动量定理(1)课件课件课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,人教版普通高中物理,选择性必修第一册,1.1,动,量,生活中的碰撞现象,车辆的碰撞,生活中的碰撞现象,打台球,生活中的碰撞现象,打网球,碰撞过程中，遵循什么样的物理规律呢？,用两根长度相同的线绳,分别悬挂,两个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置拉起A球,然后放开,该球与静止的B球发生碰撞你猜猜碰撞后果是怎样情形？,是不是所有的碰撞都有这样的规律呢？,质量相同小球的碰撞,实验探究：寻求碰撞中的不变量,现象：碰撞后,A球停止运动而静止,B球,开始运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度,为什么会发生这样的现象呢?你认为碰撞过程什么量是不变的？,演示实验,2,：,质量较小的钢球撞击静止的质量大的钢球,演示实验,3,：,质量较大的钢球撞击静止的质量小的钢球,实验探究：寻求碰撞中的不变量,综合这三个实验现象，你认为碰撞过程那些量是不变的？,问题,：若碰撞过程中存在,守恒量,的话，你觉得,守恒量,可能与哪些因素有关？,可能与物体的,质量,和,速度,有关,猜想：,1,、,两个物体碰撞前后,可能,动能之和不变；,2,、,两个物体碰撞前后速度与质量的乘积之和可能是不变的,；,3,、也许还有,实验探究：寻求碰撞中的不变量,实验验证。

实验如图 1.1-2，两辆小车都放在滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆,静止,的小车，碰撞后两辆小车粘在一起运动小车的速度用滑轨上的光电计时器测量下表中的数据是某次实验时采集的实验探究：寻求碰撞中的不变量,m,1,是运动小车的质量，,m,2,是,静止,小车的质量；,v,是运动小车碰撞前的速度，,v,是碰撞后两辆小车的共同速度问题：碰撞前后总动能是否不变？,实验探究：寻求碰撞中的不变量,m,1,m,2,v,v,1,0.519,0.519,0.628,0.307,2,0.519,0.718,0.656,0.265,3,0.718,0.519,0.572,0.321,E,k1,E,k2,0.102,0.049,0.112,0.043,0.117,0.064,碰撞后的动能小于碰撞前的动能，机械能损失碰撞前后，速度和质量乘积有什么规律呢？,碰撞前后的动能,实验探究：寻求碰撞中的不变量,碰撞前,碰撞后,碰撞前,碰撞后,0.33,0.32,0.34,0.33,0.41,0.40,此实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，但是质量与速度的乘积之和却基本不变实验结论：,mv,这个物理量具有特别的意义,动量,实验探究：寻求碰撞中的不变量,表两辆小车的质量和碰撞前后的速度,在物理学中，把物体的,质量,m,和速度,v,的乘积,叫做物体的动量,p.,在国际单位制中，动量的单位是千克,米每秒,(kgm/s),是状态量，与某一时刻相对应。

速度取瞬时速度,1.,定义：,p,=,mv,3.,单位：,4.,对动量的理解,(2),瞬时性,:,(1),矢量性,:,矢量,，方向由速度方向决定,，与该时刻的速度方向相同,(3),相对性,:,与参考系的选择有关，一般以地球为参考系,速度,v,为物体的对地速度,一、动,量,2.,定义式：,动能,动量,区别,定义,物体由于运动而具有的能,物体质量与速度的乘积,公式,E,k,mv,2,p,mv,单位,焦耳（,J,）,千克米每秒（,kgm/s,）,标、矢量,标量,矢量,时空对应,状态量,状态量,与,V,的关联程度,v,变化（方向），,E,k,不一定变化,v,变化，,p,一定变化,联系,E,k,p,注意：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5.,与动能的关系,1、某段运动过程（或时间间隔）,末状态的,动量,p,跟,初状态的动量,p,的矢量差，称为动量的变化（或动量的,增量,），即,2、动量变化的三种情况：,二、,动量的变化量,p,p,p=,mv,2,-mv,1,=,m,注：,（,1,）是过程量，,（,2,）动量变化量,p,是矢量,，,方向与,方向,相同大小变化、方向改变或大小和方向都改变。

P,P,P,3、,同一直线上,动量变化的运算：,P,P,P,P,P,P,v,v,4.,不同一直线上：（三角形法则）,P,P,P,规定正方向,p,p,p,（矢量差）,动量的变化量：,从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端的有向线段,例,1.,一个质量是,1kg,的钢球，以,6m/s,的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以,6m/s,的速度水平向左运动（如图），碰撞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？动能变化了多少解：规定初速度方向为正方向,p,方向水平向左,例,2,关于动量，下列说法中正确的是（）,A,做匀速圆周运动的物体，动量不变,B,做匀变速直线运动的物体，它的动量一定在改变,C,物体的动量变化，动能也一定变化,D,甲物体的动量,p,1,=5 kgm/s,，乙物体的动量,p,2,=-10 kgm/s,，所以,p,1,p,2,B,例,3.,如图所示，两个质量相等的小物体,A,、,B,分别从同一高度沿倾角不同的两光滑固定斜面上无初速度滑下，在两物体分别下滑到斜面底端时，下列说法中正确的是（）,A两物体的动量相同,B两物体的速度相同,C两物体的动能相同,D两物体动量的变化量相同,C,例,4.,关于动量的变化，下列说法中,不正确,的是（,）,A.,做直线运动的物体速度增大时，动量的增量,p,的方向与运动方向相同,B.,做直线运动的物体速度减小时，动量的增量,p,的方向与运动方向相反,C.,物体的速度大小不变时，动量的增量,p,为零,D.,物体做平抛运动时，动量的增量一定不为零,C,例,5.,下列,关于运动物体的合外力、动能、动量、速度变化的关系，正确的是（,）,A.,物体做变速运动，合外力一定不为零，动能一定变化,B.,物体做变速运动，合外力一定不为零，动量一定变化,C.,物体的合外力做功为零，它的速度一定不变,D.,物体的动量变化，它的动能一定也变化,B,例,6.,如图所示，轻杆一端固定，另一端连接一个质量为,m,的小球,.,小球以速率,v,在竖直平面内沿顺时针方向匀速转动，取向右为正方向，在小球从最高点运动到最低点的过程中，,小球的动量变化量为,_,_,_,，,动能变化量为,_,_,_.,2,mv,0,1.2,动量定理,情景,有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。

这是为什么呢？,一、冲量（,I,）,(1),定义：力,与,的,乘积2),定义式：,I,3),物理意义：冲量是反映力的作用对时间,的,的,物理量，力越大，作用时间越长，冲量就,越,4),单位：在国际单位制中，冲量的单位,是,，,符号,为,5),矢量性：冲量,是,(,填,“,矢,”,或,“,标,”),量如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同力的作用时间,F,t,累积效应,大,牛秒,Ns,矢,（6）冲量是过程量，与一段时间或一段过程相对应,针对训练,.,如图所示，质量为,m,的小滑块沿倾角为,的斜面向上滑动，经过时间,t,1,速度变为零然后又下滑，经过时间,t,2,回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为,F,f,，重力加速度为,g,，在整个过程中，重力对滑块的总冲量为（,）,A.,mg,sin,(,t,1,t,2,),B.,mg,sin,(,t,1,t,2,),C.,mg,(,t,1,t,2,),D.0,C,例,1.,如图，一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成,角的恒定拉力,F,作用时间,t,后，物体仍保持静止下列说法正确的是（,）,A.,物体所受拉力,F,的冲量方向水平向右,B.,物体所受拉力,F,的冲量大小是,Ft,cos,C.,物体所受支持力的冲量大小为,0,D.,物体所受合力的冲量大小为,0,D,合力冲量的两种求法：,（,1,）若合力在时间,t,内为恒力：,（,2,）合力,的冲量等于各分力冲量的矢量和,：,【变式训练】,如图所示，在倾角,37,的斜面上，有一质量为,5 kg,的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数,0.2,，求物体下滑,2 s,的时间内，物体所受各力的冲量和合力的冲量,(,g,取,10 m/s,2,，,sin37,0.6,，,cos37,0.8),解：物体沿斜面下滑时：,受到重力,mg,50 N,，方向竖直向下，受到斜面的支持力,F,N,mg,cos,40 N,，垂直斜面向上受到摩擦力,F,f,mg,cos,8 N,，沿斜面向上合力,F,mg,sin,mg,cos,22 N,沿斜面向下,重力冲量,mg,t,100 Ns,，竖直向下支持力冲量,F,N,t,80 Ns,垂直斜面向上摩擦力冲量,F,f,t,16 Ns,沿斜面向上合力冲量,Ft,44 Ns,沿斜面向下,思考,如果一个力随时间不断变化，又该怎样求冲量？,我们可以把整个过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化，这样该短暂过程中力的冲量就对应图中阴影部分的面积。

应用“微元法”的思想可以得出左图中曲边梯形的面积等于力,F,的冲量大小例,2.,一,物体受到方向不变的力,F,作用，其中力,F,的大小随时间变化的规律如图所示，则力,F,在,6 s,内的冲量大小为（,）,A.9 Ns,B.13.5,Ns,C.15.5 Ns,D.18,Ns,B,冲量,功,区别,意义,公式,单位,标、矢量,正负,作用效果,？,联系,力在时间上的累积,对应一段时间,在,F-t,图像中可以用面积表示,改变物体的动能,W=Fx,cos,I=Ft,力在位移上累积,对应一段位移,在,F-x,图像中可以用面积表示,N,S,N,m,（,J,）,矢量,标量,正负表示方向,正负表示动力做功或阻力做功,有力作用，一定有冲量；,不一定做功,冲量与功的区分,在光滑,水平面上的质量为,m,的物体在水平恒力,F,的作用下，经过时间,t,，速度由,v,变为,v,.,如何推导这几个量之间的关系？,可得,Ft,=,m,v,-,m,v,，,解：,加速度的定义,式,:,由牛顿第二定律,F,=,ma,=,动量定理的推导,即,Ft,=,p,-,p,二、,动量定理,(1),内容：物体在一个过程中所受合力的冲量等于它在这个过程始末,的,_ _,。

2),表达式：,I,或,F,(,t,t,),动量,变化量,p,p,mv,mv,（3）动量定理的理解：,a,、,力的冲量是,物体动量改变的原因,b,、I 为合力的冲量，不是某一个力的冲量c,、矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向动量定理解释生活现象,P,一定，,t,短则,F,大，,t,长则,F,小；,由,Ft=P,可知：,t,一定，,F,大则,P,大，,F,小则,P,小；,F,一定，,t,长则,P,大，,t,短则,P,小缓冲装置,生活中的应用,-,缓冲作用,码头的废旧轮胎,汽车的安全气囊,带气垫的运动鞋,包装用的泡沫材料,安全头盔里的海绵,各种运动比赛里的海绵垫,生活中的应用,-,缓冲作用,例,3.,(,2023,江苏苏州大学附属中学高二阶段练习,),如图所示，篮球运动员接传过来的篮球时，通常要先伸出双臂迎接篮球，手接触到篮球后，双手迅速后撤将篮球引至胸前运用你所学的物理规律分析，这样做,可以（,）,A.,减小手对篮球的冲量,B.,减小篮球的动量变化量,C.,减小篮球对手的作用力,D.,缩短篮球对手的作用,时间,C,例,4.,.,如图所示，一铁块压着一纸条放在水平桌面上，当以速度,v,抽出纸条后，铁块掉在地上的,P,点，若以,2,v,速度抽出纸条，则铁块落地点为,(,)A,仍在,P,点,B,在,P,点左边,C,在,P,点右边不远处,D,在,P,点右边原水平位移的两倍处,B,应用动量定理定量计算的一般步骤：,一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s,的,水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。

若球棒与垒球的作用时间为0.002s，球棒。