1.2 动量定理（同步课件） - 2023-2024学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

1.2 动量定理 第一章 动量守恒定律 《 2019人教版高中物理选择性必修1》同步课件 授课教师： 教学目的 1.能从牛顿第二定律和运动学公式，推导出动量定理表达式 2.理解动量定理的含义和表达式，了解其矢量性。 3.能够用动量定理解释有关物理现象，并能掌握动量定理的简单计算。 4.学会用动量定理解释现象和处理问题。 学习任务 1.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式； 2.理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。 3.能用动量定理进行简单计算 4.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题 问题 轮船悬挂老旧轮胎的作用是什么？ 议一议 有什么办法可以使得鸡蛋掉下来不破？ 什么原理？ 冲量 设置物理情景：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。经过一段时间t，速度由v 变为v’. 此过程加速度 根据牛顿第二定理F=ma，则有 即 若地面有摩擦，则F表示的是什么？ 冲量 动量的变化 力的时间积累效果 1.冲量：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft 2.单位：冲量的单位是牛秒（N·s） 3.冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同 4.冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 小试牛刀 图中物体A在水平恒力F作用下处于静止状态，物体B在与水平面成θ角的恒力F作用下做匀加速直线运动，作用时间都为t，则( ) A. 力F对物体A做功为零，冲量为零，对物体B做功为不为零，冲量不为零 B. 力F对物体A做功不为零，冲量不为零，对物体B做功不为零，冲量不为零 C. 合力对物体A做功为零，冲量不为零，对物体B做功不为零，冲量不为零 D. 合力对物体A做功为零，冲量为零，对物体B做功不为零，冲量不为零 D 小试牛刀 如图所示，质量为m的小滑块沿倾角为θ的斜面向上滑动，经过时间t1速度变为零然后又下滑，经过时间t2回到斜面底端，滑块在运动过程中受到的摩擦力大小始终为Ff，重力加速度为g，在整个过程中，重力对滑块的总冲量为( ) A.mgsinθ(t1+t2) B.mgsinθ(t1−t2) C.mg(t1+t2) D.0 C 动量定理 1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 2、表达式： 或 3、加深理解： (1)物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映； (2)表明合外力的冲量是动量变化的原因； (3)动量定理是矢量式， ①合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同； ②合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致， ③合外力冲量的方向与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。 FΔt = mv′- mv I= p′- p 动量定理的应用 尝试解释下原因？ 相同的动量变化，作用时间越长，作用力越小 生活中还有哪些地方用到了动量定理的原理？ 动量定理的应用 动量定理的应用 小试牛刀 玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击过程中( ) A. 玻璃杯的动量较大 B.玻璃杯受到的冲量较大 C. 玻璃杯动量变化较大 D.玻璃杯的动量变化较快 D 动量定理的应用 1、汽车的碰撞试验 1）汽车的安全气囊的保护作用 2）轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好 小试牛刀 行驶中的汽车如果发生剧烈碰撞， 车内的安全气囊会被弹出并瞬间充满气体.若碰撞后汽车的速度在很短时间内减小为零，关于安全气囊在此过程中的作用，下列说法正确的是( ) A. 增加了司机单位面积的受力大小 B. 减少了碰撞前后司机动量的变化量 C. 将司机的动能全部转换成汽车的动能 D. 延长了司机的受力时间并增大了司机的受力面积 D 动量定理的进一步理解 1、动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值； 2、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题； 3、动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。 动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。 我们可以把过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化，这样对于每个短暂过程就能够应用动量定理了。把应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到整个过程的动量定理。 典型例题 一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s，球棒对垒球平均的作用力是多大？ 分析：球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很