人教版高中物理-动量和动量定理精品课件.ppt

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1、第十六章第十六章 动量动量(dngling)守恒定律守恒定律第二节 动量(dngling)和动量(dngling)定理第一页，共28页。是状态是状态(zhungti)(zhungti)量量一、动量一、动量(dngling)(dngling)1 1、概念、概念(ginin)(ginin)：在物理学中，物体的在物理学中，物体的质量质量m 和和速度速度v的乘积叫做的乘积叫做动量动量。2 2、定义式：、定义式：P=mv3 3、单位：、单位：千克米每秒，符号是千克米每秒，符号是kg 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

2、遵循平行四边形定则,动量方向与动量方向与速度方向相同速度方向相同（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第二页，共28页。若速度变化若速度变化(binhu),(binhu),EkEk可能为零可能为零kgm2/s2 （J）标标量量(bi(biololining)g)Ek=mv2/2动动 能能(dng(dngnng)nng)若速度变化若速度变化,则则p p一定不为零一定不为零kgm/s（NS）矢矢量量p=mv动量动量 动量与动能有什么区别？动量与动能有什么区别？动量与动能间定量关系：动量与动能间定量关系：思考与讨论思考与讨论（都是状态量）（都是状态量）第三

3、页，共28页。动量动量(dngling)(dngling)的的变化变化 p p 1 1、某段运动过程、某段运动过程(guchng)(guchng)（或时间间隔）末状态（或时间间隔）末状态的动量的动量p p 跟初状态的动量跟初状态的动量p p的矢量差，称为动量的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即的变化（或动量的增量），即 2 2、动动量量(dngling)(dngling)变变化化的的三三种种情情况：况：大小改变大小改变方向改变（方向改变（p p的方向与的方向与 V V的的方向相同方向相同）大小和方向都改变。大小和方向都改变。p p=p-pp-p第四页，共28页。P PPP 不不在在同同

4、一一直直线线上上的的动动量量变变化化的的运运算，遵循算，遵循(zn xn)(zn xn)平行四边形定则：平行四边形定则：PPP PPPPP也称三角形法则：从初动量也称三角形法则：从初动量(dngling)的末端指向末动量的末端指向末动量(dngling)的末端的末端动量动量(dngling)(dngling)的变化的变化 p p第五页，共28页。笛卡儿最先提出了动量具有守恒性的笛卡儿最先提出了动量具有守恒性的思想，把物体的质量思想，把物体的质量(zhling)与速与速率的乘积叫做动量。率的乘积叫做动量。1668年，惠更斯在关于碰撞对物体年，惠更斯在关于碰撞对物体运动的影响运动的影响(yngxi

5、ng)一文中，明一文中，明确指出了动量的方向性和守恒性。确指出了动量的方向性和守恒性。牛顿用质量与速度牛顿用质量与速度(sd)的乘积定义动的乘积定义动量，表述了动量的方向性及守恒关系。量，表述了动量的方向性及守恒关系。有关史实有关史实第六页，共28页。例题例题(lt)(lt)1 1一个质量是一个质量是0.1kg0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s6m/s的速度水平的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线沿着同一直线(zhxin)(zhxin)以以6m/s6m/s的速度向左运动，的速度向左运动，碰撞碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后

6、钢球的前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？动量变化了多少？正方向正方向(fngxing)第七页，共28页。注意：动量是矢量，解决此类问题注意：动量是矢量，解决此类问题(wnt)都都要首先选取正方向。本题选向右为正方向。要首先选取正方向。本题选向右为正方向。碰前：碰前：碰后：碰后：动量动量(dngling)的变化：的变化：第八页，共28页。动量的变化p是矢量，求得的数值为负值(f zh)，表示p的方向与坐标轴的方向相反，即p的方向水平向左。第九页，共28页。练习练习1 1 一个质量是一个质量是0.2kg0.2kg的钢球，以的钢球，以2m/s2m/s的速度水平的速度水平向右运动，

7、碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以同一直线以2m/s2m/s的速度水平向左运动，碰撞前后的速度水平向左运动，碰撞前后(qinhu)(qinhu)钢球的动量有没有变化？变化了多少？钢球的动量有没有变化？变化了多少？vv第十页，共28页。二、用动量二、用动量(dngling)概念表示牛顿概念表示牛顿第二定律第二定律 假设物体假设物体m受到恒力受到恒力F的作用的作用(zuyng)，做匀，做匀变速直线运动。在时刻变速直线运动。在时刻t物体的初速度为物体的初速度为v，在时，在时刻刻t的末速度为的末速度为vF第十一页，共28页。请同学们自己推导请同学们

8、自己推导(3分钟分钟)牛顿第二定律牛顿第二定律(dngl)的另一种的另一种表达方式：表达方式：F=P/t表示：物体动量的变化率等于它表示：物体动量的变化率等于它所受到的力所受到的力第十二页，共28页。三、动量定理三、动量定理(dn lin dn l)1、冲量冲量（1 1）冲量：力与力的作用时间的乘积）冲量：力与力的作用时间的乘积（2 2）表达式：）表达式：I=FtI=Ft（3 3）单位）单位(dnwi)(dnwi)：N.sN.s（4 4）物理意义：反映了力的作用对时间）物理意义：反映了力的作用对时间的积累效应，是过程量的积累效应，是过程量（5 5）方向：冲量是矢量，恒力的冲量与）方向：冲量是矢

9、量，恒力的冲量与力的方向相同力的方向相同第十三页，共28页。例例2 2、放在水平面上质量为、放在水平面上质量为m m的物体，的物体，用一水平力用一水平力F F推它推它t t秒，但物体始终没秒，但物体始终没有移动有移动(ydng)(ydng)，则这段时间内，则这段时间内F F对物对物体的冲量为（体的冲量为（）A A、0 B0 B、FtFtC C、mgt Dmgt D、不能确定、不能确定F第十四页，共28页。2 2、动量定理、动量定理(dn(dn lin dn l)lin dn l)1 1、内容：物体在一个过程始末的动量变化、内容：物体在一个过程始末的动量变化(binhu)(binhu)量等于它在

10、这个过程中所受力的冲量量等于它在这个过程中所受力的冲量 2 2、表达式：表达式：或或或或 3 3、加深、加深(jishn)(jishn)理解：理解：1 1）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；2 2）表明）表明合外力合外力的冲量是动量变化的原因；的冲量是动量变化的原因；3 3）动量定理是）动量定理是矢量式矢量式：合外力的冲量方向与物合外力的冲量方向与物体动量变化的方向体动量变化的方向/速度变化的方向相同速度变化的方向相同第十五页，共28页。4、动量定理、动量定理(dn lin dn l)的适用范围的适用范围1、适用(shyng)于恒力，

11、也适用(shyng)于变力（理解为力的平均值）2 2、直线运动、曲线运动、直线运动、曲线运动(q xin yn dn)(q xin yn dn)均适用；均适用；3 3、适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体。、适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体。动量定理的优点：不考虑中间过程，动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。只考虑初末状态。第十六页，共28页。（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 （2 2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；（3 3）选定正方向；）选定正方向；（4 4）找出物体的初末状态并确定相

12、应的动量）找出物体的初末状态并确定相应的动量(dngling)(dngling)；（5 5）根据动量）根据动量(dngling)(dngling)定理定理列方程求解；列方程求解；运用动量定理运用动量定理(dn lin dn l)解题步骤：解题步骤：第十七页，共28页。例题例题3 3：一个质量一个质量(zhling)(zhling)为为0.180.18的垒球，以的垒球，以25 25 m/sm/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为水平飞回，速度的大小为45m/s45m/s，设球棒与垒球，设球棒与垒球的作用时间为的作用时间为0.01s0

13、.01s，球棒对垒球的平均作用力，球棒对垒球的平均作用力有多大？有多大？I I和和PP可以可以(ky)(ky)互求，当力为恒力时往往用互求，当力为恒力时往往用FtFt来求；当力为变力是，只能用来求；当力为变力是，只能用PP来求。来求。第十八页，共28页。动量定理解释动量定理解释(jish)生生活现象活现象PP一定一定(ydng)(ydng)，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(k zh)(k zh)：t t一定，一定，F F大则大则P P大，大，F F小则小则P P小；小；F F一定，一定，t t长则长则P P大，大，t t短则短则P P小。小

14、。缓冲装置缓冲装置第十九页，共28页。在动量变化一定在动量变化一定(ydng)(ydng)的情况的情况下下,如果需要增如果需要增大作用力大作用力,必须必须缩短作用时间缩短作用时间.如果需要减小作如果需要减小作用力用力,必须延长必须延长作用时间作用时间-缓冲作用缓冲作用.包装用的泡沫材料第二十页，共28页。苹果的包装泡沫网第二十一页，共28页。船沿上的废旧轮胎第二十二页，共28页。摩托车帽里的衬垫第二十三页，共28页。应用举例应用举例 用锤子使劲压钉子，很难把用锤子使劲压钉子，很难把钉子压入木块中去；钉子压入木块中去；如果如果(rgu)(rgu)用锤子以一定的用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容

15、易钻入速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？木块，这是为什么？第二十四页，共28页。例例3 3、如图所示，把重物、如图所示，把重物G G压在纸带上，用一水平力压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动；若迅速拉动纸缓缓拉动纸带，重物跟着一起运动；若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确带，纸带将会从重物下抽出，解释这种现象的正确(zhngqu)(zhngqu)说法是（说法是（）A A、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力大B B、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的摩擦力小C C、在缓慢

16、拉动纸带时，纸带给重物的冲量大、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大D D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小GF第二十五页，共28页。小结(xioji)：动量定理：合外力的冲量等于物体的动量变化(binhu)动量定理在生产生活中有广泛的应用第二十六页，共28页。作业作业(zuy)(zuy)：蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为一个质量为60kg60kg的运动员，从离水平网面的运动员，从离水平网面3.2m3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面回离水平网面5.0m5.0m高处。已知运动员与网高处。已知运动员与网接触的时间为接触的时间为1.2s1.2s。求这段时间内网对运。求这段时间内网对运动员的平均作用力。（动员的平均作用力。（g g取取10m/s2)10m/s2)第二十七页，共28页。第二十八页，共28页。