1.2 动量定理（教学课件）-【上好课】2022-2023学年高二物理同步备课系列（人教版2019选择性必修第一册）

§2 动量定理 高二物理（人教版2019） 选择性必修 第一册 第一章 动量守恒定律 新课引入 生活中的场景 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、轮胎有什么共同的作用？ 共同的作用都是为了缓冲 新课引入 生活中的场景 锤子钉钉子 棒球比赛 高尔夫球比赛 在这些场景中，我们还希望缓冲吗？ 新课引入 思考与讨论： （1）在以上两类场景中，为什么目的会不同呢？ （2）在以上两类场景中，每一种情景中人或物体的受力与各自的动量变化有怎样的关系呢？ 动量定理 01 动量定理的应用 02 相关标题文字 学习目标 本节课学习内容 1.推导： 由牛顿第二定律F = ma,则有： 加速度： 整理得： F∆t = pʹ – p 假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动，初始时刻物体的速度为v，经过一段时间∆t，它的速度为v'. 新课讲授 F 作用了时间 t F ʋʹ F ʋ ∆ 一、动量定理 新课讲授 类比复习： F 作用了位移 x F ʋʹ F ʋ ∆ 高一物理我们曾经学过类似的知识，假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动，初始时刻物体的速度为v，经过一段位移∆x，它的速度为v'. 当时，我们经过推导得到的是： 我们把F∆x认为是力在位移上的累积，称为力的功。 那么我们是不是可以把F∆t 认为是力对时间的累积呢？ （1）定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 （2）公式：I = F∆t 单位，在国际单位制中时牛·秒（N·s） ①冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。 ②冲量是过程量，是力对时间的积累效应。 ③冲量和功不同，恒力在一段时间内可能不做功，但一定有冲量。 ④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 = F∆t 只能求恒力的冲量。 2.冲量 新课讲授 ⑤用F-t图像求力的冲量：图线与t轴所围的面积表示F在t内的冲量，即可求恒力的冲量。 F t F △t 新课讲授 思考：如果力是变力，是否可以用I = F∆t 来求冲量呢？如果不行，那又应该怎么办呢？ F 0 t/s F 0 t/s 新课讲授 如果力是变力，我们可以借助 F-t 图像做如下处理： 总结：①如果力是恒力，即可以用I = F∆t 来求冲量，也可以用F-t 图像面积来求冲量。 ②如果力是变力，可以用F-t 图像面积来求冲量。 新课讲授 高一物理时，我们把力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化这样一个结论叫作动能定理。 即： 经过推导，我们发现力在一个过程中对所受力的冲量，等于物体在这个过程中始末动量变化量，这个结论我们把它叫作什么呢？ 即： F∆t = pʹ – p 类比一下我们是否发现有惊人的相似性呢？ （1）内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化。 F∆t =Δp=p'-p 3.动量定理 （2）公式： （3）注意： ①公式中的F为物体所受的合外力。 ②动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。 ③适用范围 : 动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。 新课讲授 ④动量的变化率：F=∆P/∆t ，即等于物体所受合外力。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。 3.动量定理 新课讲授 （4）p-t图像 ②图像的斜率表示物体所受合外力， 斜率为正，合外力方向与正方向一致； 斜率为负，合外力方向与正方向相反； 斜率为零，合外力为零； 斜率恒定，合外力恒定； 斜率变化，合外力变化； ①图线在t轴上方，说明动量p的方向与正方向一致； 图线在t轴下方，说明动量p的方向与正方向相反； 3.动量定理 新课讲授 （5）从力学三大观点认识合外力F合 力学观点 能量观点 动量观点 牛顿第二定律 动能定理 动量定理 想一想： 新课讲授 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？ 二、动量定理的应用 想一想： 新课讲授 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 二、动量定理的应用 想一想： 新课讲授 我们生活中是不是还会用到这些物品，主要作用是什么？它的原理是什么？ 手机壳 鸡蛋托 泡沫网 二、动量定理的应用 做一做： 新课讲授 鸡蛋掉地上和海绵垫子上会有什么现象？为什么？ 二、动量定理的应用 【例1】 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球，以ʋ = 25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水