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

情景引入 思考1：上述两幅图均发生了什么运动？ 思考2： 安全气囊、海绵垫为什么能够起到保护的作用？ 第2节 动量定理 合肥九中---孙磊 温故知新 问题情景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t，速度由v 变为v′. 可得Ft= mv′- mv ，即Ft= p′- p 【分析】如图所示,物体的初动量为p=mv,末动量为p′= mv′ , 由加速度的定义式: 由牛顿第二定律 F = ma , 温故知新 问题情景2：假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，已知两力作用的时间为 t，试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。 冲量 动量 一、冲量 1.定义：某力的冲量为该力和该力作用时间的乘积叫做该力的冲量I。 2.表达式： I=Ft （公式中的F为恒力） 3.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s 4.对冲量的理解： （1）冲量为矢量，方向由该力方向决定； （2）冲量是过程量，反映力对时间的积累效应 （3）公式中F为恒力，若是变力求冲量不可直接用。 可以用平均值或者F-t图像求解 5.冲量与功的联系： 冲量 功 区 别 公式 标、矢量 意义 正负 作用效果 单位 N·S I=Ft W=Fxcos θ 矢量 标量 N·m（J） 力对时间的积累, 对应一段时间 力对位移的积累, 对应一段位移 正负表示与正方向相同或相反 正负表示动力做功或阻力做功 改变物体的动量 改变物体的动能 【例题1】质量m =2kg的物体，在a =370的光滑斜面的顶端由静止滑下，已知斜面的长为s =12m，g =10m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中.求:(1)物体所受各个力各自的冲量？ (2)合力的冲量？ 思考： （3）如何求合力的冲量？ 合力冲量：1、I=F1t1＋F2t2＋·· （注意方向） ； 2、I合=F合·Δt （4）有哪些方法可以求物体到达底部的速度？ 二、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，这就是动量定理。 2.表达式： 3.对公式的理解： （1）公式中的I指的是合外力的冲量； （2）该公式只考虑初末状态，不考虑中间过程； （3）动量的变化率 指的是合外力。 4.动量定理的应用： （1）定性分析： 安全气囊，海绵垫等等 手机壳 鸡蛋托 泡沫网 用动量定理解释下列情况： 越长， 一定， 越短， 则F越小. 则F越大. 一定， ——缓冲作用 4.动量定理的应用： （2）定量计算： 【例题2】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是多大？ 【例题3】如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L＝5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t＝1.2s，则安全带受的平均拉力是多少？(g取10 m/s2) 【例题4】使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速变为反向0.5v，已知水的密度为ρ，求： (1) 单位时间内射到钢板上水的质量； (2) 水对钢板的冲击力大小。 Lavf57.62.100 $$