动量及动量定理课件.ppt
《动量及动量定理课件.ppt》由会员分享,可在线阅读,更多相关《动量及动量定理课件.ppt(53页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、运运动动员员头头顶顶足足球球 如果飞过来的不是足球如果飞过来的不是足球,而是一而是一个铅球呢,你敢不敢顶?为什么?个铅球呢,你敢不敢顶?为什么?情景问题一情景问题一 运动物体的作用效运动物体的作用效果与物体的质量有关。果与物体的质量有关。结结论:论:别人很慢地朝你别人很慢地朝你投来一颗质量为投来一颗质量为20g的子弹来你敢不敢用的子弹来你敢不敢用手去接手去接?如果子弹从如果子弹从枪里面发出来呢?枪里面发出来呢?运动物体的作用效果运动物体的作用效果还与还与速度速度有关。有关。结论:结论:所以,要更准确、更全面地反所以,要更准确、更全面地反映映运动物体的作用效果运动物体的作用效果,必须同时,必须同
2、时考虑其考虑其速度速度及及质量质量,为此我们要引为此我们要引入一个新的物理量入一个新的物理量动量动量。、定定定定义义义义:物物物物体体体体的的的的质质质质量量量量和和和和速速速速度度度度的的的的乘乘乘乘积积积积,叫叫叫叫做做做做物物物物体体体体的的的的动动动动量量量量p p,用公式表示为用公式表示为用公式表示为用公式表示为 p=p=mvmv 动量动量动量动量(momentummomentum)2 2 2 2、单位单位单位单位:在国际单位制中,动量的单位是在国际单位制中,动量的单位是在国际单位制中,动量的单位是在国际单位制中,动量的单位是千克千克千克千克米米米米/秒秒秒秒,符号是符号是符号是符号
3、是 kgm/skgm/s ;3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量矢量矢量:方向由方向由方向由方向由速度方向速度方向速度方向速度方向决定,动量的决定,动量的决定,动量的决定,动量的方向与该时刻方向与该时刻方向与该时刻方向与该时刻速度的方向相同速度的方向相同速度的方向相同速度的方向相同;4 4 4 4、动量是描述物体运动状态的物理量,是、动量是描述物体运动状态的物理量,是、动量是描述物体运动状态的物理量,是、动量是描述物体运动状态的物理量,是状态量状态量状态量状态量;5 5 5 5、动量是、动量是、动量是、动量是相对的相对的相对的相对的,与参考系的选择有关与参考系的选择有关与参考
4、系的选择有关与参考系的选择有关。注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,注意:物体的动量,总是指物体在某一时刻的动量,即具有即具有即具有即具有瞬时性瞬时性瞬时性瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻故在计算时相应的速度应取这一时刻故在计算时相应的速度应取这一时刻故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度的瞬时速度的瞬时速度的瞬时速度动量概念的由来动量概念的由来动量概念的由来动量概念的由来 如图所探究的问题中,发现碰撞的两个如图所探究的问题中,发现碰撞的两个物体,它们的质量和速度的乘积物体,它们的
5、质量和速度的乘积mvmv在碰撞前在碰撞前后很可能是保持不变的,这让人们认识到后很可能是保持不变的,这让人们认识到mvmv这个物理量具有特别的意义,物理学中把它这个物理量具有特别的意义,物理学中把它定义为物体的定义为物体的 。例例1.下列情况中下列情况中,物体动量不变的是物体动量不变的是 A.在平直路面上匀速前进的汽车在平直路面上匀速前进的汽车 B.汽车在转弯过程中速度大小不变汽车在转弯过程中速度大小不变 C.水平飞出的球撞到竖直墙面后又水平飞出的球撞到竖直墙面后又 沿原路返回沿原路返回 D.匀速直线运动的洒水车正在洒水匀速直线运动的洒水车正在洒水.(A)动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化
6、 p p1 1 1 1、物体在某段运动过程(或时间间隔)、物体在某段运动过程(或时间间隔)、物体在某段运动过程(或时间间隔)、物体在某段运动过程(或时间间隔)末状态的动末状态的动末状态的动末状态的动量量量量p p 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,称为物体动量的矢量差,称为物体动量的矢量差,称为物体动量的矢量差,称为物体动量的变化(或动量的的变化(或动量的的变化(或动量的的变化(或动量的增量增量增量增量),),),),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:大小变化大小变化大小变化大小
7、变化、方向改变方向改变方向改变方向改变或或或或大小和方向都改变。大小和方向都改变。大小和方向都改变。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同一直线上同一直线上动量变化的运算:动量变化的运算:动量变化的运算:动量变化的运算:PPP PPPPPPPP PPPPPPPPPP PPP 不不在在同同一一直直线线上上的的动动量量变变化化的的运算,遵循运算,遵循平行四边形定则平行四边形定则:PPP PPPPP也称也称三角形法则三角形法则:从初动量的矢量末端从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端指向末动量的矢量末端 动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化 p p规定正方
8、向规定正方向规定正方向规定正方向PPP例例题题2.一一个个质质量量是是0.1kg0.1kg的的钢钢球球,以以6m/s6m/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6m/s6m/s的的速速度度水水平平向向左左运运动动,则则(1)(1)碰碰撞撞前前后后钢钢球球的的动动能能有有没没有有变变化化?(2)(2)碰碰撞撞前前后后钢钢球球的的动动能能和和动动量量有有没有变化?变化了多少?方向如何?没有变化?变化了多少?方向如何?若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,EEEEk k k k可能为零可能为零可能为零可能为零
9、kgmkgm2 2/s/s2 2 (J)标标标标量量量量E Ek k=mv=mv2 2/2/2动能动能动能动能若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,则则则则pppp一定不为一定不为一定不为一定不为零零零零kgm/skgm/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?动量与动能之间量值关系:动量与动能之间量值关系:思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论 例题例题3.以下关于动能和动量的关系正确以下关于动能和动量的关系正确的是的是:()A.物体的动能改变,其动量一定改变物体的动能改变,其动量一定改变;B.物体的动量改变,则其动能
10、一定改变物体的动量改变,则其动能一定改变;C.动能是矢量,动量是标量动能是矢量,动量是标量;D.物体的速度不变,则动量不变,动能物体的速度不变,则动量不变,动能 也不变。也不变。AD思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论 在前面所学的动能定理中,我们知道,在前面所学的动能定理中,我们知道,动能的变化是由于力的位移积累即力做功动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果,那么,的结果,那么,动量的变化动量的变化又是什么原因又是什么原因引起的呢?引起的呢?动量的变化与动量的变化与速度的变化速度的变化有关,有关,而速度的变化是因为有而速度的变化是因为有加速度加速度,而牛,而牛顿第二定律告诉我们,顿第
11、二定律告诉我们,加速度加速度是由物是由物体所受的体所受的合外力合外力产生的。产生的。一辆汽车在急刹车时,若对车施加很一辆汽车在急刹车时,若对车施加很大的阻力,车在很大的阻力,车在很_时间内停止;如果施时间内停止;如果施很很_的阻力,也会停下来,不过时间要长的阻力,也会停下来,不过时间要长得多。这两种情况,对汽车运动状态改变得多。这两种情况,对汽车运动状态改变的效果的效果_同。可见引起状态改变要考虑作同。可见引起状态改变要考虑作用用_和和_这两个因素。这两个因素。小小相相力作用的时间力作用的时间短短力力 一一只只质质量量为为m的的兔兔子子以以v0的的初初速速度度奔奔跑跑,来来不不及及躲躲闪闪,撞
12、撞到到了了一一个个树树桩桩上上,与与树树桩桩成成为为一一个个整整体体,假假设设在在此此碰碰撞撞过程作用时间为过程作用时间为t,作用力为恒力,求此作用力?,作用力为恒力,求此作用力?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变化设置物理情景设置物理情景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的作用下,的作用下,的作用下,的作用下,经过经过经过经过一段时间一段时间一段时间一段时间t t t t,速度由速度由速度由速度由v v v v 变为变为变为变
13、为v v v v,如图所示,如图所示,如图所示,如图所示: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:这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。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动量的变化动量的变化与与与与力的时间积累效果力的时间积累效果力的时间积累效果力的时间积累效果有关。有关。有关。有关
14、。(动量定理动量定理动量定理动量定理)、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,冲量单位是牛:在国际单位制中,冲量单位是牛秒,秒,符号是符号是N Ns s 冲量冲量冲量冲量(impulseimpulse)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恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向相同相同4 4、冲量是、冲量是过程量过程量,反映了反映了力对时间的积累效应力对时
15、间的积累效应力的力的力的力的空间积累空间积累空间积累空间积累使动能发生变化使动能发生变化使动能发生变化使动能发生变化N Nm m(J J)标标标标量量量量W=FS功功力的力的力的力的时间时间时间时间积累积累积累积累使动量发生变化使动量发生变化使动量发生变化使动量发生变化N NS S矢矢矢矢量量量量I=Ft冲量冲量冲量冲量 冲量与功有什么区别?冲量与功有什么区别?1 1 1 1、作用力与反作用力作用力与反作用力作用力与反作用力作用力与反作用力:作用力的冲量与反作用力的:作用力的冲量与反作用力的:作用力的冲量与反作用力的:作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力冲量总
16、是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。的功与反作用力的功不一定相等。的功与反作用力的功不一定相等。的功与反作用力的功不一定相等。2 2 2 2、内力内力内力内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量和等于零,但内力的功的代数和不一定为零和等于零,但内力的功的代数和不一定为零和等于零,但内力的功的代数和不一定为零和等于零,但内力的功的代数和不一定为零。例:例:例:例:
17、人在船上行走人在船上行走人在船上行走人在船上行走人对船的作用力与船对人的反作用力人对船的作用力与船对人的反作用力人对船的作用力与船对人的反作用力人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功,使人和船的动能都增加用力都做正功,使人和船的动能都增加用力都做正功,使人和船的动能都增加用力都做正功,使人和船的动能都增加。思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论 例题例题5.对于力的冲量,下
18、列说法正确的对于力的冲量,下列说法正确的是是()A.力越大,力的冲量就越大力越大,力的冲量就越大;B.作用在物体上的力大,力的冲量不作用在物体上的力大,力的冲量不 一定大一定大;C.力与位移垂直时,力的冲量为零力与位移垂直时,力的冲量为零;D.物体在水平推力作用下物体在水平推力作用下,经一段时间经一段时间t 后仍处于静止状态,则此推力的冲量后仍处于静止状态,则此推力的冲量 为零。为零。B 例题例题6.如右图所示,如右图所示,一物体在与水平方向成一物体在与水平方向成 角的拉力角的拉力F作用下匀速前作用下匀速前进了时间进了时间t,则(,则()A.拉力拉力F对物体的冲量大小为对物体的冲量大小为Ft;
19、B.拉力拉力F对物体的冲量大小为对物体的冲量大小为Ftsin;C.摩擦力对物体的冲量大小为摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin;D.合外力合外力对物体的冲量大小为对物体的冲量大小为0。FADt0F0FtO 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思考与讨论思考与讨论 如果在一段时间内的作用力是一个变力,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?又该怎样求这个变力的冲量?公式公式 I=F t 中的中的F必须取平均值必须
20、取平均值动量定理动量定理动量定理动量定理(theorem of momentumtheorem of momentum)1 1、内容内容:物体所受合外力的冲量等于物体的物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这就是动量定理。动量变化,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:过程量过程量过程量过程量可通过可通过可通过可通过状态量的变化状态量的变化状态量的变化状态量的变化来反映;来反映;来反映;来反映;2 2 2 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
21、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)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同体动量变化的方向相同体动量变化的方向相同体动量变化的方向相同: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的方向或的方向或速速速速度变化量度变化量度变化量度变化量的的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同,但与初动量方向可相同,但与初动量方向可相同
22、,但与初动量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。也可相反,甚至还可成角度。也可相反,甚至还可成角度。也可相反,甚至还可成角度。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恒力恒力,也适用于随时间变也适用于随时间变也适用于随时间变也适用于随时间变化的化的化的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应理解为变应理解为变应理解为变应理解为变力在作用时间内的力在作用时间内的力在作用时间内的
23、力在作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,的问题,的问题,的问题,还可以解决还可以解决还可以解决还可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,将较难的计算中的有关问题,将较难的计算中的有关问题,将较难的计算中的有关问题,将较难的计算问题转化为较易的计算问题;问题转化为较易的计算问题;问题转化为较易的计算问题;问题转化为较易的计算问题;3 3 3 3、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于
24、宏观低速宏观低速宏观低速宏观低速物体,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,:不考虑中间过程,只考虑初末状态。只考虑初末状态。牛顿第二定律的动量表述牛顿第二定律的动量表述牛顿第二定律的动量表述牛顿第二定律的动量表述 1 1 1 1、内容:物体所受的合外力等于物体动量的、内容:物体所受的合外力等于物体动量的、内容:物体所受的合外力等于物体动量的、内容:物体所受的合外力等于物体动量的变化率,即变化率,即变化率,即变化率,即 2 2 2 2、牛顿第
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 动量 定理 课件
限制150内