
3516动量和动量定理解析实用教案.ppt
45页第1页/共44页第一页,共45页历史背景历史背景 最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了这样一种观点欧的哲学家们提出了这样一种观点欧的哲学家们提出了这样一种观点欧的哲学家们提出了这样一种观点(guāndiǎn)(guāndiǎn)(guāndiǎn)(guāndiǎn):若找到一个适当的物理量来描述,:若找到一个适当的物理量来描述,:若找到一个适当的物理量来描述,:若找到一个适当的物理量来描述,运动的总量是守恒的这就是运动不灭的思想他继承伽利略说法,定义质量和运动的总量是守恒的这就是运动不灭的思想他继承伽利略说法,定义质量和运动的总量是守恒的这就是运动不灭的思想他继承伽利略说法,定义质量和运动的总量是守恒的这就是运动不灭的思想他继承伽利略说法,定义质量和速率的乘积为动量笛卡尔认为,这是量度运动的唯一正确的物理量他的观点速率的乘积为动量。
笛卡尔认为,这是量度运动的唯一正确的物理量他的观点速率的乘积为动量笛卡尔认为,这是量度运动的唯一正确的物理量他的观点速率的乘积为动量笛卡尔认为,这是量度运动的唯一正确的物理量他的观点(guāndiǎn)(guāndiǎn)(guāndiǎn)(guāndiǎn)的缺陷,在于忽略了动量的方向性的缺陷,在于忽略了动量的方向性的缺陷,在于忽略了动量的方向性的缺陷,在于忽略了动量的方向性 1668 1668 1668 1668年,荷兰物理学家惠更斯在《关于年,荷兰物理学家惠更斯在《关于年,荷兰物理学家惠更斯在《关于年,荷兰物理学家惠更斯在《关于(guānyú)(guānyú)(guānyú)(guānyú)碰撞对物体运动碰撞对物体运动碰撞对物体运动碰撞对物体运动的影响》的论文中,明确指出了动量的方向性和守恒性的影响》的论文中,明确指出了动量的方向性和守恒性的影响》的论文中,明确指出了动量的方向性和守恒性的影响》的论文中,明确指出了动量的方向性和守恒性 牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量科学牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量。
科学牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量科学牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明确的用质量和速度的乘积来定义动量科学前辈们就是前辈们就是前辈们就是前辈们就是(jiùshì)(jiùshì)(jiùshì)(jiùshì)在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量在追寻不变量的努力中,逐渐建立了动量的概念,发现了动量守恒定律守恒定律守恒定律守恒定律第2页/共44页第二页,共45页1、定义1、定义(dìngyì)(dìngyì):物体的质量和速度的乘积,叫:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的动量做物体的动量p p,用公式表示为,用公式表示为 p=mv p=mv 动量动量动量动量(dòngliàng)(momentu(dòngliàng)(momentum)m)2 2、单位:在国际单位制中,动量的单位是千克、单位:在国际单位制中,动量的单位是千克(qiānkè)·(qiānkè)·米米/ /秒,符号是秒,符号是 kg·m/s kg·m/s ;;3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量:方向由:方向由:方向由:方向由速度方向速度方向决定,动量的方决定,动量的方向与该时刻速度的方向相同;向与该时刻速度的方向相同;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、动量是相对相对的,与参考系的选择有关。
的,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,即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时即具有瞬时性,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度刻的瞬时速度第3页/共44页第三页,共45页动量动量动量动量(dòngliàng)(dòngliàng)(dòngliàng)(dòngliàng)的的的的变化变化变化变化 p p p p 1 1、某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量、某段运动过程(或时间间隔)末状态的动量p’ p’ 跟初状态的动量跟初状态的动量p p的矢量的矢量(shǐliàng)(shǐliàng)差,称差,称为动量的变化(或动量的增量),即为动量的变化(或动量的增量),即 2 2、、 动动 量量 变变 化化 的的 三三 种种 (sān (sān zhǒnɡ)zhǒnɡ)情况: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 PP′P′ p = p' - p3 3、、同一直线上同一直线上动量变化的运算:动量变化的运算:ΔPΔPP PP′P′ΔPΔPP′P′P PP′P′ΔPΔPP′P′P′P′第4页/共44页第四页,共45页。
P PP′P′ 不不在在同同一一(tóngyī)(tóngyī)直直线线上上的的动动量量变化的运算,遵循平行四边形定则:变化的运算,遵循平行四边形定则:ΔPΔPP PP′P′ΔPΔP也称三角形法则也称三角形法则(fǎzé):从初动量:从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端的矢量末端指向末动量的矢量末端动量动量(dòngliàng)(dòngliàng)的变化的变化 p p第5页/共44页第五页,共45页1 1、、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,,碰碰撞撞(pènɡ (pènɡ zhuànɡ)zhuànɡ)前前后后钢钢球球的的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? 规定正方向规定正方向PP′ΔP课堂练习课堂练习第6页/共44页第六页,共45页2 2、质量为、质量为m m的钢球自高处落下,以速率的钢球自高处落下,以速率v1v1碰地,竖直碰地,竖直(shù zhí)(shù zhí)向上弹回,与向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,离地时速率为水平地面碰撞时间极短,离地时速率为v2v2,在碰撞过程中,钢球动量变化为多,在碰撞过程中,钢球动量变化为多少?少?课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习第7页/共44页第七页,共45页。
若速度若速度若速度若速度(sùdù)(sùdù)(sùdù)(sùdù)变化变化变化变化, , , ,ΔEkΔEkΔEkΔEk可能为零可能为零可能为零可能为零kg·m2 2/s/s2 ((J))标标量量(bi(biāolāoliàniàng)g)Ek= mv2/2/2动动动动 能能能能(dòng(dòng(dòng(dòngnéng)néng)néng)néng)若速度变化若速度变化, ,则则ΔpΔp一定不为零一定不为零kg·m/s((N·SN·S))))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第8页/共44页第八页,共45页思考思考(sīkǎo)与与讨论讨论 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(zhī dào),动能的变化是由于力的位移,动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果,那么,动量的变化积累即力做功的结果,那么,动量的变化又是什么原因引起的呢?又是什么原因引起的呢? 动量的变化与速度动量的变化与速度(sùdù)的变化有的变化有关,而速度关,而速度(sùdù)的变化是因为有加速的变化是因为有加速度度(sùdù),而牛顿第二定律告诉我们,,而牛顿第二定律告诉我们,加速度加速度(sùdù)是由物体所受的合外力产是由物体所受的合外力产生的。
生的第9页/共44页第九页,共45页牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律牛顿第二定律(dìnglǜ)(dìnglǜ)推导动量的变推导动量的变推导动量的变推导动量的变化化化化 设置物理情景:质量为设置物理情景:质量为设置物理情景:质量为设置物理情景: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的作用的作用的作用的作用下,经过下,经过下,经过下,经过(jīngguò)(jīngguò)(jīngguò)(jīngguò)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 变为变为变为变为v’v’v’v’,如,如,如,如是图所示:是图所示:是图所示:是图所示:分析分析(fēnxī)(fēnxī)::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:变形可得:变形可得:变形可得:变形可得:F = m a联立可得:联立可得:=⊿ ⊿p/⊿ ⊿t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动量的变化与力的时间积累效果有关表明动量的变化与力的时间积累效果有关第10页/共44页第十页,共45页1、定义1、定义(dìngyì)(dìngyì):作用在物体上的力和作用: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时间的乘积,叫做该力对这个物体的冲量I I,,用公式表示为用公式表示为 I=Ft I=Ft2 2、单位:在国际单位制中,冲量、单位:在国际单位制中,冲量(chōngliàng)(chōngliàng)的单位是牛的单位是牛··秒,符号是秒,符号是N·s N·s 冲量冲量(chōngliàng)(impulse)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恒定方向的力,则冲量的方向跟这力的方向相同向相同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力对时间的积累效应效应第11页/共44页第十一页,共45页力的空间积累力的空间积累力的空间积累力的空间积累(jīlěi)(jīlěi)(jīlěi)(jīlěi)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 N·m m(J J)标标量量(bi(biāolāoliàniàng)g)W= FS功功力的时间力的时间力的时间力的时间(shíjiān)(shíjiān)(shíjiān)(shíjiān)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 N·S 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、、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冲:作用力的冲量与反作用力的冲:作用力的冲量与反作用力的冲: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,但是作用力的功量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力的功量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力的功量总是等值、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。
与反作用力的功不一定相等与反作用力的功不一定相等与反作用力的功不一定相等2 2、、内力内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的矢: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量和等于零,但内力的功的代数和不一定为零 例:例:例:例: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的冲量的矢量和等于零,但是人对船的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用力都做正功,使人和船的动能都增加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思考与讨论思考与讨论第12页/共44页第十二页,共45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(duìyìng)(duìyìng)时时间间t0t0内内,,力力F0F0的的冲冲量量的的大大小。
小思考思考(sīkǎo)与与讨论讨论 如果在一段时间内的作用力是一个如果在一段时间内的作用力是一个(yī (yī ɡè)ɡè)变力,又该怎样求这个变力的冲量?变力,又该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第13页/共44页第十三页,共45页动量定理动量定理动量定理动量定理(dònɡ liànɡ dìnɡ lǐ)(theorem (dònɡ liànɡ dìnɡ lǐ)(theorem of momentum)of momentum) 1 1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量动量(dòngliàng)(dòngliàng)变化,这就是动量变化,这就是动量(dòngliàng)(dòngliàng)定理 2 2、、表达式:表达式:或或 3 3、加深、加深(jiāshēn)(jiāshēn)理解:理解:1 1)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 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;3 3 3 3)动量定理是)动量定理是)动量定理是)动量定理是矢量式矢量式,合外力的,合外力的冲量冲量方向与物体方向与物体动量变化动量变化的方向相同:的方向相同: 合外力冲量合外力冲量的方向与的方向与合外合外力力的方向或的方向或速度变化量速度变化量的的方向一致方向一致,但与初动量方向,但与初动量方向,但与初动量方向,但与初动量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。
可相同,也可相反,甚至还可成角度可相同,也可相反,甚至还可成角度可相同,也可相反,甚至还可成角度第14页/共44页第十四页,共45页动量定理动量定理(dònɡ liànɡ dìnɡ lǐ)的适用范围的适用范围1 1、动量定理不但、动量定理不但(bùdàn)(bùdàn)适用于恒力,也适用于随时适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对于变力,动量定理中的间变化的变力,对于变力,动量定理中的F F应理解为应理解为变力在作用时间内的平均值;变力在作用时间内的平均值;2 2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题(wèntí)(wèntí),还可以解决曲线运动中的有关问题,还可以解决曲线运动中的有关问题(wèntí)(wèntí),,将较难的计算问题将较难的计算问题(wèntí)(wèntí)转化为较易的计算问题转化为较易的计算问题(wèntí)(wèntí);;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体,也适用于物体,也适用于物体,也适用于物体,也适用于微微微微观观观观现象和现象和变速变速变速变速运动问题运动问题 动量定理的动量定理的优点优点:不考虑中间过程,只:不考虑中间过程,只考虑初末状态。
考虑初末状态第15页/共44页第十五页,共45页课堂练习课堂练习3 3、一个质量为、一个质量为0.01kg0.01kg的弹性小球,以的弹性小球,以10m/s10m/s的速度在光滑的速度在光滑 水平水平(shuǐpíng)(shuǐpíng)面面上运动,撞到前方的竖直墙壁后以上运动,撞到前方的竖直墙壁后以8m/s8m/s的速度反向弹回,设碰撞时间为的速度反向弹回,设碰撞时间为0.01s0.01s,,求球受到墙壁的平均撞击力求球受到墙壁的平均撞击力第16页/共44页第十六页,共45页动量定理动量定理(dònɡ liànɡ dìnɡ lǐ)的应用步骤的应用步骤1 1、确定研究对象:一般、确定研究对象:一般(yībān)(yībān)为单个物体;为单个物体;4 4、选定正方向,确定在物理过程中研、选定正方向,确定在物理过程中研究究(yánjiū)(yánjiū)对象的动量的变化;对象的动量的变化;5 5、根据动量定理列方程,统一单位后代、根据动量定理列方程,统一单位后代入数据求解入数据求解2 2、明确物理过程:受力分析,求出合、明确物理过程:受力分析,求出合外力的冲量;外力的冲量;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;第17页/共44页第十七页,共45页。
动量定理动量定理(dònɡ liànɡ dìnɡ lǐ)解释生活现象解释生活现象①△P①△P一定一定(yīdìng)(yīdìng),,t t短则短则F F大,大,t t长则长则F F小;小;由由Ft=ΔPFt=ΔP可知可知(kě (kě zhī)zhī)::②t②t一定,一定,F F大则大则△P△P大,大,F F小则小则△P△P小;小;③F③F一定,一定,t t长则长则△P△P大,大,t t短则短则△P△P小——缓冲装置缓冲装置第18页/共44页第十八页,共45页1 1、在日常行走中,若一个大人和一个小孩发生、在日常行走中,若一个大人和一个小孩发生(fāshēng)(fāshēng)了碰撞,你将可能看到什么样的现象了碰撞,你将可能看到什么样的现象??2 2、在足球场上,你常看到运、在足球场上,你常看到运动员用头去顶球动员用头去顶球(dǐnɡ qiú)(dǐnɡ qiú)的的现象,试设想如果迎面飞来的现象,试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头,他不是足球而是一块大石头,他们会用头去顶吗?们会用头去顶吗?3 3、用不同的力去骑自行车,、用不同的力去骑自行车,要达到同样的速度要达到同样的速度(sùdù)(sùdù),是,是用力大的先达到还是用力小的用力大的先达到还是用力小的??思考与讨论思考与讨论第19页/共44页第十九页,共45页。
1 1、用锤子使劲压钉子,就很难把钉子压入木块、用锤子使劲压钉子,就很难把钉子压入木块中去,如果用锤子以一定的速度中去,如果用锤子以一定的速度(sùdù)(sùdù)敲钉子,敲钉子,钉子就很容易钻入木块,这是为什么?钉子就很容易钻入木块,这是为什么? 2 2、杂技表演时,、杂技表演时,常可看见有人常可看见有人(yǒu (yǒu rén)rén)用铁锤猛击放在用铁锤猛击放在““大力士大力士””身上的大身上的大石块,石裂而人不伤,石块,石裂而人不伤,这又是为什么?这又是为什么?思考思考思考思考(sīkǎo)(sīkǎo)与与与与讨论讨论讨论讨论第20页/共44页第二十页,共45页 建筑工人或蹦极运动员身上建筑工人或蹦极运动员身上(shēn shɑng)(shēn shɑng)绑的安全带是有弹性的橡皮绳还是不易伸长的绑的安全带是有弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳?麻绳?小实验小实验非弹性绳断非弹性绳断橡皮绳不断橡皮绳不断思考思考思考思考(sīkǎo)(sīkǎo)与与与与讨论讨论讨论讨论第21页/共44页第二十一页,共45页 报道报道1 1、、19621962年,一架年,一架““子爵号子爵号””客机,在美国的客机,在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅伊利奥特市上空与一只天鹅(tiān é)(tiān é)相撞,客机坠毁,相撞,客机坠毁,十七人丧生。
十七人丧生 报道报道报道报道2 2 2 2、、、、1980198019801980年,一架年,一架年,一架年,一架英国的英国的英国的英国的““““鸽式鸽式鸽式鸽式””””战斗机战斗机战斗机战斗机在威夫士地区上空在威夫士地区上空在威夫士地区上空在威夫士地区上空(shàngkōng)(shàngkōng)(shàngkōng)(shàngkōng)与一只秃鹰与一只秃鹰与一只秃鹰与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行相撞,飞机坠毁,飞行相撞,飞机坠毁,飞行相撞,飞机坠毁,飞行员弹射逃生员弹射逃生员弹射逃生员弹射逃生…………………… 问题:小小飞禽问题:小小飞禽(fēiqín)(fēiqín)何以能何以能撞毁飞机这样的庞然大物?撞毁飞机这样的庞然大物?思考与讨论思考与讨论第22页/共44页第二十二页,共45页瓦碎蛋全瓦碎蛋全第23页/共44页第二十三页,共45页 鸡蛋从一米多高的地方落到地板鸡蛋从一米多高的地方落到地板鸡蛋从一米多高的地方落到地板鸡蛋从一米多高的地方落到地板(dìbǎn)(dìbǎn)(dìbǎn)(dìbǎn)上,肯定会上,肯定会上,肯定会上,肯定会被打破,但如果在地板被打破,但如果在地板被打破,但如果在地板被打破,但如果在地板(dìbǎn)(dìbǎn)(dìbǎn)(dìbǎn)上放一块泡沫塑料垫,让上放一块泡沫塑料垫,让上放一块泡沫塑料垫,让上放一块泡沫塑料垫,让鸡蛋落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损鸡蛋落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损鸡蛋落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损鸡蛋落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损高空高空(gāokōng)砸鸡蛋砸鸡蛋第24页/共44页第二十四页,共45页。
生活生活生活生活(shēnghuó)(shēnghuó)中中中中的应用的应用的应用的应用包装用的泡沫包装用的泡沫(pàomò)材料材料第25页/共44页第二十五页,共45页船靠岸时边缘船靠岸时边缘(biānyuán)上的上的废旧轮胎废旧轮胎生活生活生活生活(shēnghuó)(shēnghuó)中中中中的应用的应用的应用的应用第26页/共44页第二十六页,共45页摩托车头盔摩托车头盔(tóu kuī)里的衬垫里的衬垫生活生活(shēnghuó)中中的应用的应用第27页/共44页第二十七页,共45页生活生活(shēnghuó)中中的应用的应用第28页/共44页第二十八页,共45页生活生活(shēnghuó)中中的应用的应用第29页/共44页第二十九页,共45页生活生活(shēnghuó)中中的应用的应用第30页/共44页第三十页,共45页牛顿第二定律的动量牛顿第二定律的动量(dòngliàng)表述表述 1 1、内容:物体所受的合外力等于、内容:物体所受的合外力等于(děngyú)(děngyú)物体动量的变化率,即物体动量的变化率,即 2 2、牛顿第二定律、牛顿第二定律(dìnglǜ)(dìnglǜ)与动量定理的区别:与动量定理的区别:1 1 1 1)牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受)牛顿第二定律反映的是物体某一瞬时所受合外力与加速度之间的关系,两者一一对应,合外力与加速度之间的关系,两者一一对应,是一个是一个瞬时表达式瞬时表达式,仅当合外力为恒力时,,仅当合外力为恒力时,加速度为恒量;加速度为恒量;2 2 2 2)动量定理是研究物体在合外力持续作用)动量定理是研究物体在合外力持续作用下的下的一段时间内的积累效应一段时间内的积累效应,使物体的动量获,使物体的动量获,使物体的动量获,使物体的动量获得增加。
得增加第31页/共44页第三十一页,共45页科学科学(kēxué)漫步漫步 1 1、汽车、汽车(qìchē)(qìchē)的碰撞的碰撞试验试验1 1)汽车的安全气囊的)汽车的安全气囊的保护保护(bǎohù)(bǎohù)作用作用2 2)轿车前面的发动)轿车前面的发动机舱并不是越坚固越机舱并不是越坚固越好好 2 2、了解历史上关于运动量度的争论、了解历史上关于运动量度的争论第32页/共44页第三十二页,共45页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( )) A A、、冲冲量量是是反反映映力力的的作作用用时时间间积积累累(jīlěi)(jīlěi)效效果果的的物物理理量量 B B、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、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、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2 2 2 2、对于力的冲量、对于力的冲量、对于力的冲量、对于力的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)的说法,正确的是( )的说法,正确的是( )的说法,正确的是( )的说法,正确的是( )A A A A、力越大,力的冲量、力越大,力的冲量、力越大,力的冲量、力越大,力的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)就越大就越大就越大就越大 B B B B、作用在物体上的力大,力的冲量、作用在物体上的力大,力的冲量、作用在物体上的力大,力的冲量、作用在物体上的力大,力的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)也不一定大也不一定大也不一定大也不一定大 C C C C、、、、F1F1F1F1与与与与其其其其作作作作用用用用时时时时间间间间t1t1t1t1的的的的乘乘乘乘积积积积F1t1F1t1F1t1F1t1的的的的大大大大小小小小,,,,等等等等于于于于F2F2F2F2与与与与其其其其作作作作用用用用时时时时间间间间t2t2t2t2的的的的乘乘乘乘积积积积F2t2F2t2F2t2F2t2的的的的大大大大小小小小,,,,则则则则这这这这两两两两个个个个冲冲冲冲量量量量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)相同相同相同相同 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始始始始终终终终处处处处于于于于静静静静止止止止状状状状态态态态,,,,则则则则此此此此推推推推力力力力的的的的冲冲冲冲量量量量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)为零为零为零为零 B第34页/共44页第三十四页,共45页。
3 3 3 3、质量为、质量为、质量为、质量为5kg5kg5kg5kg的小球,从距地面高为的小球,从距地面高为的小球,从距地面高为的小球,从距地面高为20m20m20m20m处水平抛出,初速度为处水平抛出,初速度为处水平抛出,初速度为处水平抛出,初速度为10m10m10m10m////s s s s,不计空,不计空,不计空,不计空气阻力,气阻力,气阻力,气阻力,g=10m/s2g=10m/s2g=10m/s2g=10m/s2,从抛出到落地过程,从抛出到落地过程,从抛出到落地过程,从抛出到落地过程(guòchéng)(guòchéng)(guòchéng)(guòchéng)中,重力的冲量是(中,重力的冲量是(中,重力的冲量是(中,重力的冲量是( ))))A A A A、、、、60N·s60N·s60N·s60N·s B B B B、、、、80N·s 80N·s 80N·s 80N·s C C C C、、、、100N·s100N·s100N·s100N·s D D D D、、、、120N·s120N·s120N·s120N·sC课堂练习课堂练习 4 4、、质质量量为为2Kg2Kg的的物物体体A A,,放放在在光光滑滑的的水水平平面面上上(miàn (miàn shànɡ)shànɡ),,受受如如图图F=10NF=10N的的力力作作用用了了1010秒秒,,则则在在此此过过程程中中F F的的冲冲量量大大小小是是________________,,重重力力的的冲冲量量大大小小是是__________________,,支支持持力力的的冲冲量量是是______________,,合合力力的的冲冲量量是是____________________,,合合力力的的冲冲量量与与各各分分量量的的关关系系是是______________。
g=10m/s2g=10m/s2))注意:求冲量注意:求冲量注意:求冲量注意:求冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)时,一定要明确是求哪个力在哪一段时间时,一定要明确是求哪个力在哪一段时间时,一定要明确是求哪个力在哪一段时间时,一定要明确是求哪个力在哪一段时间内的冲量内的冲量内的冲量内的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)合力的冲量合力的冲量合力的冲量合力的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)(chōngliàng)为为为为 I I I I合合合合=F=F=F=F合合合合t t t t,或,或,或,或I I I I合合合合=∑Fit=∑Fit=∑Fit=∑Fit第35页/共44页第三十五页,共45页 5 5、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速、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,乙物体度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,下面叙先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面叙述中正确的是(述中正确的是( ))A A、甲物体受到的冲量、甲物体受到的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)大大 B B、、乙物体受到的冲量乙物体受到的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)大大C C、两个物体受到的冲量、两个物体受到的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)大小相等大小相等 D D、无法判断、无法判断C2 2 2 2、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥(shuǐní)(shuǐní)(shuǐní)(shuǐní)地地地地上比掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水泥上比掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水泥上比掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水泥上比掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水泥(shuǐní)(shuǐní)(shuǐní)(shuǐní)地撞击过程中(地撞击过程中(地撞击过程中(地撞击过程中( ))))A A A A、玻璃杯的动量、玻璃杯的动量、玻璃杯的动量、玻璃杯的动量(dòngliàng)(dòngliàng)(dòngliàng)(dòngliàng)较大较大较大较大 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课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习第36页/共44页第三十六页,共45页。
7 7、人从高处跳到低处时,为了、人从高处跳到低处时,为了(wèi le)(wèi le)安全,安全,一般都是让脚尖先着地,这样做是为了一般都是让脚尖先着地,这样做是为了(wèi (wèi le)le)(( ))C8 8 8 8、将重物、将重物、将重物、将重物P P P P压住纸带,当用一水平力缓缓拉动纸带压住纸带,当用一水平力缓缓拉动纸带压住纸带,当用一水平力缓缓拉动纸带压住纸带,当用一水平力缓缓拉动纸带时,重物会随纸带一起运动,当迅速拉动纸带时,时,重物会随纸带一起运动,当迅速拉动纸带时,时,重物会随纸带一起运动,当迅速拉动纸带时,时,重物会随纸带一起运动,当迅速拉动纸带时,纸带将会从重物下抽出,则下列纸带将会从重物下抽出,则下列纸带将会从重物下抽出,则下列纸带将会从重物下抽出,则下列(xiàliè)(xiàliè)(xiàliè)(xiàliè)解释正确解释正确解释正确解释正确的是(的是(的是(的是( ))))A A、在缓缓、在缓缓(huǎn huǎn)(huǎn huǎn)拉动时,纸带给重物的拉动时,纸带给重物的摩擦力较大摩擦力较大 B B、在迅速拉动时,纸带给重物、在迅速拉动时,纸带给重物的摩擦力较小的摩擦力较小C C、、在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大在缓缓拉动时,纸带给重物的冲量较大 D D D D、、、、在迅速拉动时,纸带给重物的冲量较小在迅速拉动时,纸带给重物的冲量较小A A、、减小冲量减小冲量减小冲量减小冲量 B B、、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CD课堂练习课堂练习第37页/共44页第三十七页,共45页。
9 9、一质量、一质量(zhìliàng)(zhìliàng)为为100g100g的小球从的小球从0.8m0.8m高处高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了小球陷至最低点经历了0.2s0.2s,则这段时间内软,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?垫对小球的冲量为多少?课堂练习课堂练习0.6N.S第38页/共44页第三十八页,共45页9 9、一质量为、一质量为100g100g的小球从的小球从0.8m0.8m高处高处(ɡāo chǔ)(ɡāo chǔ)自自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了陷至最低点经历了0.2s0.2s,则这段时间内软垫对小,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?球的冲量为多少?课堂练习课堂练习1010、质量为、质量为m m的物体,以速率的物体,以速率v v沿半径为沿半径为R R的圆,的圆,在光滑水平面上做匀速圆周运动求物体运在光滑水平面上做匀速圆周运动求物体运动半周所受的合力的冲量动半周所受的合力的冲量(chōngliàng)(chōngliàng)的大的大小。
小0.6N.S-2mv第39页/共44页第三十九页,共45页课堂练习课堂练习1111、质量为、质量为m m的物体,静止在足够大的水平面的物体,静止在足够大的水平面上,物体与桌面上,物体与桌面(zhuōmiàn)(zhuōmiàn)的动摩擦因数为的动摩擦因数为μμ,有一水平恒力,有一水平恒力F F作用于物体上,并使之加作用于物体上,并使之加速前进,经速前进,经t1t1秒后撤去恒力秒后撤去恒力F F,求物体运动的,求物体运动的总时间总时间t t第40页/共44页第四十页,共45页1212、如图所示,试比较出、如图所示,试比较出A A、、B B两物两物体所受合力体所受合力(hélì)(hélì)的大小及所受合的大小及所受合力力(hélì)(hélì)的冲量的大小的冲量的大小OOp pt tA AB B课堂练习课堂练习第41页/共44页第四十一页,共45页质量为m的木块下面用细线系一质量为M的铁块,一起浸没在水中从静止开始以加速(jiāsù)度a匀加速(jiāsù)下沉(如图),经时间t1s后细线断裂,又经t2s后,木块停止下沉.试求铁块在木块停上下沉瞬间的速度.第42页/共44页第四十二页,共45页。
•【解】从动量定理考虑:把木块和铁块作为一个整体,在细线断裂前后整体受到的合外力不变,恒为•F=(m+M)a.•在两者开始下沉到木块停止下沉的时间(shíjiān)内,它对整体的冲量为•I=F(t1+t2)=(m+M)a(t1+t2),方向竖直向下.•由动量定理:•(m+M)a(t1+t2)=Mvx-0,•解得:第43页/共44页第四十三页,共45页谢谢大家(dàjiā)观赏!第44页/共44页第四十四页,共45页内容(nèiróng)总结§16.2 动量和动量定理1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来反映3、动量定理不仅适用(shìyòng)于宏观低速物体,也适用(shìyòng)于微观现象和变速运动问题动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态——缓冲装置2)轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好A、力越大,力的冲量就越大I=F(t1+t2)=(m+M)a(t1+t2),方向竖直向下.m+M)a(t1+t2)=Mvx-0,谢谢大家观赏第四十五页,共45页。












