高中物理選修動量和動量定理PPT學習教案

1、會計學1高中物理選修動量和動量定理高中物理選修動量和動量定理是狀態(tài)量。是狀態(tài)量。一、動量一、動量1 1、概念、概念： 在物理學中，物體的在物理學中，物體的質量質量m 和和速度速度v的乘積叫做的乘積叫做動量動量。2 2、定義式、定義式：P = mv3 3、單位、單位：千克米每秒，符號是千克米每秒，符號是kg m/s4 4、對動量的理解、對動量的理解：（2 2）瞬時性瞬時性：（1 1）矢量性：矢量性：運算遵循平行四邊形定則運算遵循平行四邊形定則（3 3）相對性相對性：物體的動量與參考系的選擇有關物體的動量與參考系的選擇有關第1頁/共35頁若速度變化若速度變化, ,EEk k可能為零可能為零kgm2

2、/s2 （J）標標量量Ek= mv2/2動能動能若速度變化若速度變化, ,則則pp一定不為一定不為零零kgm/s（NS）矢矢量量p=mv動量動量 動量與動能有什么區(qū)別？動量與動能有什么區(qū)別？動量與動能間定量關系：動量與動能間定量關系：思考與討論思考與討論（都是狀態(tài)量（都是狀態(tài)量）mpmvEk22122 kmEp2第2頁/共35頁討論一下動量和動能的關系討論一下動量和動能的關系 動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化，動量發(fā)生變化時，動能不一定發(fā)生變化， 動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化動能發(fā)生變化時，動量一定發(fā)生變化動量發(fā)動量發(fā)生變化生變化僅速度大小改變僅速度方向改變速度大小和方向都改變動能改變動

3、能改變動能改變動能改變動能不變動能不變第3頁/共35頁例例1兩小球的質量分別是兩小球的質量分別是m1和和m2，且，且m1=2m2，當它們的動能相等時，它們的，當它們的動能相等時，它們的動量大小之比是動量大小之比是 .1:22kpm E第4頁/共35頁vvat Ftmvmv牛頓第二定律推導動量的變化牛頓第二定律推導動量的變化 情景情景：質量為：質量為m的物體，在合力的物體，在合力F的作用下，經(jīng)的作用下，經(jīng)過過一段時間一段時間t，速度由，速度由v 變?yōu)樽優(yōu)?，如圖：如圖：由于：由于： F合合 = m a聯(lián)聯(lián)立整理立整理得得：這就是牛頓第二定律的另一種表達形式。這就是牛頓第二定律的另一種表達形式。表

4、明：表明：動量的變化動量的變化與與力的時間積累效果力的時間積累效果有關有關。v 第5頁/共35頁二、動量定理二、動量定理FtmvmvpI1 1）物理研究方法：）物理研究方法：過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；過程量可通過狀態(tài)量的變化來反映；2 2）表明）表明合外力合外力的沖量是動量變化的原因；的沖量是動量變化的原因；3 3）動量定理是）動量定理是矢量矢量式式：合合外力的沖量外力的沖量方向與方向與物體動量變化的物體動量變化的方向方向/ /速度變化的方向相同速度變化的方向相同第6頁/共35頁第7頁/共35頁、定義：作用在物體上的力和作用時間、定義：作用在物體上的力和作用時間的乘積，叫做該力對這個物體

5、的沖量的乘積，叫做該力對這個物體的沖量I I公式公式： I=Ft2 2、單位、單位：NSNS 沖量沖量3 3、矢量性矢量性：方向由力來決定：方向由力來決定4 4、沖量是過程量，反映了力對時間的、沖量是過程量，反映了力對時間的積累效應積累效應。第8頁/共35頁動量的變化動量的變化 p p 1 1、某段運動過程（或時間間隔）、某段運動過程（或時間間隔）末狀態(tài)的動量末狀態(tài)的動量pp 跟跟初狀態(tài)的動量初狀態(tài)的動量p p的矢量差，稱為動量的變的矢量差，稱為動量的變化（或動量的化（或動量的增量增量），即），即 2 2、動量變化的三種情況：、動量變化的三種情況：大小改變大小改變方向改變方向改變大小大小和方向

6、都改變。和方向都改變。 p p = = p p - - p p第9頁/共35頁vv第10頁/共35頁第11頁/共35頁（1 1）確定研究）確定研究對象：一般為對象：一般為單個單個物體物體 （2 2）明確研究過程，對研究對象進行受力分析）明確研究過程，對研究對象進行受力分析； （3 3）選定正方向選定正方向；（4 4）找出物體的初末狀態(tài)并確定相應的動量；）找出物體的初末狀態(tài)并確定相應的動量； （5 5）根據(jù)動量定理列方程求解）根據(jù)動量定理列方程求解；運用動量定理解題步驟：運用動量定理解題步驟：第12頁/共35頁例2. 質量為100g的小球從0.8m高處自由下落到一個軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球

7、陷至最低點經(jīng)歷了0.2s，則這段時間內(nèi)軟墊對小球的平均作用力為？方向如何？（g取10m/s2,不計空氣阻力） 第13頁/共35頁例例3 3：一質點在水平面內(nèi)以速度：一質點在水平面內(nèi)以速度v v做勻速圓周運動，做勻速圓周運動，如圖，質點從位置如圖，質點從位置A A開始，經(jīng)開始，經(jīng)1/21/2圓周，質點所受合圓周，質點所受合力的沖量是多少力的沖量是多少? ? vAABvBO解解: : 質點質點做勻速圓周運動，合力是一個大小不變做勻速圓周運動，合力是一個大小不變、但方向不斷變化的、但方向不斷變化的力（力（注意注意: :變力的沖量一般不變力的沖量一般不能直接由能直接由Ft求出求出）以以vB方向為正方向

8、為正，則：，則：vA =- v ， vB = v 則則pmvB - mvA mv ( - v )2mv，合力合力沖量與沖量與vB同同向向第14頁/共35頁 例例4：水平面：水平面上一質量為上一質量為m的物體，在水平恒力的物體，在水平恒力F作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間作用下，由靜止開始做勻加速直線運動，經(jīng)時間t 后撤去外力，又經(jīng)過時間后撤去外力，又經(jīng)過時間2t 物體停下來，設物體所受阻力為恒量，其大小為（物體停下來，設物體所受阻力為恒量，其大小為（ ） F F / 2 F / 3 F / 4 解：解：整個過程的受力如圖所示，整個過程的受力如圖所示，F(xiàn)f2ttf對整個過程，根據(jù)動量定

9、理，設對整個過程，根據(jù)動量定理，設F方向為正方向，有方向為正方向，有 ( F f ) t f 2 t = 0得得 f=F/3C第15頁/共35頁第16頁/共35頁第17頁/共35頁第18頁/共35頁第19頁/共35頁應用舉例應用舉例 用用錘子使勁壓釘子錘子使勁壓釘子，很難，很難把釘子把釘子壓入木塊中壓入木塊中去；去； 如果如果用錘子以一定的速度敲釘子，用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？第20頁/共35頁例5：把重物G壓在紙帶上，用一水平力緩緩拉動紙帶，重物跟著物體一起運動，若迅速拉動紙帶，紙帶將會從重物下抽出，解釋這些現(xiàn)象的正確說法是(

10、 )C DC DA 在緩慢拉動紙帶時，紙帶給物體的摩擦力大；B 在迅速拉動紙帶時，紙帶給物體的摩擦力??；C 在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量大；D 在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小第21頁/共35頁 緩拉紙帶時，摩擦力雖小些，但作用時間可以緩拉紙帶時，摩擦力雖小些，但作用時間可以很長，故重物獲得的沖量，即動量的改變量可很長，故重物獲得的沖量，即動量的改變量可以很大，所以能把重物帶動以很大，所以能把重物帶動； 快快拉時，摩擦力雖大些，但作用時間很短，拉時，摩擦力雖大些，但作用時間很短，故沖量小，所以重物動量的改變量故沖量小，所以重物動量的改變量小，重物幾小，重物幾乎不動。乎不動。第22頁/

11、共35頁例6：跳高運動員總是跳到海綿墊上，這樣做是為了（ ）A 減小運動員的動量變化 B 減小運動員所受的沖量C 延長著地過程的作用時間 D 減小著地時運動員所受的平均沖力CDCD第23頁/共35頁1 1、關于沖量和動量，下列說法中正確的是（、關于沖量和動量，下列說法中正確的是（ ） A A、沖量是反映力的作用時間積累效果的物理量、沖量是反映力的作用時間積累效果的物理量 B B、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量、動量是描述物體運動狀態(tài)的物理量 C C、沖量是物體動量變化的原因、沖量是物體動量變化的原因 D D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABCABC拓展訓練拓展訓練第2

12、4頁/共35頁2 2、對于力的沖量的說法，正確的是（）、對于力的沖量的說法，正確的是（）A A、力越大，力的沖量就越大、力越大，力的沖量就越大 B B、作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大、作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大 C C、F F1 1與其作用時間與其作用時間t t1 1的乘積的乘積F F1 1t t1 1的大小，等于的大小，等于F F2 2與其與其作用時間作用時間t t2 2的乘積的乘積F F2 2t t2 2的大小，則這兩個沖量相同的大小，則這兩個沖量相同 D D、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力F F的作用，的作用，經(jīng)時間經(jīng)時間t t

13、始終處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零始終處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零 B B第25頁/共35頁3 3如圖所示，質量為如圖所示，質量為2kg2kg的物體沿傾角為的物體沿傾角為3030高為高為h h=5m=5m的光滑斜面由靜止從頂端下滑到底端的過程中的光滑斜面由靜止從頂端下滑到底端的過程中 ( (g g=10m/s=10m/s2 2) ) ，求：，求：（1 1）重力的沖量；）重力的沖量；（2 2）支持力的沖量；）支持力的沖量；（3 3）合外力的沖量）合外力的沖量. .mg第26頁/共35頁【解析解析】此題物體下滑過程中各力均為恒力，所以只要此題物體下滑過程中各力均為恒力，所以只要求出力作用時間

14、便可用求出力作用時間便可用I I=Ft求解求解. .合外力的合外力的沖量：沖量：IF合合=F合合t=mgsin300 t=20Ns由由F=ma得，下滑的加速度得，下滑的加速度a=gsin = 5m/s2.22 1025stssa由由s=at2/2 得下滑得下滑時間時間：重力的重力的沖量：沖量：IG=mgt=2102Ns=40Ns3支持力的支持力的沖量：沖量：IF=Ft=mgcos300t=20 Nsmg第27頁/共35頁F第28頁/共35頁 5. 5. 甲甲、乙兩個質量相同的物體，以相同的初速度、乙兩個質量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運動，乙物體先分別在粗糙程度不同的

15、水平面上運動，乙物體先停下來，甲物體又經(jīng)較長時間停下來，下面敘述停下來，甲物體又經(jīng)較長時間停下來，下面敘述中正確的是（中正確的是（ ）A A、甲物體受到的沖量大、甲物體受到的沖量大 B B、乙物體受到的沖量大、乙物體受到的沖量大C C、兩個物體受到的沖量大小相等、兩個物體受到的沖量大小相等 D D、無法判斷、無法判斷第29頁/共35頁6 6. .（多選）玻璃杯（多選）玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水泥地撞擊過程中泥地撞擊過程中（ ）A A、玻璃杯的動量較大、玻璃杯的動量較大 B B、玻

16、璃杯受到、玻璃杯受到的的力力較大較大C C、玻璃杯的動量變化較大、玻璃杯的動量變化較大 D D、玻璃杯的動量變化較、玻璃杯的動量變化較快快B BD D第30頁/共35頁7. 7. 人人從高處跳到低處時，為了安全，一般都從高處跳到低處時，為了安全，一般都是讓腳尖先著地，這樣做是為了是讓腳尖先著地，這樣做是為了（ ）A A、減小沖量、減小沖量 B B、減小動量的變化量、減小動量的變化量C C、增長與地面作用時間，從而減小、增長與地面作用時間，從而減小沖力沖力D D、增大人對地面的壓強，起到安全作用、增大人對地面的壓強，起到安全作用第31頁/共35頁6 6、以速度、以速度v v0 0豎直上拋一個質量為豎直上拋一個質量為m m的物體，不計阻力，的物體，不計阻力，物體在運動過程中（取豎直向上為正）物體在運動過程中（取豎直向上為正）（1 1）動量增量）動量增量p p隨時間隨時間t t變化的圖線是圖中的哪一個？變化的圖線是圖中的哪一個？tP0tP0tP0tP0 A B C D（C）第32頁/共35頁（2 2）若縱軸表示動量的變化率，則動量變化率隨時間）若縱軸表示動量的變化率，則動量變化率隨時間t t的變化圖線是圖中的哪一個？（取豎直向上為正的變化圖線是圖中的哪一個？（取豎直向上為正）（）（