1冲量和动量.ppt

冲量和动量 学习目标 1 理解冲量的概念 知道冲量的定义 知道冲量是矢量2 理解动量的概念 知道动量的定义 知道动量是矢量3 知道动量的变化也是矢量 会正确计算一维的动量变化 例1 一个质量为m的静止物体 在恒力F作用下开始运动 经过时间t将获得多大的速度 v Ft m变形后 Ft mv 问题 要使某物体获得一定速度 你可采用哪些方法 1 可以用较大的力作用较短时间 2 可以用较小的力作用较长时间 看课本回答下列问题 1 冲量的定义是什么 2 冲量用什么符号表示 3 冲量的单位是什么 4 冲量是矢量还是标量 如果是矢量 它的方向是怎样的 小结 一 冲量1 定义 作用力F和作用时间t的乘积FtI Ft单位 N s2 特征 1 过程量 冲量是描述力在时间上的积累效果 2 矢量性 如果力的方向恒定 则冲量的方向与力的方向一致 例2 某物体在水平拉力F 10N的作用下 经过1s后 力的方向顺时针旋转900 又作用了1s 求第1s内 第2s内力对物体的冲量 思考与讨论 整个2s内力对物体的冲量 巩固练习1 放在水平地面上的质量为m的物体 用一个与水平方向成 角的力F拉它 作用时间为t 物体始终不动 那么t时间内 拉力 重力和合力对物体的冲量为多大 看课本回答问题 1 动量的定义是什么 2 动量用什么符号表示 3 动量的单位是什么 4 动量是矢量还是标量 如果是矢量 它的方向是怎样的 5 什么是动量的变化 怎样计算动量的变化 小结 二 动量1 定义 物体的质量m与速度v的乘积mv 称为物体的动量P mv单位 kg m s2 特征 1 状态量 动量包含了 参与运动的物质 与 运动速度 两方面的信息 反映了由两方面共同决定的物体的运动状态 具有瞬时性 2 矢量性 动量的方向与速度方向一致 3 相对性 动量的值是针对某个参照系而言的 三 动量变化 P定义 若运动物体在某一过程的始 末动量分别为P和P 则称 P P P为物体在该过程中的动量变化 例3 一个质量是0 1kg的钢球 以6m s的速度水平向右运动 碰到一个坚硬的障碍物后被弹回 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有没有变化 变化了多少 思考与讨论 见课本P119 巩固练习2 一个质量为2kg的物体 以初速度10m s水平抛出 则抛出时动量的大小为多少 1s末物体的动量大小为多少 这1s内动量的变化为多少 方向如何 这1s内重力的冲量大小为多少 方向如何 g 10m s2 结论 1 碰撞前后物体仍在一条直线上运动 可先设一个正方向 末动量p 和初动量p可拒此用正负表示 则动量的变化 p可用代数的方法求出2 碰撞前后物体不在一条直线上运动 可用作图法 根据 1 平行四边形定则 以p 和 p为邻边 做出平行四边形 其对角线长表示 p的大小 方向就是 p的方向 2 用三角形方法 以p 和p为邻边 另一条边的长表示 p的大小 由p指向p 的方向就是 p的方向 动量定理 学习目标 1 能够自行推导出动量定理的表达式2 理解动量定理的确切含义和表达式 知道动量定理适用范围3 会用动量定理解释有关现象4 会用动量定理分析 计算简单的问题 例1 一个质量为m的物体 初速度为v 在合力F作用下 经过一段时间t 速度变为v 求 1 物体的初动量p和末动量p 分别为多少 2 根据牛顿第二定律F ma可以推导得到一个什么样的表达式 问 冲量和什么有关系 Ft p p 看课本回答问题 1 动量定理的主要内容是什么 2 动量定理的公式是什么 每个物理量的分别表示什么 3 前一节得到的公式Ft mv和动量定理是否矛盾 为什么 一 动量定理 1 主要内容 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 2 公式 Ft p p 其中F是物体所受合外力 p是初动量 p 是末动量 t是物体从初动量变化到末动量所需时间 也是合力F作用的时间 3 动量定理表达的含义有以下几方面 1 物体动量变化的大小和它所受合外力冲量的大小相等 2 物体动量变化的方向和它所受合外力冲量的方向相同 3 冲量是物体动量变化的原因 二 动量定理的适用范围 适用于恒力 也适用于随时间变化的变力 对于变力情况 动量定理中的F应理解为变力在时间内的平均值 三 应用举例 用动量定理解释现象可分为下列三中情况 1 p一定 t短则F大 t长则F小2 F一定 t短则 p大 t长则 p小3 t一定 F短则 p大 F长则 p小 例2 一个质量为0 18kg的垒球 以25m s的水平速度飞向球棒 被球棒打击后 反向水平飞回 速度的大小为45m s 设球棒与垒球的作用时间为0 01s 球棒对垒球的平均作用力有多大 应用动量定理解题的步骤 1 确定研究对象2 进行受力分析 缺点全部外力及作用时间3 找出物体的初末状态并确定相应的动量4 选正方向并给每个力的冲量和初末状态动量带上正负号 以表示和正方向同向或反向5 根据动量定理列方程求解 习题课 动量和动量定理 1 冲量的计算 1 在光滑水平桌面上静置一个物体 先用方向不变的水平力作用在物体上 已知力的大小随时间变化 如图 求0 6s内作用力的总冲量 力是变化的 可把时间分成几段 求出每段的冲量 然后再把它们加起来 2 静止在光滑水平桌面上的一个质量为1kg的物体 受到一个F1 15N的水平向右推力 经4s后 将F1撤去 同时 又施加向左的水平拉力F2 8N 水平作用时间3s 求这7s内 外力对物体的总冲量的大小和方向 如果这两个力同时作用了4s 则它们的总冲量又如何 求几个力的总冲量时间 可先求各力的冲量 再求各冲量的矢量和 或先求合力 再求合力的冲量 适用于几个力同时作用 2 动量的计算 1 质量为m的钢球从某一高处落下 落地的速度大小为v 与地面碰撞后 以同样大小的速度被弹回 求钢球被碰前后动量的变化量 碰撞前后物体仍在一条直线上运动 可先设一个正方向 末动量p 和初动量p可拒此用正负表示 则动量的变化 p可用代数的方法求出 2 如图 一个质量为m的质点以速率v做匀速圆周运动 求质点从A点运动到B点的过程中动量的变化 碰撞前后物体不在一条直线上运动 可用作图法 根据 1 平行四边形定则 以p 和 p为邻边 做出平行四边形 其对角线长表示 p的大小 方向就是 p的方向 2 用三角形方法 以p 和p为邻边 另一条边的长表示 p的大小 由p指向p 的方向就是 p的方向 1 质量为m的物体在光滑水平面上以速度v匀速运动 受到一个跟水平方向成 角斜向上拉力作用后 经一段时间t速度变为v 如图 求这段时间t内拉力的冲量和合力的冲量 3 应用动量定理解题 2 把一个质量为4kg的物体 以水平初速v 10m s抛出 求2s后物体的动量变化量 a 某力的冲量等于该力与作用时间的乘积 合力的冲量是合力与作用时间的乘积 几个力必须同时作用 b 公式Ft p p中等式左端为合外力冲量 右端为动量变化 因此可利用动量变化求冲量 也可用冲量求动量变化 3 质量为m的物体放在水平面上 在水平外力F的作用下由静止开始运动 经时间t1撤去该力 若物体与水平面间的动摩擦因数为 则该物体在水平面上一共运动了多长时间 物体在运动过程中受力不同时 可按