理 微分形式 ：对 i质点应用质点的动量定理：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结内 iFFFd P i可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结i外idt对质点系中 n 个质点求和：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F 外 iiF 内 iid Piidt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3-5F 内由于内力总是成对显现:i0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结iF

18、d P故：外dt3-6可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结或:F外 dtd P可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结3质点系的动量定理 积分形式 在一个过程中可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 12 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载P 2F 外 dtd PP 2P1 tP13-7或：I外P 2P 1P3-8-例3.3小木块木板A 放在B 静

19、止置于水平台面上，B 板的一端上。已知mA = 0.25kg ，mB = 0.75kg ，A 与 B 间的摩擦因数可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结10 .5，木板 B 与台面间的摩擦可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结因数20.1。现在给小木块A 一向右的水平可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结初速度v0=40m/s，问:经过多长时间 A、B 恰好具有相同速度？ B 板足够长 可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 13 页，共 47 页

20、 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载Av0B解 :根 据 质 点 系 的 动 量 定 理 有 ：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Fr kt mAmB vmAv0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以及可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结Frk2 m Am B g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结得：vm A1v0m Am B212对小木块 A 应用质点的动量定理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师

21、归纳总结Frktm A vm A v0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 14 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结以及Frk解得：1 m A g可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结tv 0v1g代入有关数据得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

22、t7 . 65sv2 .5 m/s，可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结- 3-3动量守恒定律一 动量守恒定律假如质点系所受的合外力为零，质点系的动量将保持不变，即：F 外0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P3-9m i v ii恒矢量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 15 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - -

23、- -学习必备欢迎下载留意：1 动量守恒是指质点系总动量不变！可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mi vii恒矢量（各质点的动可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结量是可以变化的）2当质点系内部的作用远远大于外力（ F 内F 外），或外力不太大而作用时间很短促，可忽视外力成效，近似应用。3动量守恒定律的重量形式为：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m i v ixi如： Fx常量0 ，就：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m i v iyi如： F y常量0 ，就：可编辑资料 - - - 欢迎下

24、载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结mi v izi如： Fz常量0 ，就：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结合外力在哪一坐标轴上重量为零，该方向上质点系总动量重量守恒。二碰撞过程中的动量守恒现象可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 16 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载碰撞剧烈而短暂，内力作用强，通常 F内F外，且作用

25、时间短暂，因此动量守恒，碰撞可分为三类 ：1) 完全弹性碰撞 :碰撞后二体分开，系统动量守恒，机械能守恒（表现为系统的总动能前后相等）。2) 非完全弹性碰撞：碰撞后二体分开，系统动量守恒（机械能不守恒）。3) 完全非弹性碰撞：碰撞后二体合一，系统动量守恒 （机械能不守恒）。-可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结例 3.4质量为 m1 的小球 A以速度轴正方向运动，v0 沿 x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结与另一质量为m2 的静止小球B在水平面内碰撞，碰后 A 沿 y轴正方向运动， B可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - -

26、 - - - - - -第 17 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载运动方向与 x 轴成角。(1) 求:碰撞后 A 的速率 v1 和B 的速率v2。(2) 设碰撞的接触时间为t ，求:A 受到的平均冲力。yv 1Av 0xBv 2解 1以 A、B 两球构成系统， 合外力为零，系统的动量守恒。建立坐标如图，应用动量守恒定律的重量形式：x 方向可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m 2 v 2c osm 1 v 0可编辑资料 -

27、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y 方向联解，得：m1v1m 2 v 2sin可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 18 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v 1v 0tan可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结

28、可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结v2m1v 0可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m2cos2以小球 A 为讨论对象，由质点的动量定理可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结x 方向m1v1xFxm1v0 xt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结y 方向m 1 v1 yF ym 1 v 0 yt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结所以：F的大小为：22F F x Fy可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结m 1 v 0 2t01m 1v2v2tm 1 v 1 2t可编辑资料 -

29、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结F与 x 轴的夹角为：F yarctanarcta可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F x可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 19 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载三动量守恒定律与牛顿运动定律 牛顿运动定律导出动量定理动量守恒定律 。动量守恒定律远比牛顿定律更广泛，更深刻揭示物质世界一般规律。其 适用范畴，大到宇宙

30、，小到微观粒子。 可得宇宙中动量总量不变的结论，动量守恒定律 为自然界普遍遵从定律。下面从动量守恒定律动身导出牛顿其次、三定律设有质点 1 和质点 2 构成一个封闭系统，两个质点不受外界作用，只有彼此间相互作用。依据动量守恒定律 ，系统总动量保持不变：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结PP1P2恒矢量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结但两质点通过彼此间相互作用交换动量，因此：P1P2可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 20 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 -

31、 - - 欢迎下载精品名师归纳总结资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -学习必备欢迎下载即：质点 1 获得：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P1P1P10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质点 2 失去：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P 2 P 2有：P 20可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结P 1P2Tt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结令t0d P 1d P 2，就有：3-10可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结dtdt说明：两物体相互作用彼此施加“力”，使动量发生变化，因此定义：质点 1 对质点 2 的作用力：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结F21d P 2dt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结质点 2 对质点1 的作用力：可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 21 页，共 47 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - -