高中物理：1.1动量定理 课件 鲁教版选修35.ppt

1 1动量定理 平和二中 楚 一 动量生活中 我们会感受到质量大的东西 它们运动起来停下来更困难 同样质量的物体 速度大的停下来更困难 物理学上为了描述这一现象 引进了动量 运动物体的质量和速度的乘积叫做动量 用字母p来表示 p m v 一 关于动量需要注意的 1 动量是矢量 其方向与速度方向一致 2 动量的单位 kgm s3 动量的大小和动量改变量大小没有必然联系 例1 一个质量为m的物体在光滑水平面上 初速度为v 受水平恒定外力f的作用 经过一段时间t 求这段时间内物体动量的变化量 变化 那么动量的变化量和什么有关系呢 下面我们就推导一下物体动量的该变量和作用力和时间的关系 设初速度为v1 末速度为v2 在力的作用下a v2 v1 t代入牛顿第二定律得f ma m v2 v1 t上式变形得ft mv2 mv1此式中ft表示力和作用时间的乘积 叫做冲量 用i表示 则i ft 冲量也是矢量 单位 n s 二 动量定理 1 内容 物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化 2 表达式 理解 f 物体所受的合外力 t 合外力作用时间 ft 合外力的冲量 p m mv 末动量减初动量 3 单位 f的单位是n t的单位是s p和的单位是kg m s kg ms 1 4 动量定理不仅适用恒力作用 也适用变力作用的情况 此时的力应为平均作用力 5 动量定理不仅适用于宏观低速物体 对微观现象和高速运动仍然适用 例2 质量为m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v 2反向弹回 与墙壁相互作用时间为t 求小球对墙壁的平均作用力 二 对动量定理的进一步认识 1 动量定理中的方向性 2 动量的变化率 动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值 由动量定理ft p得f p t 可见 动量的变化率等于物体所受的合外力 当动量变化较快时 物体所受合外力较大 反之则小 当动量均匀变化时 物体所受合外力为恒力 此关系可由图所示的图线来描述 图线斜率即为物体所受合外力f 斜率大 则f也大 例3 质量为0 40kg的小球从高3 20m处自由下落 碰到地面后竖直向上弹起到1 80m高处 碰撞时间为0 040s g取10m s2 求碰撞过程中地面对球的平均冲力 3 定理中的f表示合外力 学生练习 有一个物体质量为1kg 以10m s的初速度水平抛出 问经过2s物体的动量的变化量为多大 此时物体还没落地 小结 利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题 还可以解决曲线运动中的有关问题 将较难计算的问题转化为较易计算的问题 5 运用动量定理解题步骤 1 确定研究对象 2 明确研究过程 对研究对象进行受力分析 3 找出物体的初末状态并确定相应的动量 4 选定正方向 5 根据动量定理列方程求解 6 对结果进行必要的分析 对硬板和细沙堆 两过程进行比较 相同 相同 相同 细沙长 硬板大 硬板大 鸡蛋落地现象分析 例如以下现象并请学生分析 l 一个人慢行和跑步时 不小心与迎面的一棵树相撞 其感觉有什么不同 请解释 2 一辆满载货物的卡车和一辆小轿车在同样的牵引力作用下都从静止开始获得相同的速度 哪辆车起动更快 为什么 3 人下扶梯时往往一级一级往下走 而不是直接往下跳跃七 八级 这是为什么 小结 1 用牛顿运动定律和运动学公式推导动量