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文档简介

【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

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