第二讲动量定理课件

第二讲第二讲动量和动量定理第二讲1一、探究动量与冲量的关系一、探究动量与冲量的关系上节内容回顾上节内容回顾上节内容回顾上节内容回顾1.动量是矢量量是矢量大小：大小：p=m方向：方向：p 与与同向同向 是描述物体运是描述物体运动状状态的状的状态量。量。2.动量量变化量化量：P=P=PP22 -PP11=mvmv22-mvmv11=m=m（vv22-vv11）I 1.冲量是矢量冲量是矢量 大小：大小：I=F t 方向与力的方向相同。方向与力的方向相同。运动运动力力牛顿第牛顿第二定律二定律一、探究动量与冲量的关系上节内容回顾 一、动 量（p）12如图所示：如图所示：如图所示：如图所示：质量为质量为质量为质量为m m m m的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力的物体，在合力F F F F的作用下，经过一段时间的作用下，经过一段时间的作用下，经过一段时间的作用下，经过一段时间t t t t，速度由速度由速度由速度由v v v v 变为变为变为变为v v v v，则此过程小球动量变化量与力，则此过程小球动量变化量与力，则此过程小球动量变化量与力，则此过程小球动量变化量与力F F F F间存在怎样的关系？间存在怎样的关系？间存在怎样的关系？间存在怎样的关系？设置物理情景设置物理情景设置物理情景设置物理情景FF如图所示：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，3Ft=m m0物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量，这个关系叫动量定理。1.内容：2.表达式：3.对动量定理的理解即：即：Ft=p 或或 I=p(1)动量定理反映了合外力的冲量与动量变化量之间的因果关系，动量定理反映了合外力的冲量与动量变化量之间的因果关系，即即合外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果合外力的冲量是原因，物体的动量变化量是结果。（2）动量定理表达式是矢量式，合外力的冲量跟物体动）动量定理表达式是矢量式，合外力的冲量跟物体动 量变化量不仅有大小，还要注意方向问题，在解题时，要注量变化量不仅有大小，还要注意方向问题，在解题时，要注意意规定正方向规定正方向。二、动量定理二、动量定理三、动量定理Ft=m m0物体在一个过程始末的4【例【例1】一个质量为】一个质量为0.01kg的弹性小球，以的弹性小球，以vo=10m/s的的速度在光滑速度在光滑 水平面上运动，水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁撞到前方的竖直墙壁v=8m/s的速度反向弹回，设碰撞时间的速度反向弹回，设碰撞时间为为0.01s，求球受到墙壁的平，求球受到墙壁的平均撞击力。均撞击力。【解析】【解析】【例1】一个质量为0.01kg的弹性小球，以vo=10m/51 1 1 1、确定研究对象、确定研究对象、确定研究对象、确定研究对象3 3 3 3、明确研究对象的初末速度、明确研究对象的初末速度、明确研究对象的初末速度、明确研究对象的初末速度,规定正方向规定正方向规定正方向规定正方向，确定初末动量，确定初末动量，确定初末动量，确定初末动量，4 4 4 4、根据动量定理列方程，统、根据动量定理列方程，统、根据动量定理列方程，统、根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解并对一单位后代入数据求解并对一单位后代入数据求解并对一单位后代入数据求解并对所求物理量的大小方向作答。所求物理量的大小方向作答。所求物理量的大小方向作答。所求物理量的大小方向作答。2 2 2 2、对、对、对、对研究对象进行受力分研究对象进行受力分研究对象进行受力分研究对象进行受力分析，求出合外力的冲量；析，求出合外力的冲量；析，求出合外力的冲量；析，求出合外力的冲量；动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤动量定理的应用步骤1、确定研究对象3、明确研究对象的初末速度,规定正方向，确定6【练【练1】关于冲量，下列说法中关于冲量，下列说法中关于冲量，下列说法中关于冲量，下列说法中正确的是正确的是正确的是正确的是()A A A A冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因B B B B作用在静止的物体上的力的作用在静止的物体上的力的作用在静止的物体上的力的作用在静止的物体上的力的冲量一定为零冲量一定为零冲量一定为零冲量一定为零C C C C动量越大的物体受到的冲量动量越大的物体受到的冲量动量越大的物体受到的冲量动量越大的物体受到的冲量越大越大越大越大D D D D冲量的方向就是物体受力的冲量的方向就是物体受力的冲量的方向就是物体受力的冲量的方向就是物体受力的方向方向方向方向【解析】【解析】【练1】关于冲量，下列说法中正确的是()【解析】7【练【练2】、(多选多选多选多选)古时有古时有古时有古时有“守守守守株待兔株待兔株待兔株待兔”的寓言，设兔子的头的寓言，设兔子的头的寓言，设兔子的头的寓言，设兔子的头部受到大小等于自身重力的打部受到大小等于自身重力的打部受到大小等于自身重力的打部受到大小等于自身重力的打击力时即可致死若兔子与树击力时即可致死若兔子与树击力时即可致死若兔子与树击力时即可致死若兔子与树桩发生碰撞，作用时间为桩发生碰撞，作用时间为桩发生碰撞，作用时间为桩发生碰撞，作用时间为0.2 0.2 0.2 0.2 s s s s，则被撞死的兔子的奔跑速，则被撞死的兔子的奔跑速，则被撞死的兔子的奔跑速，则被撞死的兔子的奔跑速度度度度大约大约大约大约是是是是()A1 m/s B1.5 m/sC2 m/s D2.5 m/s【解析】【解析】【练2】、(多选)古时有“守株待兔”的寓言，设兔子的头部受到8三、动量定理的应用三、动量定理的应用动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象动量定理解释生活现象PPPP一定，一定，一定，一定，t t t t短则短则短则短则F F F F大，大，大，大，t t t t长则长则长则长则F F F F小；小；小；小；由由由由Ft=PFt=PFt=PFt=P可知：可知：可知：可知：t t t t一定，一定，一定，一定，F F F F大则大则大则大则PPPP大，大，大，大，F F F F小则小则小则小则PPPP小；小；小；小；F F F F一定，一定，一定，一定，t t t t长则长则长则长则PPPP大，大，大，大，t t t t短则短则短则短则PPPP小。小。小。小。缓冲装置缓冲装置缓冲装置缓冲装置三、动量定理的应用动量定理解释生活现象P一定，t短则F大91 1 1 1、在日常行走中，若一个大人和一个小孩发生了碰撞，你将、在日常行走中，若一个大人和一个小孩发生了碰撞，你将、在日常行走中，若一个大人和一个小孩发生了碰撞，你将、在日常行走中，若一个大人和一个小孩发生了碰撞，你将可能看到什么样的现象？可能看到什么样的现象？可能看到什么样的现象？可能看到什么样的现象？2 2 2 2、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球、在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？一块大石头，他们会用头去顶吗？一块大石头，他们会用头去顶吗？一块大石头，他们会用头去顶吗？3 3 3 3、用不同的力去骑自行车，要达到同样的速、用不同的力去骑自行车，要达到同样的速、用不同的力去骑自行车，要达到同样的速、用不同的力去骑自行车，要达到同样的速度，是用力大的先达到还是用力小的？度，是用力大的先达到还是用力小的？度，是用力大的先达到还是用力小的？度，是用力大的先达到还是用力小的？思考思考思考思考1、在日常行走中，若一个大人和一个小孩发生了碰撞，你将可能看101 1 1 1、同一个人分别用铁锤子和软橡皮锤子、同一个人分别用铁锤子和软橡皮锤子、同一个人分别用铁锤子和软橡皮锤子、同一个人分别用铁锤子和软橡皮锤子以一定的速度以一定的速度以一定的速度以一定的速度敲钉子敲钉子敲钉子敲钉子，哪种情况钉子更容易钻入木块，这是为什么，哪种情况钉子更容易钻入木块，这是为什么，哪种情况钉子更容易钻入木块，这是为什么，哪种情况钉子更容易钻入木块，这是为什么？2 2 2 2、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？弹性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？思考思考思考思考1、同一个人分别用铁锤子和软橡皮锤子以一定的速度敲钉子，哪种11 报道报道报道报道1 1 1 1、1962196219621962年，一架年，一架年，一架年，一架“子爵号子爵号子爵号子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与客机，在美国的伊利奥特市上空与客机，在美国的伊利奥特市上空与客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生。报道报道报道报道2 2 2 2、1980198019801980年，一架英国的年，一架英国的年，一架英国的年，一架英国的“鸽式鸽式鸽式鸽式”战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生撞，飞机坠毁，飞行员弹射逃生 问题问题问题问题：小小飞禽何以能撞毁飞：小小飞禽何以能撞毁飞：小小飞禽何以能撞毁飞：小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？机这样的庞然大物？机这样的庞然大物？机这样的庞然大物？思考思考思考思考 报道1、1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥12 问题问题问题问题：仔细观：仔细观：仔细观：仔细观察实验，并尝试用察实验，并尝试用察实验，并尝试用察实验，并尝试用动量定理解释为什动量定理解释为什动量定理解释为什动量定理解释为什么坚硬的瓦片碎了，么坚硬的瓦片碎了，么坚硬的瓦片碎了，么坚硬的瓦片碎了，而易碎的鸡蛋却完而易碎的鸡蛋却完而易碎的鸡蛋却完而易碎的鸡蛋却完好无损。好无损。好无损。好无损。思考思考思考思考 问题：仔细观察实验，并尝试用动量定理解释为什么坚硬的瓦13生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用生活中的应用14科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步 1 1、汽车的碰撞试验汽车的碰撞试验1 1）汽车的安全气囊的保护）汽车的安全气囊的保护作用作用2 2）系好安全带，安全乘车）系好安全带，安全乘车科学漫步 1、汽车的碰撞试验1）汽车的安全气囊的保护作用2）15科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步 1 1、飞机的起落架、飞机的起落架1 1）认真的观察飞）认真的观察飞机降落时起落架是机降落时起落架是如何工作的？如何工作的？用物用物理知识分析其中的理知识分析其中的原理。原理。科学漫步 1、飞机的起落架1）认真的观察飞机降落时起落架是如16【练【练3】、甲、乙两个质量相同的甲、乙两个质量相同的甲、乙两个质量相同的甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗物体，以相同的初速度分别在粗物体，以相同的初速度分别在粗物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙糙程度不同的水平面上运动，乙糙程度不同的水平面上运动，乙糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长物体先停下来，甲物体又经较长物体先停下来，甲物体又经较长物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的时间停下来，下面叙述中正确的时间停下来，下面叙述中正确的时间停下来，下面叙述中正确的是（是（是（是（）A A A A、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大、甲物体受到的冲量大 B B B B、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量大、乙物体受到的冲量大C C C C、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等、两个物体受到的冲量大小相等 D D D D、无法判断、无法判断、无法判断、无法判断【解析】【解析】【练3】、甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙17【练【练4】、质量为质量为质量为质量为1kg1kg1kg1kg的物体做直的物体做直的物体做直的物体做直线运动，其速度线运动，其速度线运动，其速度线运动，其速度时间图象如图时间图象如图时间图象如图时间图象如图所示，则物体在前所示，则物体在前所示，则物体在前所示，则物体在前10 s10 s10 s10 s内和后内和后内和后内和后10 10 10 10 s s s s内所受合外力的冲量分别是内所受合外力的冲量分别是内所受合外力的冲量分别是内所受合外力的冲量分别是()A A A A10 s,10 Ns10 s,10 Ns10 s,10 Ns10 s,10 NsB B B B10 Ns10 Ns10 Ns10 Ns，10 Ns10 Ns10 Ns10 NsC C C C0,10 Ns0,10 Ns0,10 Ns0,10 NsD D D D0 0 0 0，10 Ns10 Ns10 Ns10 Ns【解析】【解析】【练4】、质量为1kg的物体做直线运动，其速度时间图象如图18【练【练5】、玻璃杯从同一高度落下，玻璃杯从同一高度落下，玻璃杯从同一高度落下，玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易掉在水泥地上比掉在草地上容易掉在水泥地上比掉在草地上容易掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于在玻璃杯与水泥地碎，这是由于在玻璃杯与水泥地碎，这是由于在玻璃杯与水泥地碎，这是由于在玻璃杯与水泥地撞击过程中（撞击过程中（撞击过程中（撞击过程中（）A A A A、玻璃杯的动量较大、玻璃杯的动量较大、玻璃杯的动量较大、玻璃杯的动量较大 B B B B、玻璃杯受到的冲量较大、玻璃杯受到的冲量较大、玻璃杯受到的冲量较大、玻璃杯受到的冲量较大C C C C、玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大玻璃杯的动量变化较大 D D D D、玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快玻璃杯的动量变化较快【解析】【解析】【练5】、玻璃杯从同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易19【例【例2】、如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为如图所示，质量为m m m m2 kg2 kg2 kg2 kg的物体，在水平力的物体，在水平力的物体，在水平力的物体，在水平力F F F F16 N16 N16 N16 N的作用下，由静止开始沿的作用下，由静止开始沿的作用下，由静止开始沿的作用下，由静止开始沿水平面向右运动已知物体与水平面向右运动已知物体与水平面向右运动已知物体与水平面向右运动已知物体与水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数水平面间的动摩擦因数0.2.0.2.0.2.0.2.若若若若F F F F作用作用作用作用t1t1t1t12 s2 s2 s2 s后撤去，后撤去，后撤去，后撤去，撤去撤去撤去撤去F F F F后又经后又经后又经后又经t2t2t2t22 s2 s2 s2 s物体与竖物体与竖物体与竖物体与竖直墙壁相碰，若物体与墙壁作直墙壁相碰，若物体与墙壁作直墙壁相碰，若物体与墙壁作直墙壁相碰，若物体与墙壁作用时间用时间用时间用时间t3t3t3t30.1 s0.1 s0.1 s0.1 s，碰撞后反，碰撞后反，碰撞后反，碰撞后反向弹回的速度向弹回的速度向弹回的速度向弹回的速度vvvv6 m/s6 m/s6 m/s6 m/s，求，求，求，求墙壁对物体的平均作用力墙壁对物体的平均作用力墙壁对物体的平均作用力墙壁对物体的平均作用力(g(g(g(g取取取取10 m/s10 m/s10 m/s10 m/s2 2 2 2)【解析】【解析】第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT【例2】、如图所示，质量为m2 kg的物体，在水平力F120【练【练6】、蹦床是运动员在一张绷蹦床是运动员在一张绷蹦床是运动员在一张绷蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目，一个质种空中动作的运动项目，一个质种空中动作的运动项目，一个质种空中动作的运动项目，一个质量为量为量为量为60 kg60 kg60 kg60 kg的运动员，从离水平网的运动员，从离水平网的运动员，从离水平网的运动员，从离水平网面面面面3.2 m3.2 m3.2 m3.2 m高处自由下落，着网后沿高处自由下落，着网后沿高处自由下落，着网后沿高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面竖直方向蹦回离水平网面竖直方向蹦回离水平网面竖直方向蹦回离水平网面5.0 m5.0 m5.0 m5.0 m高高高高处已知运动员与网接触的时间处已知运动员与网接触的时间处已知运动员与网接触的时间处已知运动员与网接触的时间为为为为1.2 s1.2 s1.2 s1.2 s若把这段时间内网对运若把这段时间内网对运若把这段时间内网对运若把这段时间内网对运动员的作用力当做恒力处理，求动员的作用力当做恒力处理，求动员的作用力当做恒力处理，求动员的作用力当做恒力处理，求此力的大小此力的大小此力的大小此力的大小(g(g(g(g取取取取10 m/s10 m/s10 m/s10 m/s2 2 2 2)【解析】【解析】第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT【练6】、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种21【例【例3】、一质量为一质量为一质量为一质量为100g100g100g100g的小球的小球的小球的小球从从从从0.8m0.8m0.8m0.8m高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了至最低点经历了至最低点经历了至最低点经历了0.2s0.2s0.2s0.2s，求软垫对求软垫对求软垫对求软垫对小球的作用力小球的作用力小球的作用力小球的作用力？【例4】、一质量为、一质量为、一质量为、一质量为100g100g100g100g的小球的小球的小球的小球从从从从0.8m0.8m0.8m0.8m高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点下落的高度为至最低点下落的高度为至最低点下落的高度为至最低点下落的高度为0.20.20.20.2m m m m，求求求求软垫对小球的作用力软垫对小球的作用力软垫对小球的作用力软垫对小球的作用力？第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT【例3】、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个22四、对比动量定理和动能定理四、对比动量定理和动能定理动能定理动量定理动能定理（）揭示的是动能的变化和功的因果关系动量定理（）揭示的是动量变化和冲量的因果关系一般涉及位移或路程时用一般涉及时间时用动能变化只是数值的变化动量变化既包含数值变化，也包含方向变化均涉及到运动过程中物体的受力情况和初末速度第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT四、对比动量定理和动能定理动能定理动量定理动能定理（23新 课 讲 授课堂小结课堂小结 Ft=m m0物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量，这个关系叫动量定理。1.内容：2.表达式：3.对动量定理的理解即：即：Ft=p 或或 I=p(1)动量定理表明合外力的冲量是使物体动量变化的原因。动量定理表明合外力的冲量是使物体动量变化的原因。（2）动量定理表达式是矢量式，合外力的冲量跟物体动动量定理表达式是矢量式，合外力的冲量跟物体动 量变化量不仅有大小，还要注意方向问题，在解题时，要注量变化量不仅有大小，还要注意方向问题，在解题时，要注意意规定正方向规定正方向。第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT 一、动量定理新课讲授课堂小结 Ft=m m24根据动量定理Ft=p知：当我们需要减小物体之间的作用力时，可以采用软的，有弹性的材料或者起到缓冲作用的保护动作，从而增加作用时间，减小作用力，如用泡沫材料包装易碎物品、摩托车头盔里的衬垫、急行跳远必须跳到沙坑里、屈膝落地等。相反当我们需要增大物体之间的作用力时，可以采用坚硬的，没有弹性的材料，从而减小作用时间，增大作用力，如铁锤钉钉子，打铁，破拆工具等。相反当我们需要增大物体之间的作用力时，可以采用坚硬的，没有弹性的材料，从而减小作用时间，增大作用力，如铁锤钉钉子，打铁，破拆工具等。既适用于直线运动，也适用于曲线运动；既适用于单过程运动，也适用于多过程运动；即使用与单个物体，也适用于多个物体组成的系统；既适用于解决恒力问题，也适用于解决变力问题。第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT第二讲 动量定理 课件PPT部编版课件统编版课件优质课课件免费课件PPT二、用动量定理解释生活中的现象根据动量定理Ft=p知：25