内容正文:
教2019版教材 6页~11页
第一章 动量守恒定律
-- 动量定理
高中物理选必1
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1、冲量
目录
2、动量定理及其应用
3、动量定理专题强化
2
1、冲量
3
导学探究
假设一个质量为m的物体在恒定的合外力F作用下,做匀变速直线运动,初速度为 v0,经过一段时间Δt后,速度变为v′,试探究合外力F的表达式。
由牛顿第二定律:
加速度表达式:
或
合力
末动量
初动量
冲量
3
1、冲量
4
1.1 冲量
力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量(I)。它是导致物体动量改变的原因。
单位:N·s
对冲量的理解:
1、冲量是矢量。在力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同。
2、冲量是过程量:冲量是力作用在物体上的时间累积效应,取决于力和时间这两个因素,所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。
4
1、冲量
5
1.2 冲量的计算
思考与讨论:
根据图像求出恒力F0在时间t内的冲量?
t0
F0
F
t
O
I = F0t
若F为变力,如何求其冲量?
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
F
5
1、冲量
6
1.2 冲量的计算
将该段时间
无限分割
F
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
F
t/s
4
3
2
1
0
2
4
6
10
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F
一段时间内的变力
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
微元法
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。
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1、冲量
7
练习
1、判一判:
(1)力越大,力对物体的冲量就越大.( )
(2)用力推物体,但没有推动,则该力对物体的冲量为零.( )
(3)若物体在一段时间内动量发生了变化,则物体在这段时间内受到的合外力一定不为零.( )
(4)某人跳远时,跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,这是由于人跳到沙坑受到的冲量比跳在水泥地上小.( )
√
×
×
×
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1、冲量
8
练习
2、关于冲量的概念,以下说法正确的是( )
A.作用在两个物体上的合力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同
B.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小
C.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大
D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同
A
8
1、冲量
9
练习
3、放在水平桌面上的物体质量为m,用一个大小为F的水平推力推它t秒,物体始终不动,那么t秒内,推力对物体的冲量大小是( )
A.F·t B.mg·t
C.0 D.无法计算
A
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1、冲量
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练习
4、(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,如图所示,经时间t,下列说法正确的是(重力加速度为g)( )
A.重力对物体的冲量大小为mgtsin θ
B.支持力对物体的冲量大小为零
C.摩擦力对物体的冲量大小为mgtsin θ
D.合力对物体的冲量大小为零
CD
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1、冲量
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1.3 冲量与功的比较
功 冲量
定义式
意义
性质
特征
大小
I=Ft(恒力)
W=Fscosθ(恒力)
力对位移的累积效果
力对时间的累积效果
矢量,正负表示方向
标量,正负表示力对运动起促进还是阻碍作用
过程量,一段位移
功为零,冲量不一定为零。
一个力的冲量为零,功一定为零。
过程量,对应一段时间
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2、动量定理及其应用
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2.1 动量定理
物体在一个过程中始、末的动量的变化量等于它在这个过程中所受合外力的冲量。
或
对动量定理的理解:
1、公式中的F是物体所受合外力,动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。
2、动量定理的表达式F·Δt=mv′-mv是矢量式,等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义,解题时注意规定正方向。
3、动量的变化率等于物体所受的合力。
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2、动量定理及其应用
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2.1 动量定理
动量定理与牛顿第二定律的比较
动量定理 牛顿第二定律
外力作
用特点 合外力对时间的积累效应 合外力的瞬时效应
作用效果 改变了物体的动量 使物体产生加速度
使用范围 普遍适用 低速、宏观运动
联系 由Ft=mv2-mv1可以推导F=ma,反映了外力作用与运动状态变化的关系
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2、动量定理及其应用
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2.2 动量定理的应用
(1)定性分析有关现象.
①物体的动量