教科高中物理选修动量动量定理冲量张学习教案

1、会计学1教科高中物理选修教科高中物理选修(xunxi)动量动量定理动量动量定理冲量张冲量张第一页，共33页。正确答案正确答案复习提问复习提问碰撞碰撞(pn zhun)中的不变中的不变量是什么？量是什么？是物体是物体(wt)的质量的质量 m 跟速度跟速度 v的乘积，即的乘积，即mv.第1页/共32页第二页，共33页。思考题思考题1.动量的定义是什么(shn me)？2.动量在国际单位制中的单位是什么(shn me)？3.动量是状态量还是过程量？4.动量是矢量还是标量？5.阅读了人类探究动量方向的历史后有何感想？6.动量改变量 是矢量还是标量？PPP答：质量与速度答：质量与速度(sd)的乘积，即的

2、乘积，即P=mv.答：是状态答：是状态(zhungti)量量.答：是矢量，方向就是答：是矢量，方向就是v 的方向的方向.答：是矢量答：是矢量.答：答：kgm/s.第2页/共32页第三页，共33页。 某段运动某段运动(yndng)(yndng)过程（或时间间隔）末状态过程（或时间间隔）末状态的动量的动量p p 跟初状态的动量跟初状态的动量p p的矢量差，称为动量的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量），即的变化（或动量的增量），即 1 1、动量、动量(dngling)(dngling)变化的三变化的三种情况：种情况：大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 2

3、 2、同一直线上同一直线上动量变化的运算：动量变化的运算：规定好正方向规定好正方向第3页/共32页第四页，共33页。3 3、不在同一直线上的动量变化的运算、不在同一直线上的动量变化的运算(yn sun)(yn sun)，遵循平行四边形定则：，遵循平行四边形定则：也称三角形法则：也称三角形法则：从初动量从初动量(dngling)的矢量末端指向末动量的矢量末端指向末动量(dngling)的矢量末端的矢量末端动量动量(dngling)(dngling)的的变化变化p p第4页/共32页第五页，共33页。举例举例 一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平(shupng)向右运动，碰到坚硬的墙壁

4、后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平(shupng)向左运动（如图所示）。碰撞前后钢球的动量变化了多少？0.16 /0.6 /Pmvkg mskg ms0.16 /0.6 /Pmvkg m skg m s (-) 负号表示P 的方向与正方向相反，即碰撞前后钢球动量改变(gibin)的大小为1.2kgm/s, 方向水平向左。 碰撞前后钢球的动量(dngling)变化为1.2 /PPPkg m s 解：取水平向右为正方向，设碰撞前后钢球的动量分别为P、P PPx第5页/共32页第六页，共33页。实验一：鸡蛋落地的不同实验一：鸡蛋落地的不同(b tn)效果效果 猜想：效果不同猜想：效果不同(b

5、tn)的原因是什的原因是什么？么？观察思考第6页/共32页第七页，共33页。思路点拨思路点拨(din bo)：用牛顿第二定律和运动学公式推导：用牛顿第二定律和运动学公式推导理论探究理论探究问题情景：假设一个质量为问题情景：假设一个质量为m的物体在恒定的物体在恒定(hngdng)的合外力的合外力F作用下，做匀变速直线运动作用下，做匀变速直线运动，初速度为，初速度为 v，经过一段时间，经过一段时间t后，速度变为后，速度变为v，试，试探究合外力探究合外力F的表达式。的表达式。第7页/共32页第八页，共33页。理论探究理论探究tvva由牛顿第二定律可知maF由于(yuy)ppp故tpFtpptmvvm

6、tvvmF又加速度为 得解：第8页/共32页第九页，共33页。物体(wt)动量的变化率等于物体(wt)所受合外力公式的物理意义tpF物体动量的变化率等于它所受合外力物体动量的变化率等于它所受合外力.牛顿第二定律的另一种形式牛顿第二定律的另一种形式思考讨论第9页/共32页第十页，共33页。第10页/共32页第十一页，共33页。 动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理理Ft =p 得得F=p/t, 即动量的变化率等于物体即动量的变化率等于物体(wt)所受的合所受的合力。当动量变化较快时，物体力。当动量变化较快时，物体(wt)所受合力较

7、大，反之则小所受合力较大，反之则小; 当动量均匀变化时当动量均匀变化时, 物体物体(wt)所受合力为恒力。所受合力为恒力。 动量动量(dngling)的变化率的变化率: pF1F2t试比较试比较(bjio)F1与与F2的大小？的大小？第11页/共32页第十二页，共33页。tpF由由变形得变形得ppFt IP 末动量末动量初动量初动量合外力与作合外力与作用时间乘积用时间乘积合力合力冲量冲量动量动量变化变化发展(fzhn)空间第12页/共32页第十三页，共33页。 上式说明，如果我们(w men)考察一个物体运动过程的始末，那么在这一过程中物体所受合力与作用时间的乘积等于物体动量的变化，这个结论叫

8、做动量定理（theorem of momentum） 物理学中把力与力的作用时间(shjin)的乘积叫做力的冲量（impulse）.如果用I代表冲量， 用p表示过程始末动量的改变量，那么动量定理也可以写为ppFtIP FtI 第13页/共32页第十四页，共33页。一、动量定理一、动量定理(dn lin (dn lin dn l)dn l)1.内容：物体动量的变化量等于(dngy)物体所受合外力的冲量2.表达式：PPFtPI或直线运动、曲线运动(q xin yn dn)；宏观、微观.单个物体、系统；矢量性：PI和方向相同3.理解：适用性：恒力、变力；因果关系：一定时,Pt 越小F 就越大，t 越

9、大F 就越小。冲量是动量变化的原因F一定时，t越小P就越小，t越大P就越大。t一定时， P越小F就越小，t越大P就越大。t 越大F 就越小第14页/共32页第十五页，共33页。 在在P 一定时，往往一定时，往往(wngwng)通过减小通过减小t 以获得到以获得到较大的力较大的力F，通过增大，通过增大t 以获得到较小的力以获得到较小的力F. 在在t 一定时，往往一定时，往往(wngwng)通过增大通过增大P以获得到以获得到较大的力较大的力F，通过减小，通过减小P以获得到较小的力以获得到较小的力F.第15页/共32页第十六页，共33页。第16页/共32页第十七页，共33页。二、冲量二、冲量(chn

10、gling)(chngling)（I I ）2.定义式：FtI 1.定义：力与力的作用时间的乘积叫做(jiozu)力的冲量。4.特点(tdin)：冲量是过程量（） 冲量是矢量（3.单位：牛顿.秒（Ns）第17页/共32页第十八页，共33页。W= FSI=Ft第18页/共32页第十九页，共33页。 一个质量(zhling)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。若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？沙场练兵沙场练兵 解：取垒球飞来的方向解：取垒球飞来的方向(fngxing)为正方向为正方向(fngxin

11、g)，设垒球的，设垒球的初、末动量分别为初、末动量分别为P、P则：则： 0.1825 /4.5 /Pmvkg mskg ms0.18 ( 45)/8.1 /Pmvkg m skg m s 由动量定理知垒球(liqi)所受的平均作用力为： NNttPPF126001.05 .41 .8负号表示力的方向与正方向相反，即与垒球飞来的方向相反。 垒球受平均作用力的大小为1260N。第19页/共32页第二十页，共33页。第20页/共32页第二十一页，共33页。第21页/共32页第二十二页，共33页。第22页/共32页第二十三页，共33页。第23页/共32页第二十四页，共33页。第24页/共32页第二十五

12、页，共33页。实 验 鸡蛋从一定的高度落到地板上，肯定会打破。现鸡蛋从一定的高度落到地板上，肯定会打破。现在，在地板上放一块泡沫塑料垫。我们在，在地板上放一块泡沫塑料垫。我们(w men)(w men)尽尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让它落到泡沫可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让它落到泡沫塑料垫上，看看鸡蛋会不会被打破。塑料垫上，看看鸡蛋会不会被打破。 在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮(xingp)轮胎等.这样做的目的是为了缓冲.而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁

13、锤钉钉子.第25页/共32页第二十六页，共33页。第26页/共32页第二十七页，共33页。第27页/共32页第二十八页，共33页。第28页/共32页第二十九页，共33页。第29页/共32页第三十页，共33页。第30页/共32页第三十一页，共33页。 巩固练习巩固练习: : l. l.一个人慢行和跑步时，不小心与迎面的一棵树相撞一个人慢行和跑步时，不小心与迎面的一棵树相撞(xin(xin zhun zhun) )，其感觉有什么不同，其感觉有什么不同? ?请解释请解释. . 2. 2.人下楼梯时往往一级一级往下走，而不是人下楼梯时往往一级一级往下走，而不是(b shi)(b shi)直接直接往下跳跃七八级，这是为什么往下跳跃七八级，这是为什么? ?第31页/共32页第三十二页，共33页。NoImage内容(nirng)总结会计学。3.动量是