动量和动量定理课件.ppt

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1、关于动量和动量定理现在学习的是第1页，共31页是状态量。是状态量。一、动量一、动量1 1、概念：、概念：在物理学中，物体的在物理学中，物体的质量质量m m和和速度速度v v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2 2、定义式：、定义式：P P=mvmv3 3、单位：、单位：千克米每秒，符号是千克米每秒，符号是kg m/skg m/s4 4、对动量的理解：、对动量的理解：（2 2）瞬时性：瞬时性：（1 1）矢量性：矢量性：运算遵循平行四边形定则运算遵循平行四边形定则（3 3）相对性：相对性：物体的动量与参考系的选择有关物体的动量与参考系的选择有关现在学习的是第2页，共31页讨论一下动量和动能的关系讨论一

2、下动量和动能的关系1.1.动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态2.2.动量是矢量，动能是标量动量是矢量，动能是标量 动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能动量发生变化时，动能不一定发生变化，动能发生变化时，动量一定发生变化发生变化时，动量一定发生变化3.3.定量关系：定量关系：动量发动量发生变化生变化速度大小改变方向不变速度大小不变方向改变速度大小和方向都改变动能改变动能改变动能改变动能改变动能不变动能不变现在学习的是第3页，共31页若速度变化若速度变化,EEk k k k可能为零可能为零可能为零可能为零kgmkgm2/s/s2 2 （J）标标

3、标标量量量量E Ek k=mv=mv2/2/2动能动能动能动能若速度变化若速度变化,则则则则pppp一定不为零一定不为零一定不为零一定不为零kgm/s（NSNS）矢矢矢矢量量量量p=mvp=mv动量动量动量动量 动量与动能有什么区别？动量与动能有什么区别？动量与动能间量值关系：动量与动能间量值关系：思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论现在学习的是第4页，共31页例例1两小球的质量分别是两小球的质量分别是m1和和m2，且，且m1=2m2，当它们的动能相等时，它们的，当它们的动能相等时，它们的动量大小之比是动量大小之比是 .现在学习的是第5页，共31页动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化

4、p 1 1、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量末状态的动量末状态的动量末状态的动量pp 跟跟跟跟初状态的动量初状态的动量初状态的动量初状态的动量p p的矢量差，称为动量的变化（或动的矢量差，称为动量的变化（或动的矢量差，称为动量的变化（或动的矢量差，称为动量的变化（或动量的量的量的量的增量增量），即），即），即），即 2 2 2 2、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况：、动量变化的三种情况：大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。P PPP p=p-p3 3 3 3、同一直线上同一直线上动量变化的运

5、算：动量变化的运算：PPP PPPPPPPP PPPPPPPPP现在学习的是第6页，共31页1 1、一一个个质质量量是是0.10.1kgkg的的钢钢球球，以以6 6m/sm/s的的速速度度水水平平向向右右运运动动，碰碰到到一一块块坚坚硬硬的的障障碍碍物物后后被被弹弹回回，沿沿着着同同一一直直线线以以6 6m/sm/s的的速速度度水水平平向向左左运运动动，碰碰撞撞前前后后钢钢球球的的动动量量有有没没有有变变化化？变变化化了了多多少少？方方向向如何？如何？规定正方向规定正方向PPP课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习现在学习的是第7页，共31页现在学习的是第8页，共31页2 2、质量为、质量为m m的

6、钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率v v1 1碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为时间极短，离地时速率为v v2 2，在碰撞过程，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？中，钢球动量变化为多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习现在学习的是第9页，共31页、定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示用公式表示为为 I=Ft2 2、单位单位：在国际单位制中，冲量的单位是：在国际单位制中，冲量的单位是牛牛秒秒，符号是，符号是NSNS 二二.冲

7、量冲量3 3、冲量是、冲量是矢量矢量：方向由：方向由力的方向力的方向决定，若为决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同同4 4 4 4、冲量是、冲量是、冲量是、冲量是过程量过程量过程量过程量，反映了，反映了力对时间的积累效应。力对时间的积累效应。力对时间的积累效应。力对时间的积累效应。现在学习的是第10页，共31页t0F0FtO 由由图图可可知知F-tF-t图图线线与与时时间间轴轴之之间间所所围围的的“面面积积”的的大大小小表表示示对对应应时时间间t t0 0内内，力力F F0 0的冲量的大小。的冲量的大小。思考与讨论？思考与讨论？如果在一段

8、时间内的作用力是一个变力，又该如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？怎样求这个变力的冲量？公式公式I=Ft中的中的F必必须取平均值须取平均值现在学习的是第11页，共31页思考与讨论？思考与讨论？思考与讨论？思考与讨论？动量的变化与动量的变化与速度的变化速度的变化有关，而速有关，而速度的变化是因为有度的变化是因为有加速度加速度，而牛顿第二，而牛顿第二定律告诉我们，定律告诉我们，加速度加速度是由物体所受的是由物体所受的合合外力外力产生的。产生的。现在学习的是第12页，共31页牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的

9、变化 设置物理情景设置物理情景：质量为：质量为：质量为：质量为m m m m的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力F F F F的作用的作用下，经过下，经过一段时间一段时间一段时间一段时间t t，速度由速度由v v v v 变为变为变为变为vvvv，如是图所，如是图所，如是图所，如是图所示：示：示：示：分析：分析：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：变形可得：变形可得：变形可得：变形可得：F F=mm a a联立可得：联立可得：联立可得：联立可得：=p/t这就是牛顿第二定律的另

10、一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。表明：表明：表明：表明：动量的变化动量的变化与与力的时间积累效果力的时间积累效果有关。有关。现在学习的是第13页，共31页三、动量定理三、动量定理 1 1、内容内容：物体所受合外力的冲量等于物体动量的：物体所受合外力的冲量等于物体动量的增量。这就是动量定理。增量。这就是动量定理。2 2、表达式：表达式：或或或或 3 3、加深理解：加深理解：1 1 1 1）物理研究方法：）物理研究方法：）物理研究方法：）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；过程量可通过状态量的变化来反映；2

11、 2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；3 3 3 3）动量定理是）动量定理是矢量式矢量式矢量式矢量式，合外力的，合外力的，合外力的，合外力的冲量冲量冲量冲量方向与物体方向与物体方向与物体方向与物体动动动动量变化量变化量变化量变化的方向相同：的方向相同：的方向相同：的方向相同：合外力冲量合外力冲量合外力冲量合外力冲量的方向与的方向与合外力合外力合外力合外力的方向或的方向或速度变化量速度变化量速度变化量速度变化量的的方向一致方向一致方向一致方向一致，但与初动量方向可相，但与初动量方向可相，

12、但与初动量方向可相，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。同，也可相反，甚至还可成角度。同，也可相反，甚至还可成角度。同，也可相反，甚至还可成角度。现在学习的是第14页，共31页动量定理的适用范围动量定理的适用范围动量定理的适用范围动量定理的适用范围1 1 1 1、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于恒力恒力，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的，也适用于随时间变化的变力变力变力变力，对于变力，动量定理中的，对于变力，动量定理中的F F F F应理解为变力在作应理解为变力在作应理解为变力在作应理解为变力在作用时间内

13、的用时间内的用时间内的用时间内的平均值平均值平均值平均值；2 2 2 2、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动的问题，还可的问题，还可的问题，还可的问题，还可以解决以解决以解决以解决曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较中的有关问题，将较难的计算问题转化为较中的有关问题，将较难的计算问题转化为较中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；易的计算问题；易的计算问题；易的计算问题；3 3 3 3、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于宏观低速宏观低速物

14、体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于微观微观微观微观现象和现象和现象和现象和变速变速变速变速运动问题。运动问题。运动问题。运动问题。动量定理的动量定理的优点优点：不考虑中间过程，只考虑初：不考虑中间过程，只考虑初末状态。末状态。现在学习的是第15页，共31页例例3质量为质量为m的物体的物体放在放在水平地面上，在与水水平地面上，在与水平面成平面成 角角的拉力的拉力F作用下由静止开始运动，经作用下由静止开始运动，经时间时间t速度达到速度达到v，在这段时间内拉力，在这段时间内拉力F和重力和重力mg冲量大小分别是冲量大小分别是()AFt，0 BFtcos,0 Cmv,0 DFt,mg

15、tDF vmg现在学习的是第17页，共31页例例4如图所示，质量为如图所示，质量为2kg的物体沿倾角为的物体沿倾角为30高为高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的光滑斜面由静止从顶端下滑到底端的过程中的过程中(g=10m/s2)，求：，求：（1）重力的冲量；）重力的冲量；（2）支持力的冲量；）支持力的冲量；（3）合外力的冲量）合外力的冲量.mg现在学习的是第18页，共31页【解析解析】此题物体下滑过程中各力均为恒力，所以只此题物体下滑过程中各力均为恒力，所以只要求出力作用时间便可用要求出力作用时间便可用I=Ft求解求解.mg合外力的冲量合外力的冲量IF合合=F合合t=mgsin300

16、t=20Ns.由牛顿第二定律由牛顿第二定律F=ma得，下滑得，下滑的加速度的加速度a=gsin =5m/s2.由由s=at2/2 得下滑时间得下滑时间重力的冲量重力的冲量IG=mgt=2102Ns=40Ns.支持力的冲量支持力的冲量IF=Ft=mgcos300t=20 Ns，现在学习的是第19页，共31页动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤1 1、确定研究对象：一般为单个物体；、确定研究对象：一般为单个物体；4 4、选定正方向，确定在物理过程中研究对、选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；象的动量的变化；5 5、根据动量定理列方程，统一单位后代入

17、、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。数据求解。2 2、明确物理过程：受力分析，求出合外力、明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；的冲量；3 3、明确研究对象的初末状态及相应的动、明确研究对象的初末状态及相应的动量；量；现在学习的是第20页，共31页动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象PP一定，一定，t t短则短则F F大，大，t t长则长则F F小；小；由由Ft=PFt=P可知：可知：tt一定，一定，F F大则大则PP大，大，F F小则小则PP小；小；FF一定，一定，t t长则长则PP大，大，t t短则短则PP小。小。缓冲装置缓冲装置现

18、在学习的是第21页，共31页生活中的应用生活中的应用包装用的泡沫材料包装用的泡沫材料现在学习的是第22页，共31页船靠岸时边缘上的废旧轮胎船靠岸时边缘上的废旧轮胎生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用现在学习的是第23页，共31页生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用现在学习的是第24页，共31页1 1 1 1、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（、关于冲量和动量，下列说法中正确的是（）A A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B B B B、动量是描述物

19、体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量 C C C C、冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因 D D D D、冲量是描述物体状态的物理量冲量是描述物体状态的物理量ABC课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习2 2 2 2、对于力的冲量的说法，正确的是（、对于力的冲量的说法，正确的是（、对于力的冲量的说法，正确的是（、对于力的冲量的说法，正确的是（）A A A A、力越大，力的冲量就越大力越大，力的冲量就越大力越大，力的冲量就越大力越大，力的冲量就越大 B B B B、作用

20、在物体上的力大，力的冲量也不一定大作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大 C C C C、F F F F1 1 1 1与与与与其其其其作作作作用用用用时时时时间间间间t t t t1 1 1 1的的的的乘乘乘乘积积积积F F F F1 1 1 1t t t t1 1 1 1的的的的大大大大小小小小，等等等等于于于于F F F F2 2 2 2与与与与其其其其作作作作用用用用时时时时间间间间t t t t2 2 2 2的乘积的乘积的乘积的乘积F F F F2 2 2 2t t t t2 2 2 2的大小，则这两个冲量相同

21、的大小，则这两个冲量相同的大小，则这两个冲量相同的大小，则这两个冲量相同 D D D D、静静静静置置置置于于于于水水水水平平平平地地地地面面面面上上上上的的的的桌桌桌桌子子子子受受受受到到到到水水水水平平平平推推推推力力力力F F F F的的的的作作作作用用用用，经经经经时时时时间间间间t t t t始终处于静止状态，则此推力的冲量为零始终处于静止状态，则此推力的冲量为零始终处于静止状态，则此推力的冲量为零始终处于静止状态，则此推力的冲量为零 B现在学习的是第25页，共31页 3 3 3 3、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度、甲、乙两个质量相

22、同的物体，以相同的初速度、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是（确的是（确的是（确的是（）A A A A、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大 B B B B、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量

23、大、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量大C C C C、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等 D D D D、无法判断、无法判断、无法判断、无法判断C4 4 4 4、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中

24、（）A A A A、玻璃杯的动量较大玻璃杯的动量较大玻璃杯的动量较大玻璃杯的动量较大 B B B B、玻璃杯受到的冲量较大玻璃杯受到的冲量较大玻璃杯受到的冲量较大玻璃杯受到的冲量较大C C C C、玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大 D D D D、玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快D现在学习的是第26页，共31页5 5 5 5、人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是、人从高处跳到低处时，为了安全，一般都是让脚尖先着地，这样做是为了（让脚尖先着地，这样做是为了（）CA A A A、减小冲量减小冲量 B

25、B B B、减小动量的变化量减小动量的变化量减小动量的变化量减小动量的变化量C C、增长与地面作用时间，从而减小冲力增长与地面作用时间，从而减小冲力增长与地面作用时间，从而减小冲力增长与地面作用时间，从而减小冲力D D D D、增大人对地面的压强，起到安全作用增大人对地面的压强，起到安全作用增大人对地面的压强，起到安全作用增大人对地面的压强，起到安全作用现在学习的是第27页，共31页课后练习1将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于_kgm/s，方向_；若将它以10m/s的速度水平抛出，在3s内小球的动量变化的大小等于_kgm/s，方向_。2在光滑水平桌

26、面上停放着A、B小车，其质量mA2mB，两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧，当烧断细线弹簧弹开时，A车的动量变化量和B车的动量变化量之比为_。现在学习的是第28页，共31页3重力10N的物体在倾角为37的斜面上下滑，通过A点后再经2s到斜面底，若物体与斜面间的动摩擦因数为0.2，则从A点到斜面底的过程中，重力的冲量大小_Ns，方向_；支持力的冲量大小_NS，方向_；摩擦力的冲量大小_Ns。方向_；合外力的冲量大小_Ns，方向_。现在学习的是第29页，共31页4质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的动量。(g=10m/s2)5质量为10kg的铁锤，从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰，碰前速度大小为10m/s，碰后静止在木桩上，若铁锤与木桩的作用时间为0.1s。求：铁锤受到的平均冲力。（此题为作业题！）现在学习的是第30页，共31页感谢大家观看9/27/2022现在学习的是第31页，共31页