動量定理 高二上學(xué)期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

1.2動量定理1.理解動量的概念，知道動量和動量的變化量均為矢量；能計算一維情況下的動量變化量（重點）2.理解沖量的概念，知道沖量是矢量（重點）3.理解動量定理的內(nèi)容，掌握其表達式（重點）4.會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象。問題：運動物體的作用效果與哪些因素有關(guān)？結(jié)論1：運動物體的作用效果與物體的質(zhì)量有關(guān)。足球場上，?？吹竭\動員通過頭球的方式來傳球或射門。思考：若你是一名足球運動員，一顆鉛球以相同的速度向你飛來，你會用頭球嗎？這說明什么？生活中，我們常?？梢暂p而易舉的接住人們?nèi)舆^來的物體，如：同學(xué)丟過來一截10g的粉筆。思考：如果有一枚10g的子彈以600m/s的速度向你射出，你是否會徒手去接？結(jié)論2：運動物體的作用效果與物體的速度有關(guān)。一、動量定理F作用了時間tF??F?0由牛頓第二定律有：F=ma加速度：即：整理得：

Ft=m??–m?0一、動量定理一個質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做勻變速直線運動。在初始時刻，物體的速度為v，經(jīng)過一段時間Δt，它的速度為v′右邊是物體在Δt這段時間內(nèi)動量的變化量，左邊既與力的大小、方向有關(guān)，又與力的作用時間有關(guān)。FΔt這個物理量反映了力的作用對時間的累積效應(yīng)一、動量定理2．動量定理(1)內(nèi)容：物體在一個過程中所受力的沖量等于它在這個過程始末的動量變化量(2)表達式:

I＝p′－p或F(t′－t)＝mv′－mv

(3)適用對象:動量定理的研究對象通常為單個物體或者可以看作整體的物體系統(tǒng)。(4)適用范圍:宏觀物體的低速運動,微觀物體的高速運動。不論是變力還是恒力,不論物體的運動軌跡是直線還是曲線,動量定理都適用。3．對動量定理的理解(1)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因。(2)動量定理的表達式是矢量式，它說明合外力的沖量跟物體動量變化量不僅大小相等，而且方向相同。運用動量定理主要是一維的問題，要注意規(guī)定正方向。一、動量定理1、解釋有關(guān)現(xiàn)象透過現(xiàn)象看本質(zhì)——探究物理規(guī)律越長，一定，越短，則F越小.則F越大.一定，二、動量定理的應(yīng)用例4、若一個50g的雞蛋從20m墜下，與地面的撞擊時間約為0.001s，則該雞蛋對地面產(chǎn)生的沖擊力約為（）A．10N B．102N C．103N D．104NC思考：若地面平鋪一層海綿，使得撞擊時間變?yōu)?.1s，沖擊力？10N——緩沖作用2、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果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？

3、1980年，一架英國的“鴿式”戰(zhàn)斗機在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機墜毀，飛行員彈射逃生……小小飛禽何以能撞毀飛機這樣的龐然大物？2、解釋有關(guān)現(xiàn)象②t一定，F(xiàn)大則△P大，F(xiàn)小則△P小；③F一定，t長則△P大，t短則△P小。例5、對于力的沖量，下列說法正確的是()A.力越大，力的沖量就越大;B.作用在物體上的力大，力的沖量不一定大;C.力與位移垂直時，力的沖量為零;D.物體在水平推力作用下,經(jīng)一段時間t后仍處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零。B3、科學(xué)漫步1、汽車的碰撞試驗1）汽車的安全氣囊的保護作用2）轎車前面的發(fā)動機艙并不是越堅固越好帶氣墊的運動鞋下落時屈膝三、動量定理的應(yīng)用三、動量定理的應(yīng)用BCD三、動量定理的應(yīng)用書本第10面第3題【典例】用0.5kg的鐵錘把釘子釘進木頭里，打擊時鐵錘的速度為4m/s，打擊后鐵錘的速度變?yōu)?，打擊的作用時間是0.01s，g取10m/s2。（1）不計鐵錘所受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？（2）考慮鐵錘所受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？（3）你分析一下，在計算鐵錘釘釘子的平均作用力時，什么情況可以不計鐵錘所受重力？三、動量定理的應(yīng)用【變式】用0.5kg的鐵錘把釘子釘進木頭里，打擊時鐵錘的速度為4m/s，打擊后鐵錘的速度為2m/s的速度反彈，打擊的作用時間是0.01s，g取10m/s2。考慮鐵錘所受的重力，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？三、動量定理的應(yīng)用【典例】一個質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒以一水平力打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時間為0.01s。球棒對壘球的平均作用力是多大？三、動量定理的應(yīng)用【典例】如圖所示，質(zhì)量m＝2kg的物體，在水平力F＝8N的作用下由靜止開始沿水平面向右運動，已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，若F作用了t1＝6s后撤去，撤去F后又經(jīng)t2＝2s物體與豎直墻相碰，若物體與墻壁作用時間t3＝0.1s，碰墻后反向彈回的速度大小v′＝6m/s，求墻壁對物體的平均作用力大?。?g取10m/s2)動量定理與牛頓第二定律的比較（1）動量定理與牛頓第二定律是完全等效的。（2）動量定理只涉及初、末狀態(tài)的動量mv、mv′及過程量I，對于加速度、位移等全都不必考慮，解答更簡便，因此應(yīng)優(yōu)先選用。動量定理的應(yīng)用應(yīng)用動量定理FΔt＝Δp定性解釋常見物理現(xiàn)象。由上式可以看出如果保持Δp一定，則力作用的時間越短，沖力就越大。因此在需要增大作用力時，可盡量減少作用的時間，如打擊、碰撞等由于作用時間短、作用力往往較大。反之，作用時間越長，力F就越小，因此在需要減小作用力的時候，可想辦法延長力的作用時間，如利用海棉或彈簧的緩沖作用來延長作用時間，達到減小作用力的目的。三、動量定理的應(yīng)用【典例】如圖在采煤方法中，有一種方法是用高壓水槍噴出的水柱高速沖擊煤層并將其擊碎而將煤采下．所用水槍的直徑D，水速為v，水柱垂直射到煤層表面上，沖擊煤層后自由下落．設(shè)水的密度ρ，求水柱對煤層的平均沖力大小。

當堂檢測1.從某高處落下一個雞蛋,分別落到棉絮上和水泥地上,下面結(jié)論正確的是(

)A.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因為它的動量變化小B.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因為它受到的沖量大C.落到棉絮上的雞蛋不易破碎,是因為它的動量變化率大D.落到水泥地上的雞蛋易碎,是因為它的動量變化快解析

落到棉絮上的雞蛋不易碎,而落到水泥地上的雞蛋易碎,不是