第1节动量定理.ppt

16.2动量和动量定理,江苏省天一中学吴胜强,演示实验：小球撞瓦片,猜想：根据实验猜想，撞击力F的大小和什么因素有关？,实验探究：探究影响物体所受撞击力F大小的因素。,问题1：用什么测量工具可以方便测量力F的大小？,水平轨道,倾斜轨道,限位夹,支架1,支架2,调平螺丝,调平螺丝,实验探究：探究影响物体所受撞击力F大小的因素。,实验器材：导轨、玻璃球（22g）、塑料球（9g）、弹簧、力传感器、数据采集器、朗威DISLab数字化实验室。,实验探究：探究影响物体所受撞击力F大小的因素。,问题2：研究多个物理量之间的关系应采用什么实验方法？,理论探究：探究作用力F、物体质量m、物体速度v、力作用时间t，之间的关系式。,建立模型：质量为m的物体，在力F（大小恒定，方向向右）的作用下，经过一段时间t，速度由v变为v，如图所示：,F,F,v,v,类比1：,动量,动能,1.定义：,2.定义式：,3.单位：,4.动量是：_量,方向与_方向相同；,一、动量p,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。,5.公式中的速度指_速度，动量是：_量。,一、动量p,历史背景,法国科学家笛卡尔：他继承伽利略说法，定义质量和速率的乘积为动量。不过他忽略了动量的方向性。1668年，荷兰物理学家惠更斯在关于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。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。这样就可以表述碰撞前后动量的关系。,一、动量p,动量的变化,例1.一个质量是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6m/s的速度水平向左运动。思考：（1）钢球碰撞前的动量？（2）钢球碰撞后的动量？（3）碰撞前后钢球的动量有没有变化？（4）变化了多少？（5）方向如何？,类比1：,动量,动能,功,冲量,力对时间的积累效应,力对空间的积累效应,1.定义：,5.冲量是：_量，是力对时间的积累效应。,二、冲量I,2.定义式：,3.单位：,4.冲量是：_量,力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。,其方向与_的方向相同。,类比1：,动能定理,？,丁肇中先生曾说：实验可以推翻理论，而理论永远无法推翻实验。,实验验证：表达式Ft=mv-mv适用于变力,实验器材：电子台秤、导轨、小钢球、弹簧、力传感器、数据采集器、朗威DISLab数字化实验室、光电门。,问题3：如何得到表达式Ft的值？,类比2：,x=vt,I=Ft,三、动量定理,1.内容：,2.表达式：,物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。,例2.一个质量是0.3kg的钢球，静止在水平地面上5秒，请求出这段时间内（重力加速度g取10m/s2)：,（1）重力的冲量？,（2）外力的总冲量是多少？,三、动量定理,3.对动量定理的理解：,公式中力F指物体受到的合力。当力是变力时，F指变力的平均值。,项目1：小球撞纸。,要求：比一比钢球和塑料球，哪个释放位置更高；只用钢球，通过控制手的动作比谁的释放位置更高。,操作方法：1.如图所示将一张纸紧压在水平矩形框上并绷紧；2.调整小球高度自由下落撞在纸上，确保纸不被撞破；3.仅限一张纸，并且不可折叠；,比一比：,四、动量定理应用,项目2：木块抽纸。,要求：比谁的木块移动距离小。,操作方法：1.如图所示将木块压在纸上；2.将纸条从木块下面抽出。,问题4：请用动量定理对你的操作作出合理解释？,比一比：,四、动量定理应用,四、动量定理的应用,说一说：,报道1、1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。,报道2、1980年，一架英国的“鸽式”战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生,四、动量定理的应用,若已知鸟的质量为1kg，以20m/s的速度与飞机迎面相撞时，飞机的速度为300m/s，若撞击时间约为0.001s,试估算鸟对飞机平均撞击力的大小。,算一算：,四、动量定理应用,想一想：,问题5：生活中汽车碰撞时是如何减小撞击力对驾驶员伤害的？,问题6：轿车前面的发动机舱是不是越坚固越好？,四、动量定理应用,问题7：请同学们说一说生活中还有哪些缓冲的应用？,小结,问题8：请同学们说一说今天这节课我们学到了什么？,谢谢！,四、动量定理应用,问题6：从万米高空掉落且没带降落伞的人有生还的可能吗？请说出理由。,来自塞尔维亚的VesnaVulovic曾从一万米的高空中掉下来而没有降落伞，最终生还，这绝对是目前的吉尼斯世界纪录。她是JAT367航班上的一名空姐，当时在飞行途中，行李舱中的一枚炸弹爆炸。飞机在高空完全解体，Vulovic直接从飞机上掉下去。又是雪堆，她奇迹般地生还了。Vulovic头骨摔裂，三根椎骨断裂（其中一根完全粉碎），并