资源描述
,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,*,*,第十六章,动量守恒定律,动量和动量定理,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,第十六章 动量守恒定律动量和动量定理 人民教育出版社,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,运动员头顶足球,如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢，你敢不敢顶？为什么？,情景问题一,人民教育出版社 高二|选修3-5 运动员头顶足球,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,运动物体的作用效果与物体的质量有关。,结论：,人民教育出版社 高二|选修3-5 运动物体,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,别人很慢地朝你投来一颗质量为,20g,的子弹来你敢不敢用手去接,?,如果子弹从枪里面发出来呢？,运动物体的作用效果还与,速度,有关。,结论：,人民教育出版社 高二|选修3-5 别人很慢地朝,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,所以，要更准确、更全面地反映,运动物体的作用效果,，必须同时考虑其,速度,及,质量,为此我们要引入一个新的物理量,动量,。,人民教育出版社 高二|选修3-5 所以，要,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,、,定义,：,物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量,p,，,用公式表示为,p=mv,动量,(,momentum,),2,、,单位,：,在国际单位制中，动量的单位是,千克,米,/,秒,，,符号是,kgm/s,；,3,、动量是,矢量,：,方向由,速度方向,决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；,4,、动量是描述物体运动状态的物理量，是,状态量,；,5,、动量是,相对的,，,与参考系的选择有关,。,注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有,瞬时性,，,故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度,人民教育出版社 高二|选修3-5、定义：物体的质量和速,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,动量概念的由来,如图所探究的问题中，发现碰撞的两个物体，它们的质量和速度的乘积,mv,在碰撞前后很可能是保持不变的，这让人们认识到,mv,这个物理量具有特别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。,人民教育出版社 高二|选修3-5 动量概念的由来 如,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,例,1.,下列情况中,物体动量不变的是,A.,在平直路面上匀速前进的汽车,B.,汽车在转弯过程中速度大小不变,C.,水平飞出的球撞到竖直墙面后又 沿原路返回,D.,匀速直线运动的洒水车正在洒水,.,人民教育出版社 高二|选修3-5 例1.下列情况中,物体,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,动量的变化,p,1,、某段运动过程（或时间间隔）,末状态的动量,p,跟,初状态的动量,p,的矢量差，称为动量的变化,（或动量的,增量,），,即,2,、动量变化的三种情况：,大小变化,、,方向改变,或,大小和方向都改变。,P,P,p,=,p-p,3,、,同一直线上,动量变化的运算：,P,P,P,P,P,P,P,P,P,P,人民教育出版社 高二|选修3-5 动量的变化p1、某段运,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,P,P,不在同一直线上的动量变化的运算，遵循,平行四边形定则,：,P,P,P,P,也称,三角形法则,：,从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端,动量的变化,p,人民教育出版社 高二|选修3-5 PP 不在同一直,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,规定正方向,P,P,P,例题,2,.,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，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？方向如何？,人民教育出版社 高二|选修3-5 规定正方向PPP例题,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,例题,3.,一个质量是,0.2kg,的钢球，以,2m/s,的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以,2m/s,的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？,v,v,人民教育出版社 高二|选修3-5 例题3.一个质量是0.,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度,v,=2m/s,碰撞前钢球的动量为,p=mv,=0.22kgm/s=0.4kgm/s.,碰撞后钢球的速度为,v,=-0.2m/s,，碰撞后钢球的动量为：,p=mv,=,0.22kgm/s=,0.4kgm/s,p=p,p,=,0.4kgm/s,0.4kgm/s =,0.8kgm/s,且动量变化的方向向左,.,人民教育出版社 高二|选修3-5 解：取水平向,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,1,、质量为,m,的钢球自高处落下，以速率,v,1,碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为,v,2,，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？,课堂练习,人民教育出版社 高二|选修3-5 1、质量为m的钢球自高处,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,若速度变化,E,k,可能为零,kgm,2,/s,2,（,J,）,标量,E,k,=mv,2,/2,动能,若速度变化,则,p,一定不为零,kgm/s,（,NS,）,矢量,p=mv,动量,动量与动能有什么区别？,动量与动能之间量值关系：,思考与讨论,人民教育出版社 高二|选修3-5 若速度变化,kgm2/,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,例题,4.,以下关于动能和动量的关系正确的是,:,（,）,A.,物体的动能改变，其动量一定改变,;,B.,物体的动量改变，则其动能一定改变,;,C.,动能是矢量，动量是标量,;,D.,物体的速度不变，则动量不变，动能 也不变。,人民教育出版社 高二|选修3-5 例题4.以下关于动能,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,思考与讨论,在前面所学的动能定理中，我们知道，动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，,动量的变化,又是什么原因引起的呢？,动量的变化与,速度的变化,有关，而速度的变化是因为有,加速度,，而牛顿第二定律告诉我们，,加速度,是由物体所受的,合外力,产生的。,人民教育出版社 高二|选修3-5 人民教育出版社 高二|,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,一辆汽车在急刹车时，若对车施加很大的阻力，车在很,_,时间内停止；如果施很,_,的阻力，也会停下来，不过时间要长得多。这两种情况，对汽车运动状态改变的效果,_,同。可见引起状态改变要考虑作用,_,和,_,这两个因素。,小,相,力作用的时间,短,力,人民教育出版社 高二|选修3-5 一辆汽车,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,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：,F,=,m,a,联立可得：,=p/t,这就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。,人民教育出版社 高二|选修3-5 牛顿第二定律推导动量的变,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,、,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,I,，,用公式表示为：,I=Ft,2,、,单位,：在国际单位制中，冲量单位是牛,秒，符号是,Ns,冲量,(,impulse,),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,4,、冲量是,过程量,，,反映了,力对时间的积累效应,人民教育出版社 高二|选修3-5、定义：作用在物体上的,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,力的,空间积累,使动能发生变化,Nm,（,J,）,标量,W=FS,功,力的,时间,积累,使动量发生变化,NS,矢量,I=Ft,冲量,冲量与功有什么区别？,1,、,作用力与反作用力,：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。,2,、,内力,：,对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零,。,例：,人在船上行走,人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加,。,思考与讨论,人民教育出版社 高二|选修3-5 力的空间积累Nm（J）,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,例题,5.,对于力的冲量，下列说法正确的是,(),A.,力越大，力的冲量就越大,;,B.,作用在物体上的力大，力的冲量不 一定大,;,C.,力与位移垂直时，力的冲量为零,;,D.,物体在水平推力作用下,经一段时间,t,后仍处于静止状态，则此推力的冲量 为零。,人民教育出版社 高二|选修3-5 例题5.对于力的冲量,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,例题,6.,如右图所示，一物体在与水平方向成,角的拉力,F,作用下匀速前进了时间,t,，则（）,A.,拉力,F,对物体的冲量大小为,Ft,;,B.,拉力,F,对物体的冲量大小为,Ft,sin,;,C.,摩擦力对物体的冲量大小为,Ft,sin,;,D.,合外力对物体的冲量大小为,0,。,F,人民教育出版社 高二|选修3-5 例题6.如右图所示，,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,t,0,F,0,F,t,O,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,t,0,内，力,F,0,的冲量的大小。,思考与讨论,如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？,公式,I=F t,中的,F,必须取平均值,人民教育出版社 高二|选修3-5 t0F0FtO,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,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：,或,3,、,加深理解：,1,）物理研究方法：,过程量可通过状态量的变化来反映；,2,）表明合外力的冲量是动量变化的原因；,3,）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：,合外力冲量,的方向与,合外力,的方向或,速度变化量,的,方向一致,，,但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。,人民教育出版社 高二|选修3-5 动量定理 1、内容：物体,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,动量定理的适用范围,1,、动量定理不但适用于,恒力,，,也适用于随时间变化的,变力,，,对于变力，动量定理中的,F,应理解为变力在作用时间内的,平均值,；,2,、动量定理不仅可以解决,匀变速直线运动,的问题，还可以解决,曲线运动,中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；,3,、动量定理不仅适用于,宏观低速,物体，也适用于,微观,现象和,变速,运动问题。,动量定理的,优点,：不考虑中间过程，,只考虑初末状态。,人民教育出版社 高二|选修3-5 动量定理的适用范围1、动,人民教育,出版社,高二,|,选修,3-5,2,、如图所示，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,。求球棒对垒球的平均作用力,。,课堂练习,人民教育出版社 高二|选修3-5 2、如图所示，一个质量为,人民教育,出版社,高二,
展开阅读全文