1.2 动量定理（课件）-【上好课】2024-2025学年高二物理同步精品课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第一章：第2节 动量定理 高中物理选择性必修第一册 主讲老师：××× 目录 CONTENT 高中物理选择性必修第一册 动量定理 动量定理的应用 新课引入 01. 高中物理选择性必修第一册 这些不同的生活现象中隐藏着怎样的道理呢？ 高中物理选择性必修第一册 两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？ 为了分析问题的方便，我们先讨论物体受恒力的情况。 新课引入 02. 动量定理 第一部分 问题探究 01. 高中物理选择性必修第一册 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′，如图所示，则： 可得F∆t= mv′ - mv ，即F∆t= p′ - p 物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ , 物体的加速度为: 由牛顿第二定律F = ma 得 , F ʋʹ F ʋ 问题拓展 02. 高中物理选择性必修第一册 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 冲量 03. 高中物理选择性必修第一册 １.概念：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=F∆t 2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是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 冲量与功的比较 04. 高中物理选择性必修第一册 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 在F-t图像中可以用面积表示 力对位移的积累, 对应一段位移 在F-x图像中可以用面积表示 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 冲量与功的比较 05. 高中物理选择性必修第一册 某个力对物体有冲量, 力对物体不一定做功； 某个力对物体做了功, 力对物体一定有冲量。 F t F △t 冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 冲量的计算 06. 高中物理选择性必修第一册 1.求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积． 2.求合冲量的两种方法（一维情况）： 可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合Δt求解． 思考：若F为变力，如何求其冲量？ 说明：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 = Ft 只能求恒力的冲量。 微元法求变力的冲量 07. 高中物理选择性必修第一册 将该段时间 无限分割 F t/s 4 3 2 1 0 2 4 6 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 8 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 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。 微元法 10 高中物理选择性必修第一册 1.对于方向不变、大小随时间均匀变化的变力（力与时间成线性关系变化）,冲量也可用I=F(t'-t)计算,但式中的F应为Δt时间内的平均力,即 平均值法求变力的冲量 08. 2.若给出了力随时间变化的图像（如图），可用面积法求变力的冲量． 动量定理 09. 高中物理选择性必修第一册 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量。这个关系叫作动量定理（theoren of momentum）。 F∆t= p′ - p I=F∆t 或 F(t′ - t)= mv′ - mv 动量定理在变力情况下还成立吗？ 高中物理选择性必修第一册 把碰撞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 Ft =Δp ，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。在应用 Ft =Δp处理变力问题时，式中F应该理 解为变力在作用时间内的平均值。 动量定理与变力 10. 对动量定理的理解 11. 高中物理选择性必修第一册 1.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; 3.动量的变化率：动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理，得 ，可见，动量的变化率等于物体所受的合力。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。 动量