动量守恒定律和能量守恒定律

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,动量守恒定律和能量守恒定律,动量 动量守恒定律,质量,速度,动量,变化率,动量定理,动量守恒定律,牛顿运动定律,动量,恒力，质点，惯性系,变力，质点系,以动量与其守恒定律为主线，从动量变化率引入牛顿运动定律，并在中学根底上扩展其应用范围。,构造框图,2,质点和质点系的动量定理,一,.,冲量 质点的动量定理,1.,质点的动量,量度质点机械运动的强度,2.,质点动量的时间变化率,质点动量的时间变化率是质点所受的合力,单位：,kgm/s,量纲：,MLT,1,3,3.,冲量,牛顿第二定律的一般形式,特例,大小：,方向：速度变化的方向,冲量 力的作用对时间的积累，矢量,单位：,Ns,量纲：,MLT,1,4,F,为恒力时，可以得出,I,F,t,F,作用时间很短时，可用力的平均值来代替。,质点所受合外力的冲量，等于该质点动量的增量。这个结论称为,动量定理,。,4. 动量定理：将力的作用过程与效果动量变化联系在一起,注意,：动量为状态量，冲量为过程量。,5,动量定理可写成分量式，即：,动量的物理意义,:,由动量定理，在相等的冲量作用下，不同质量的物体，其速度变化是不一样的，但它们的动量的变化却是一样的，所以从过程角度来看，动量比速度能更恰当地反映了物体的运动状态。因此，一般描述物体作机械运动时的状态参量，用动量比用速度更确切些。动量和位矢是描述物体机械运动状态的状态参量。,6,例1、质量为的乒乓球以10m/s的速率飞来，被板推挡后，又以20m/s的速率飞出。设两速度在垂直于板面的同一平面内，且它们与板面法线的夹角分别为45o和30o，求：1乒乓球得到的冲量；2假设撞击时间为，求板施于球的平均冲力的大小和方向。,45,o,30,o,n,v,2,v,1,7,45,o,30,o,n,v,2,v,1,O,x,y,解：取挡板和球为研究对象，由于作用时间很短，忽略重力影响。设挡板对球的冲力为,则有：,取坐标系，将上式投影，有：,8,为,I,与,x,方向的夹角。,此题也可用矢量法解，作矢量图用余弦定理和正弦定理，可得：,mv,2,v,1,mv,1,9,10,例,2 (P103,习题,3-9),一质量均匀分布的柔软细绳铅直地悬挂着，绳的下端刚好触到水平桌面上，如果把绳的上端放开，绳将落在桌面上。试证明：在绳下落的过程中，任意时刻作用于桌面的压力，等于已落到桌面上的绳重量的三倍。,o,x,11,一维运动可用正负代表其方向,o,x,证明：取如图坐标，设 时刻已有 长的柔绳落至桌面，随后的 时间内将有质量为,即 的柔绳以 的速率碰到桌面而停顿，它的动量变化率为：,12,根据动量定理，桌面对柔绳的冲力为：,柔绳对桌面的冲力,F,F,即：,而已落到桌面上的柔绳的重量为,所以,作业：,P102 3-3 3-4,13,二、质点系的动量定理 动量守恒定律,1、质点系的动量定理 质点系内力、外力,两个质点的系统,14,n,个质点的系统,由于内力总是成对出现的，所以矢量和为零。,所以：,质点系的动量定理：,积分形式,微分形式,以 和,表示系统的合外力和总动量，上式可写为：,15,2,、动量守恒定律,一个质点系所受的合外力为零时，这一质点系的总动量就保持不变。,作用于系统的合外力的冲量等于系统动量的增量,质点系动量定理,动量定理可写成分量式，即：,16,注意：,1、动量的矢量性：系统的总动量不变是指系统内各物体动量的矢量和不变，而不是指其中某一个物体的动量不变。系统动量守恒，但每个质点的动量可能变化。,2、系统动量守恒的条件：系统不受外力；合外力=0；内力外力。在碰撞、打击、爆炸等相互作用时间极短的过程中，内力外力，可略去外力。,3、假设系统所受外力的矢量和0，但合外力在某个坐标轴上的分矢量为零，动量守恒可在某一方向上成立。,4、动量守恒定律在微观高速范围仍适用。,5、动量守恒定律只适用于惯性系。,17,例1(P102 习题3-6) 一炮弹发射后在其运行轨道上的最高点h处炸裂成质量相等的两块。其中一块在爆炸后1秒钟落到爆炸点正下方的地面上，设此处与发射点的距离S1100米,问另一块落地点与发射点的距离是多少？空气阻力不计，g2),解：,y,h,x,第一块 方向竖直向下,其运动方程为,当,落地时，有：,18,爆炸中系统动量守恒,爆炸前，物体 作抛体运动，在最高点处,在最高点处的速度为：,其中：,19,落地时，,作业：,P102 3-7,爆炸后，物体 作斜抛运动，其运动方程为：,，所以,(舍去,得：,20,谢谢,21,Thank You !,不尽之处，恳请指正！,