高中物理选修3-5第一讲、冲量和动量名师优质课获奖市赛课一等奖课件

第二节(第一讲)

冲量和动量第1页本节课学习目标

1．知道力冲量，冲量单位、方向；2．了解动量概念，动量单位、方向；3．知道冲量和动量单位之间关系，能区分冲量和动量方向；4．会判断物体动量是否改变；5．知道动量运算服从矢量运算法则，假如动量矢量在同一直线上，可将动量运算简化为代数运算．第2页观察并思索鸡蛋从一米多高地方落到地板上，必定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？第3页

对于一个原来静止物体，只要作用力F和力作用时间t乘积Ft相同，这个物体就取得相同速度．也就是说：对一定质量物体，力所产生改变物体速度效果，是由Ft这个物理量决定。问题：

一个质量为m静止物体，在力F作用下开始运动，经过时间t将取得多大速度?

解：物体在力F作用下得到加速度为:经时间t，据v=at得物体取得速度拓展分析：整理可得Ft=mv，由此我们得到：对于一个原来静止物体（v0=0,m一定），要使它取得某一速度，你可采取哪些方法答：①能够用较大力作用较短时间；②能够用较小力作用较长时间.第4页1、定义：力F和力作用时间t乘积Ft叫做力冲量2、表示式：通惯用符号I来表示冲量，I=Ft冲量是表示物体在力作用下经历一段时间积累物理量，所以，力对物体有冲量作用必须具备力和该力作用下时间两个条件．一、冲量换句话说：只要有力而且作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用。4、是矢量。方向：与恒力方向相同。5、是过程量3、国际单位：牛·秒（N·s）6、物理意义：力对时间积累效应当力方向改变时，只能依据△P方向第5页巩固训练

1、如图，一个质量为m物块在水平恒力F作用下，经过时间t物体仍静止，求F在t时间内冲量？

2、一质量为m物块在t1,t2、t3三段时间内所受外力分别为F1、F2、F3，方向均水平向右，求协力F在时间t1+t2+t3内冲量．

3、假如力F在t秒内水平向右，t秒后F大小不变，方向变为竖直向下，作用时间为2t秒，则力F在3t秒内冲量怎样计算？

解：I=Ft解：I=F1t1+F2t2+F3

t3注意矢量计算满足平行四边形定则第6页强化训练：质量为m物体从高为S处自由下落，与地面碰撞时间为t，地面对小球平均作用力为F，不计空气阻力，取向上为正方向，则在碰撞过程中，重力、地面对小球作用力、和协力对物体冲量分别为多大？第7页注意：1、计算冲量时，要明确是哪个力在哪一段时间内冲量，此力冲量与其它力无关。

2、冲量由力和力作用时间决定，与物体是否运动和运动状态无关。3、要区分某个力冲量和物体所受冲量。第8页二、动量1、针对前边得到公式Ft=mv，讨论得到：

原来静止质量m不一样物体，在相同冲量作用下，即使得到速度v不一样，但它们质量和速度乘积mv却是相同，都等于它们受到冲量．

在物理学中我们把物体质量和速度乘积叫做动量．2、回答以下思索题：

①动量用什么符号来表示？②动量是一个过程量还是状态量？③动量是矢量还是标量？④动量单位是什么？第9页二、动量1、定义：运动物体质量和速度乘积叫做动量。2、表示式：用符号p表示，p=mv3、单位：千克·米/秒（kg·m/s．）4、是状态量动量是描述物体处于某一运动状态时物理量，当运动状态一定时，物体动量也就确定了。5、是矢量动量方向和瞬时速度方向相同。巩固训练：

①试证实冲量单位N·s与动量单位kg·m/s是相同②我们说物体动量在改变，包含几个情况，举例说明第10页答案：

①动量与冲量单位是相同，即：1牛·秒=1千克·米/秒．②因为动量是矢量，所以只要物体速度大小或方向发生改变，动量就一定发生改变．比如做匀速直线运动物体其动量是恒量，而做匀速圆周运动物体，因为速度方向不停在改变，即使其动量大小不变，但因其方向不停改变，所以其动量是一变量．

过渡：假如一个物体动量发生了改变，那么动量改变量怎样求解呢？

第11页三、动量改变1、所谓动量改变就是在某过程中末动量（包含大小和方向）减去初动量（包含大小和方向）。即Δp=p＇-p．2、应用例1、一个质量是0.2kg钢球，以2m/s速度水平向右运动，碰到一块坚硬大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/s速度水平向左运动，碰撞前后钢球动量有没有改变？改变了多少？

v’第12页思索以下问题：

动量是矢量，其运算遵照什么规律？

例1：解：取水平向右方向为正方向，碰撞前钢球速度v=2m/s，碰撞前钢球动量为：p=mv=０.２×２kg·m/s=0.4kg·m/s.碰撞后钢球速度v′=-2m/s,碰撞后钢球动量为：p′=mv′=-０.２×２kg·m/s=-0.4kg·m/s.碰撞前后钢球动量改变为：Δp=pˊ-p=-0.4kg·m/s-0.4kg·m/s=-0.8kg·m/s动量改变方向向左第13页例2、如图,钢球质量为1kg,按如图方向与地面碰撞前后速度大小都为1m/s.求碰撞过程动量改变量.动量改变量△P是矢量,即要求出大小也要求出方向第14页例3、质量为10kg物体，当其速率由3m/s变为4m/s时，它动量改变量大小不可能是（）A．10kg.m/sB．50kg.m/sC．70kg.m/sD．90kg.m/sABC第15页例4、质量为m钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为v2，在碰撞过程中，钢球动量改变大小为多少？解:选竖直向下为正方向，则碰前钢球动量碰后钢球动量碰撞过程中钢球动量改变负号表示方向与选定正方向相反，即竖直向上，所以钢球动量改变大小是:第16页归纳：某一过程物体末动量P2与初动量P1之差，称为动量改变量△P。

注：动量改变量△P也是矢量，但它是过程量。△P计算：用矢量法则P1与P2同一直线上:要求正方向,简化为代数运算.P1与P2同不共线:依据平行四边形定则来运算.第17页四、巩固练习

1、对于力冲量说法，正确是()A．力越大，力冲量就越大B．作用在物体上力大，力冲量也不一定大C．F1与其作用时间t1乘积F1t1大小，等于F2与其作用时间t2乘积F2t2大小，则这两个冲量相同D．静置于水平地面上桌子受到水平推力F作用，经时间t一直处于静止状态，则此推力冲量为零2、质量m为3kg小球，以2m/s速率绕其圆心O做匀速圆周运动，小球从A转到B过程中动量改变为多少？从A转到C过程中，动量改变又为多少？第18页3、如图所表示水平面上有两个物体A和B,质量分别为mA和mB,A以角速度ω沿半径为R圆周做匀速圆周运动,当A经过P点时物体B在恒力F作用下开始运动,当力F满足什么条件时,两物体在运动过程中某时刻动量能够相同?PVF第19页课堂小结1．在物理学中，冲量是反应力时间积累效果物理量；力和力作用时间乘积叫做力冲量．冲量是矢量．2．物体质量和速度乘积叫动量，动量是一个状态量，动量是矢量．动量运动服从矢量运算规则—平行四边形定则．假如物体运动在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量运算就能够简化为代数运算．3．关于动量改变量运算，Δp也是一个矢量，它方向能够跟初动量方向相同，也能够跟初动量方向相反，也可能跟初动量方向成一角度．第20页六、练习

1、重100N物体A，静止在水平面B上，已知A、B间动摩擦因数为0.5，以g=10m/s２，现用水平推力F=30N作用在物体A上，在2s内推力F冲量和摩擦力冲量大小分别为（）A、60N·s，100N·sB、60N·s，60N·sC、60N·s，40N·sD、0，02、以下情况下，物体动量不变是（）A．在平直路面上匀速前进汽车B．汽车在转弯过程中，速度大小不变C．水平飞来球撞到竖直墙面后又沿原路返回D．匀速直线运动洒水车正在洒水第21页3、以下几个说法中，错误是（）A、某一物体动量发生了改变，一定是物体速度大小发生了改变B、某一物体动量发生了改变，一定是物体速度方向发生了改变C、物体运动速度发生了改变，其动量一定发生了改变D、物体运动状态发生了改变，其动量一定发生了改变4、一个物体质量是2kg，此物体竖直落下，以10m/s速度碰到水泥地上，随即又以8m/s速度反弹，若取竖直向上为正，则小球与地面相碰前动量为

kg·m/s，随即碰后动量是

kg·m/s，小球动量改变是

kg·m/s.第22页5、一质量是2kg物体，用一个10N水平拉力拉它向右做加速度为3m/s2匀加速直线运动，那么在10s内拉力冲量大小应为

，方向

；摩擦力冲量大小为

，方向

．6、关于冲量和动量，以下说法中正确是（）A.冲量是反应力作用时间积累效果物理量B.动量是描述物体运动状态物理量C.冲量是物体动量改变原因D．冲量是描述物体状态物理量7、一个质量为2kg物体，以初速度10m/s水平抛出，则抛出时动量大小为多少？1s末物体动量大小为多少？这1s内动量改变为多少？方向怎样？这1s内重力冲量大小为多少？方向怎样？（g=10m/s2）第23页参考答案(一)：1.B2.A3.AB4.-20kg·m/s;16kg·m/s;36kg·m/s5.100N·s；向右；40N·s；向左6．ABC第24页七、素质能力训练一、填空题

1、质量为0.1kg小球，以πrad/s角速度做匀速圆周运动，半径为0.2m，则每1秒小球动能改变大小等于

J，动量改变大小等于

kg·m/s．2、距地面为15m高处，以10m/s初速度竖直向上抛出小球A，向下抛出小球B，若A、B质量相同，运动中空气阻力不计，经过1s，质量对A、B二球冲量比等于

，从抛出到抵达地面，重力对A、B二球冲量比等于

．3、重为10牛物体在倾角为37°斜面上下滑，经过A点后再经2s抵达斜面底，若物体与斜面间动摩擦因数为0．2，则从A点到斜面底过程中，重力冲量大小为

N·s，方向

；弹力冲量大小为

N·s，方向

；摩擦力冲量大小为

N·s，方向

，合外力冲量大小为

N·s，方向

．第25页4、如图所表示，重为100N物体，在与水平方向成60°角等于10N拉力F作用下，以2m/s速度匀速运动，在10s内，拉力F冲量大小等于

N·s，摩擦力冲量大小等于

N·s．二、选择题

1、关于冲量下述说法正确是（）A．作用力越大，冲量越大B．力作用时间越长，冲量越大C．恒力作用时间长，则冲量大D．上述说法均不正确2、从A点以某一速度竖直向上抛出小球，球从抛出点A上升到最高点O，又从O返回A点过程中空气阻力大小不变，则上升与下降过程中，关于冲量下述说法第26页中正确是（）A．上升与下降过程摩擦力冲量相同B．上升过程重力冲量小于下降过程C．上升过程合外力冲量数值较大D．上升与下降过程合外力冲量相同3、将10N物体放于光滑水平桌面上，以0.5m/s速度匀速运动，经A点后2s经过B点，则A到B过程中，关于作功与冲量下述说法中正确是A．重力做功为0B．重力做功10JC．重力冲量为0D．重力冲量为20N·s第27页4、以下说法中正确是（）A．运动物体动量方向总是与它运动方向相同B．作用于物体上合外力冲量不为0，则物体动量一定发生改变C．作用于物体上合外力冲量不为0，则物体动能一定发生改变D．物体所受合外力冲量方向总是与物体动量方向相同5、质量为0.5kg物体，它做直线运动位移方程为s=(4t+6t2)m,则其动量改变量对时间改变率为（）A．6NB．1．5NC．（2+2t）ND．0第28页6、一质量为m物体从高为h光滑斜面上端由静止开始下滑，当滑至二分之一长度时物体动量为p1，动能为Ek1，当滑至斜面底时物体动量为p2，动能为Ek2，则（）A．B．C．D．7、自由下落物体，在下落过程任何相等时间间隔内相等物理量是（）A．物体受到冲量B．物体位移C．物体速度增量D．物体平均速度第29页8、两个含有相等动量物体，质量分别为m1和m2，且m1＞m2，则（）A．m2动能较大B．m1动能较大C．动能相等D．无法判断三、计算题

1、质量为m千克物体自离地面高H米处做自由落体运动，取地面为参考平面，求物体下落n秒后动量改变和受到冲量。2、将质量为m一物体从离地h高处以初速度v水平抛出，试求出物体从抛出到落地过程动