高二物理：第1节动量和冲量.ppt

【学习目标】【学习目标】 1、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动 量是矢量 2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲 量是矢量 3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算 服从矢量运算的规则 4、会计算力的冲量和物体的动量 5、会正确计算一维的动量变化 2、能力目标 会计算力的冲量和物体的动量，会计算一维情况下动量 的变化。 3、德育目标 培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论 。 【教学重点】 冲量和动量的概念及计算。 【教学难点】 动量变化的计算。 【教学方法】 讲授与推导、练习相结合。 飞行的子弹 一 冲量和动量 1.足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个 反应是什么？ 2.那么，如果飞过来 的不是足球,而是一个 铅球呢? 3.原因是什么？ 提问： 结论：结论： 1.1.运动物体的作用效果与运动物体的作用效果与 物体的质量有关。物体的质量有关。 4、同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一 支用手掷，哪一支穿透本领大？为什么？ （提示：m一定，v不同） 结论：结论：2.2.运动物体的作用效果还与速度有关。运动物体的作用效果还与速度有关。 所以，考虑运动物体的作用效果运动物体的作用效果，要同时考虑 其速度速度及质量质量,从而引入了一个新的物理量 动量动量。 (2)(2)大小：大小： 一、动量一、动量 (1)(1)定义：定义： (3)(3)方向：方向： (4)(4)单位单位： 物体的质量m和速度V的乘积mV. P PmVmV 动量是矢量动量是矢量。 动量的方向与速度方向相同。动量的 运算服从平行四边形定则。 千克千克 米米/ /秒（秒（kgm/skgm/s）； 动量是描述物体运动状态的物理量 V V该状态的瞬时速度。 P是状态量 动量是相对的，与参考系的选择有关。动量是相对的，与参考系的选择有关。 说明： 动量和速度一样是描述物体运动状 态的物理量，当物体运动状态一定时 ，物体的动量就有确定的数值。 动量具有瞬时性，当物体变速运动时， 应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。 动量具有相对性，由于速度与参考系 的选择有关，一般一地球为参考系。 3、动量是矢量：动量的方向和速度方 向相同。 说明： 如果物体在一条直线上运动，在选定 一个方向以后，当物体的运动方向和正 方向相同时，可用“+”号表示动量方向 ，当物体动方向和正方向相反时，可用“ -”表示动量的方向。 大小、方向完全相同的两个动量是相 等的。 思考：思考：动量与动能有什动量与动能有什 么区别？么区别？ 动动量 p=mv矢 量 kgm/s （NS） 若速度变变化,则则p 一定不为为零 动动能 Ek= mv2标标 量 kgm2/s2 （J） 若速度变化,Ek 可能为零 p= 动量与动能都是描述物体运动状态物体运动状态的物理量， 都与物体受力情况无关. 动量与动能的动量与动能的 区别：区别： 动量与动能间量值关系：动量与动能间量值关系： 动量、动能与物体受力的关系：动量、动能与物体受力的关系： =P2/2m 二、动量的变化二、动量的变化 PPP PP P ( (矢量差矢量差) ) 动量变化的三种情况：动量变化的三种情况： 定义：定义： P P P P P 大小变化、方向改变、大小和方向都改变。大小变化、方向改变、大小和方向都改变。 说明：（一维情况） 动量变化等于末状态动量减初状态动量， 其方向与v的方向相同既：p = pt - p0 动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。 三、关于p的计算：(二维情况） 如上图所示的两种情况： 而动量变化等于末动量（包括大小和方向）减去初动量 （包括大小和方向）。 一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向 右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿 着同一直线以6 m/s的速度水平向左运动，碰撞 前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ V V 正方向 P P P 例题1动量变化的一维计算 一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到 坚硬的大理石板上，入射的角度是45，碰撞后 被斜着弹出，弹出的角度也是45，速度大小仍 为2m/s，求出钢球动量变化的大小和方向？ 例题2利用矢量法则求解动量变化 P P P P P P P 45 45 方向竖直向上。 解：据平行四边形定则， P、P和P的矢量关 系如下图所示。 P P P P 45 45 总结：总结： 在一般情况下，动量是矢量，求其变化量 时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再 进行运算。 在一维情况下，可首先规定一个正方向， 这时求动量变化就可简化为代数运算。 求动量的变化求动量的变化 ？ 问题问题: :假设质量为的一颗子弹射入墙一刻的 速度为0，射出的速度为t，墙对子弹的作 用力为一恒力F，作用时间为，那么？ n答案： F=(mVt-mVo)/t Ft=mVt-mV0= n一定时： nt则F nt则F (3)(3)方向：方向： 三、冲量三、冲量 (1)(1)定义：定义： (2)(2)大小：大小： F恒力 注意：要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量。 (4)(4)单位单位 ： 力F F和力的作用时间t t的乘积FtFt叫做力 的冲量，通常用I I表示。 I IFtFt 冲量是矢量冲量是矢量。如果力的方向在作用时 间内不变，冲量方向就跟力的方向相 同。 牛牛 秒（秒（NsNs ） 力对时间的累积效果力对时间的累积效果 冲量可以用冲量可以用FtFt图象描述。图象描述。 F t t F O Ft图线下方与时间轴之间包围的“面积”值 表示对应时间内力的冲量。 怎样求变力 的冲量？ 计算冲量: 要注意计算的是一个力的冲量， 还是合力的冲量。 例1：质量为2Kg的物体A，放在光滑的 水平面上，受如图F=10N的力作用了 10秒，则在此过程中F的冲量大小是 ，重力的冲量大小是，支持 力的冲量是，合力的冲量是 ，合力的冲量与各分量的关系是。 600与功的区别区别 质量为5kg的小球，从距地面高为20m处水 平抛出，初速度为10ms，从抛出到落地 过程中，重力的冲量是（ ） A60Ns B80Ns C100Ns D120Ns C 例题2关于抛体运动物体的重力冲量 例3. 质量m为3kg的小球，以2m/s的速率绕其 圆心O做匀速圆周运动，小球从A转到B过程 中动量的变化为多少？从A转到C的过程中 ，动量变化又为多少？ A B O C V (小球从A转到B过程中，动量变 化的大小为P kgm/s，方 向为 。 小球从A转到C，规定向左为正 方向，则P kgm/s，方向 ) 12 向下偏左45 水平向左 3 3、动量变化量、动量变化量PP： 三、小三、小 结结 I IFtFt2 2、冲量：、冲量： 冲量是矢量矢量，是过程量过程量，冲量是绝对的 绝对的，冲量是反 映力对时间累积效果力对时间累积效果的物理量，是使物体动量发生 变化的原因； 动量是矢量矢量，是状态量状态量，动量是相对的 相对的，动量是描描 述物体运动状态述物体运动状态的物理量。 1 1、动量：、动量： P PmVmV 也是一个矢量矢量，它的方向可以跟初动量的方向相同 ，也可以跟初动量的方向相反，也可能跟初动量的 方向不在一条直线上。 PPP PP P ( (矢量差矢量差) ) nA物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量 方向相反 nB物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲 量的方向相反 n C物体在下落阶段受到重力的冲量大于上 升阶段受到重力的冲量 nD物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量 的总和方向向下 例4：以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力 不可忽略。关于物体受到的冲量，说法中正确 的是（ ）BCD 巩固训练： 对于力的冲量的说法，正确的是（ ） A力越大，力的冲量就越大 B作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大 CF1与其作用时间t1的乘积F1t1的大小，等于F2 与其作用时间t2的乘积F2t2的大小，则这两个冲 量相同 D静置于水平地面上的桌子受到水平推力F的 作用，经时间t始终处