第一章 第二节 动量定理（课件PPT）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理选择性必修第一册同步导学案（粤教版）

物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 第二节　动量定理 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 学习目标 核心素养 1．知道动量定理的确切含义，掌握其表达式。 2．会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。 1．科学思维：动量定理的推导。 2．科学方法：用F­t图像与t轴所围的面积求冲量。 3．科学态度与责任：用动量定理解释缓冲、碰撞等有关现象。 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 [知识梳理] 一、动量定理 1．物体在一个过程中所受合力的冲量等于物体__________________。 2．表达式：I＝_______________或Ft＝____________________。 二、动量定理的应用 动量变化一定时，作用时间越短，物体受的力就越___；作用时间越长，物体受的力就越___。 动量的改变量 pt－p0 mvt－mv0 大 小 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 [自主评价] 1.判断正误 (1)合外力的冲量是物体动量变化的原因。( ) (2)合外力的冲量的方向就是物体运动的方向。( ) (3)若物体在一段时间内，其动量发生了变化，则物体在这段时间内的合外力一定不为零。( ) (4)合外力对物体不做功，则物体的动量一定不变。( ) √ × √ × 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 2．情景思考 在日常生活中，有不少这样的例子：跳高时在下落处要放厚厚的海绵垫子，跳远时要跳在沙坑中，这样做的目的是什么？ 提示：这样做可以延长作用的时间，以减小地面对人的冲击力。 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 要点一　对动量定理的理解 [情景探究]　如图所示，假定一个质量为m的物体在碰撞时受到另一个物体对它的作用力是恒力F，在这个力的作用下，经过时间t，速度从v变为vt。应用牛顿第二定律和运动学公式推导物体的动量改变量Δp与恒力F及作用时间t的关系。 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 提示：这个物体在碰撞过程中的加速度a＝eq \f(vt－v,t) ① 根据牛顿第二定律得F＝ma ② 由①②得F＝meq \f(vt－v,t)， 整理得Ft＝m(vt－v)＝mvt－mv， 即Ft＝mvt－mv＝Δp。 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 对动量定理的理解 (1)动量定理的表达式mvt－mv＝Ft是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。 (2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。 (3)公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值。 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 [典例1]　质量为m的钢球自高处落下，以速率v1碰地，竖直向上弹回，碰撞时间为Δt，离地时的速率为v2。在碰撞过程中，地面对钢球的冲量方向和大小为(　　) A．向下，m(v1－v2)－mgΔt B．向下，m(v1＋v2)－mgΔt C．向上，m(v1－v2)－mgΔt D．向上，m(v1＋v2)＋mgΔt 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 [解析]　取竖直向上为正方向，如图所示，由动量定理I＝Δp得 (F－mg)Δt＝mv2－m(－v1) 即IF－mgΔt＝m(v2＋v1) 则IF＝mgΔt＋m(v2＋v1)，方向向上。 [答案]　D 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 针对训练 1． 跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于(　　) A．人跳在沙坑里的动量比跳在水泥地上的小 B．人跳在沙坑里的动量变化量比跳在水泥地上的小 C．人跳在沙坑里受到的冲量比跳在水泥地上的小 D．人跳在沙坑里受到的冲力比跳在水泥地上的小 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 解析：跳远时人从一定的高度落下，落地前的速度是一定的，初动量是一定的，选项A错误；落地后静止，末动量一定，人的动量变化量是一定的，选项B错误；由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化量，所以两种情况下人受到的冲量相等，选项C错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水泥地上力作用的时间短，根据动量定理，在动量变化一定的情况下，时间t越长则受到的冲力F越小，故选项D正确。 答案：D 物理·选择性必修 第一册 返回导航 下页 上页 2．原来静止的物体受合力作用时间为2t0，合力随时间的变化