1.2 动量定理 课件-高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

新人教版选择性必修一第一章动量守恒定律第2节动量定理二、光的折射新课引入有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体的撞击。其中有怎样的道理呢？物体发生碰撞时，由于受到了力的作用，动量发生了改变，对于某一物体而言，动量变化和所受的力有怎样的关系呢？二、光的折射学习任务一：动量定理在光滑水平面上的质量为m的物体在水平恒力F的作用下，经过时间t，速度由v

变为v′，试探究物体动量变化量与那些因数有关？由牛顿第二定律知：F=ma加速度：即：合力末动量初动量

整理得

Ft=mv'–mv0=Δp1.【问题情景】末动能初动能功

Ft=mv'–mv0=Δp末动量初动量？学习任务一：动量定理(1).定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为

I=Ft(2).单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s

(3).冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同(4).冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应一、冲量学习任务一：动量定理2.冲量二、光的折射学习任务一：动量定理合力的冲量计算（5）.说明：冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。

I=Ft

只能求恒力的冲量。几个力的合力的冲量计算，既可以先算出各个分力的冲量后再求矢量和，又可以先算各个分力的合力再算合力的冲量。二、光的折射一段时间内的变力将该段时间无限分割近似认为物体在每一时段以受到某一恒力一段时间内的变力的冲量微分求和由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。Ft/s43210246108t/s43210246108Ft/s43210246108F微元法（6）.变力的冲量（1）内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化量，这就是动量定理。（2）表达式：或（3）理解：①表明合外力的冲量是动量变化的原因；②动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同;

③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，得

，可见，动量的变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力。学习任务一：动量定理3.动量定理4.动量定理的适用范围①动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；②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，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；③动量定理适用于宏观低速、微观现象和变速运动等问题。动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。三、动量定理学习任务一：动量定理二、光的折射学习任务二：动量定理的应用探究思考hh水泥地面海绵垫碎完好为什么水杯落在水泥地面上会摔碎，而落在软垫上却完好无损呢？

水杯从同一高度下落，分别与水泥地面和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中水杯的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与水泥地面碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由FΔt=Δp知，水杯与水泥地面相碰时作用力大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。学习任务二：动量定理的应用实验演示跳高比赛跳远比赛悬挂轮胎的游船准备靠岸这些场景中的垫子、沙坑、轮胎的缓冲为什么可以保护好人和船不受到太大力的作用？学习任务二：动量定理的应用由Ft=Δp可知：△p一定，t长则F小，起到了缓冲作用这些场景中为什么物体可以获得更大的作用力呢？锤子钉钉子棒球比赛高尔夫球比赛学习任务二：动量定理的应用由Ft=Δp可知：△p一定，t短则F大一个质量为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t=

0.002s，球棒对垒球的平均作用力是多大?解：沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动量为p=mv=0.18×25kg.m/s=4.5kg.m/s垒球的末动量为由动量定理知垒球所受的平均力为垒球所受的平均作用力的大小为6300N，符号表示力的方向与坐标轴的方向相反，即力的方向与垒球飞来的方向相反。例题历史上，一种观点认为应该用物理量动能来描述物体运动的“强弱”，另一种观点认为动量更合适。.主张用量度运动的代表人物是莱布尼兹，作为微积分的奠基人，正是他推导出的结果。主张以量度运动的是笛卡尔。他认为，“在物质中存在一定量的运动，它的总和在世界上永远不会增加也不会消失。”这实际上是后来所说的动量守恒定律的雏形。经过半个多世纪的争论，法国科学家达兰贝尔用他自己的研究证明，双方实际上是从两个角度论证了运动的守恒性。用现在的科学术语说就是，“力”即可以通过动量来表示，又可以通过动能来表示，因此，动能实际上反应了物体在力F的阻碍下下可以运动的距离s，而动量则表征了物体可以运动的时间t,即前者是力在空间上上的作用积累fs(功)；而后者恰是力对时间的作用积累Ft（冲量）。举一个例子，如果要衡量两个游泳运动员体力的大小，我们即可以比较两人可以游泳的最长时间，也可以比较两人游的最远距离。这场争论一方面促进了机械能以及整个能量概念的形成，并使人们对多种运动形式和它们之间的转化关系的认识更加深入，另一方面，动量以及动量守恒定律也凸显出了它的重要性。历史上关于运动量度的争议

一般发生交通事故时，汽车的碰撞时间都极短，且速度变化大，因此产生的冲力很大。安全带、安全气囊二、光的折射当堂达标检测1．如图，一个物体在与水平方向成θ角的拉力F的作用下保持静止，经过一段时间t，对几个力的冲量，说法正确的是（）A．物体所受合力的冲量为0 B．摩擦力对物体冲量为FtcosθC．拉力对物体的冲量为Ftcosθ D．物体所受支持力的冲量为0AB二、光的折射当堂达标检测2.

如图所示,从高处跳到低处时,为了安全,一般都要屈腿,这样做是为了(

)A.减小冲量B.减小动量的变化量C.增大与地面的冲击时间,从而减小冲力D.增大人对地面的压强,起到安全作用C解析:人在和地面接触时,人的速度减为零,由动量定理可知(F-mg)t=Δp,而屈腿可以增加人着地的时间,从而减小受到地面的冲击力,故选C。二、光的折射当堂达标检测

二、光的折射当堂达标检测解：以向下为正由

动量定理可知-F1t=0-mv得

F=200N由牛顿第三定律

F1压=F1=200N(2)由由

动量定理可知

mgt-F2t=0–mv

得

F=205N

由牛顿第三定律

F2压=F2=205N

(3)当作用的时间比较小时，

铁锤的重力可以忽略不计。蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动