人教版高中选修3-5-第16章第2节动量与动量定理课件（共25张PPT）

16.2 动量与动量定理 民权高中 戴瑞波 m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2' 两物体碰撞前后的不变量 mv有意义 1 动量 ——碰撞中的不变量 1 定义：物体的质量和速度的乘积 2 公式：p=mv 3 单位：国际单位制为千克·米/秒，符号kg·m/s 4 矢量：由速度决定（和速度方向一致） 5 状态量：与瞬时速度对应 6 相对性：与参考系选择有关 认识动量 例题 1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动 1、碰撞前钢球的动量大小？方向如何？ 2、碰撞后钢球的动量大小？方向如何? 3、碰撞前后钢球的动量有没有变化？如果有变化了多少？方向如何？ 规定正方向 P P′ ΔP 例题 1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动 1、碰撞前钢球的动量大小？方向如何？ 2、碰撞后钢球的动量大小？方向如何? 3、碰撞前后钢球的动量有没有变化？如果有变化了多少？方向如何？ 规定正方向 P P′ ΔP 碰前： 碰后： 动量的变化： 动量的变化p 1 定义：某段运动过程（或时间间隔）末动量跟初动量的矢量差，称为动量的变化（或动量的增量） 2 公式：∆p = p' – p=m ∆v 3 三种情况：大小变化、方向改变或大小和方向都改变。 动量的变化p 4 同一直线上动量变化的运算： P P′ ΔP P P′ ΔP P P′ P′ P′ 5 不同直线上动量变化的运算：遵循平行四边形定则（三角形定则） P P′ ΔP P P′ ΔP ΔP 动能 动量 思考：动能与动量有什么区别： 1 Ek= mv2/2 2 标量 3 单位：kg·m2/s2 （J） 4 若速度变化,则ΔEk可能为零 1 p=mv 2 矢量 3 单位：kg·m/s（N·S） 4 若速度变化,Δp一定不为零 动能与动量计算关系 用质量转换 用速度转换 2 冲量 如何解决动量变化？ 结论：动量的变化与合外力有关 解决单个物体的动量变化可以从牛顿运动定律入手 Δp 逻辑链 Δv Δp=mΔv a Δv=at F F=ma 牛顿第二定律推导动量的变化 设置物理情景：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v 变为v'，如图所示： 分析： 由牛顿第二定律知： 而加速度定义有： 变形可得： 联立可得： （这是牛顿第二定律的另一种表达形式： （表明动量的变化与力的时间积累效果有关） 力等于动量的变化率） 1 定义：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 2 公式：I=Ft 3 单位：国际单位制为牛·秒，符号N·s 4 矢量：由力决定（和力方向一致） 5 过程量：反映了力对时间的积累效应 认识冲量 功 冲量 思考：功与冲量有什么区别： 1 W= F lcosα 2 标量 3 单位：N·m （J） 4 力的空间积累 1 I=Ft 2 矢量 3 单位：N·S 4 力的时间积累 冲量的计算——恒力与变力 t/s F/N 8 6 明确哪个力哪段时间的冲量 I=Ft ①：平均值法 ②：F-t图象法：F-t图象中图线和时间轴围成的面积为冲量 恒力 变力 冲量的计算——总冲量 I=F合t 合力的冲量 各个力冲量的矢量和 3 动量定理 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：I=Δp 或 Ft=mv'-mv 3 矢量式：合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同 4 因果关系：合外力的冲量是动量变化的原因 1 2 3 4 恒力与变力 直线与曲线运动 宏观、微观问题 动量定理的适用范围 动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。 动量定理解释生活现象 1 Δp一定，t短则F大，t长则F小 2 t一定，F大则Δp大，F小则Δp小 3 F一定，t长则Δp大，t短则Δp小 Ft=Δp ——缓冲装置 例题 1.一个质量为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45