1.2 动量定理 课件-2023-2024学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

第一章 动量守恒定律 第2节 动量定理 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++高中物理2019人教版-选择性必修第一册-BHGZWL LXJ ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ 知识回顾 1、什么是动量? 2、什么是动量的变化量? 3、动量与动能的关系 问题1: 在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下,经过时间Δt,速度由v 变为v′ ① 从运动的角度表示物体的加速度 ② 从力的角度表示物体的加速度 ③ 将两式联立起来推导F与ΔP的关系 冲量 合外力的冲量等于动量的变化——动量定理 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 国际单位制中:牛·秒(N·s) 3. 理解:① 冲量是矢量, F 方向不变时:I与F 的方向相同。 F 方向变时: I与△p 的方向相同。 ② 冲量是过程量,是力对时间的积累效应。 ③ I = F∆t 只能求恒力的冲量。 一、冲量 ④ F-t 图像:面积表示 F 在 t 内的冲量I (横轴上方面积为正,下方为负) 例1.如图所示,质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下,一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t内所受力的冲量,正确的是( C ) A.拉力F的冲量大小为Ftcosθ B.摩擦力的冲量大小为Ftsinθ C.重力的冲量大小为mgt D.物体所受支持力的冲量大小为mgt 回到力与动量变化的关系,推广到变力的情况 例2.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 ( D ) 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 冲量与功的比较 功 冲量 定义式 W=Fscosθ(恒力) I=Ft(恒力) 意义 力对位移的累积效果 力对时间的累积效果 性质 标量,正负表示动力做功还是阻力做功 矢量,正负表示方向 特征 过程量,对应一段位移 过程量,对应一段时间 大小 功为零,冲量不一定为零。一个力的冲量为零,功一定为零。 二、动量定理 1.内容:物体在一个过程中所受合外力的冲量等于这个过程动量的变化量。 2.表达式:F合 ∆t = mvʹ – mv 或 I合 = pʹ – p = ∆p 3.理解: (1)因果关系:表明合外力的冲量是动量变化的原因; (2)动量定理是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同; (解题时注意规定正方向) 4.适用范围:在恒力、变力、直线、曲线、低速、高速问题中均可适用. 例3.(多选)下面关于合外力的冲量与动量变化的说法正确的是( BCD ) A.物体所受合外力冲量越大,它的动量也越大 B.物体所受合外力冲量不为零,它的动量一定要改变 C.物体动量增量的方向,就是它所受合外力的冲量方向 D.物体所受合外力冲量越大,它的动量变化就越大 例4.一个质量为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? 相同的动量变化,作用时间越长,作用力越小 尝试解释原因 由 F合∆t = pʹ – p 得 ①. 动量的变化率等于物体所受的合力; ②. 当动量变化较快时,物体所受合力较大,反之较小; ③. 当动量均匀变化时,物体所受合力为恒力。 牛顿第二定律的另一种表达形式 p-t 图像的斜率表示物体所受合力 三、动量的变化率 例5、(多选) 对下列几种物理现象的解释,正确的是( CD ) A.击钉时,不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻 B.用手接篮球时,手往往向后缩一下,是为了减小冲量 C.易碎品运输时,要用柔软材料包装,船舷常常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用力 D.在车内推车推不动,是因为车(包括人)所受合外力的冲量为零 物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之力就越小; 作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大,反之动量变化量就越小。 课堂小结 $$