动量和动量定理（上课用）解析ppt课件

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,*,16.2 动量和动量定理,高考要求：动量定理 II,实验：瓦碎蛋全,16.2 动量和动量定理高考要求：动量定理 II实验：瓦碎,1,动量概念的由来,在上节课探究的问题中，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。,动量概念的由来 在上节课探究的问题中，发现碰撞的两个物,2,在物理学中什么叫动量？,它的单位是什么？,你是怎样理解动量这个概念？,请阅读课本6-7页“动量”部分回答下列问题,一、动量,P,在物理学中什么叫动量？请阅读课本6-7页“动量”部分回答下列,3,是,状态,量。,一、动量,P,1,、概念：,物体的质量,m,和速度,v,的乘积叫做动量,。,2,、定义式：,p=m v,3,、单位：,kg m,s,4,、几点说明,:,（,2,）瞬时性,:,（,1,）,矢量,性,:,运算遵循,。,（,3,）相对性,:,物体的动量与,参照物,的选择有关,方向与速度方向,。,相同,平行四边形定则,故在计算时相应的速度应取这一时刻的,瞬时速度,物体的,质量,m,和,速度,v,的乘积叫做,动量,。,是状态量。一、动量P1、概念：物体的质量m和速度v的乘积叫做,4,历史背景,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，十七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们提出了这样一种观点：,若找到一个适当的物理量来描述，运动的总量是守恒的,。这就是,运动不灭的思想,。他继承伽利略说法，定义质量和速率的乘积为动量。笛卡尔认为，这是量度运动的唯一正确的物理量。他的观点的缺陷，在于忽略了动量的方向性。,1668,年，荷兰物理学家惠更斯在,关于碰撞对物体运动的影响,的论文中，明确指出了动量的方向性和守恒性。,牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就是在追寻不变量的努力中，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。,历史背景 最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，十七世,5,试讨论以下几种运动的动量变化情况。,物体做匀速直线运动,物体做自由落体运动,物体做平抛运动,物体做匀速圆周运动,动量大小、方向均不变,动量方向不变，大小不断增大,动量方向时刻改变，大小不断增大,动量方向时刻改变，大小不变,试讨论以下几种运动的动量变化情况。物体做匀速直线运动物体做自,6,1,、一个质量是0.1,kg,的钢球，以6,m/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6,m/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？,规定正方向,P,P,P,课堂练习,1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动,7,动量和动量定理（上课用）解析ppt课件,8,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,动量的变化p 1、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量,9,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,PP 不在同一直线上的动量变化的运算，遵循平行四边形,10,2,、课本11页“问题与练习”第一题,课堂练习,2、课本11页“问题与练习”第一题课堂练习,11,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？,动量与动能间量值关系：,思考与讨论,若速度变化,kgm2/s2标量Ek=mv2/2动能若速度,12,16.2 动量和动量定理,（）,（第2课时）,实验：瓦碎蛋全,高考要求：动量定理 II,16.2 动量和动量定理（）（第2课时）实验：瓦碎蛋全,13,生活中的这些现象都是什么原理呢？,生活中的这些现象都是什么原理呢？,14,F,F,v,0,v,F,作用了时间,t,分析：,由牛顿第二定律知：,F,=,m,a,加速度：,整理得：,即：,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,0,变为,v,，如是图所示：,FFv0 v F 作用了时间 t 分,15,思考：,上式左边是动量的变化量，那么右边有什么物理意义呢？,请阅读课本第8页，回答以下问题,思考：上式左边是动量的变化量，那么右边有什么物理意义,16,1.,冲量,：,(1)定义：,(,2,)公式：,(3)单位：,(4)冲量是,量,2.,动量定理,：,(1),内容：,三、动量定理,力,与,力的作用时间,的乘积叫做,力,的,冲量。,I=Ft,NS,矢,，其方向与,力的方向,相同,。,注：冲量是过程量，是力对时间的积累效应。,(,2,)公式：,物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量。,1.冲量：2.动量定理：三、动量定理力与力的作用时间的乘积叫,17,动量和动量定理（上课用）解析ppt课件,18,动量和动量定理（上课用）解析ppt课件,19,（,3,）对动量定理的理解：,p,一定,时，,F,与,t,成反比；,F,一定,时，,p,与,t,成正比；,t,一定时，,F,与,p,成正比。,公式中力,F,指物体受到的,合力,。,当力是变力时，,F,指变力的,平均值,。,（3）对动量定理的理解：p一定时，F 与t成反比；,20,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？,小实验,非弹性绳断,橡皮绳不断,为什么呢？,思考与讨论,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,21,报道,1,、,1962,年，一架“子爵号”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。,报道,2,、,1980,年，一架英国的“鸽式”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,问题,：小小飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？,思考与讨论,报道1、1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥,22,鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，但如果在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，结果鸡蛋却保持完好无损,高空砸鸡蛋,鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，但如果,23,生活中的应用,包装用的泡沫材料,生活中的应用包装用的泡沫材料,24,船靠岸时边缘上的废旧轮胎,生活中的应用,船靠岸时边缘上的废旧轮胎生活中的应用,25,摩托车头盔里的衬垫,生活中的应用,摩托车头盔里的衬垫生活中的应用,26,生活中的应用,生活中的应用,27,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,）轿车前面的发动机舱并不是越坚固越好,2,、了解历史上关于运动量度的争论,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）,28,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。,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,29,23,某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为,L,导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场,B,绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为,m,，其中燃料质量为,m,，燃料室中的金属棒,EF,电阻为,R,，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒,CD,（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，当回路,CEFDC,面积减少量达到最大值,S,，用时,t,，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭在,t,时间内，电阻,R,产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体当燃烧室下方的可控喷气孔打开后喷出燃气进一步加速火箭,（,2,）经,t,时间火箭恰好脱离导轨求火箭脱离时的速度,v,0,；（不计空气阻力）,2016,年浙江省高考招生选考物理试卷（,4,月份）,23某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图,30,23,某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为,L,导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场,B,绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为,m,，其中燃料质量为,m,，燃料室中的金属棒,EF,电阻为,R,，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒,CD,（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，当回路,CEFDC,面积减少量达到最大值,S,，用时,t,，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭在,t,时间内，电阻,R,产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体当燃烧室下方的可控喷气孔打开后喷出燃气进一步加速火箭,（,1,）求回路在,t,时间内感应电动势的平均值及通过金属棒,EF,的电荷量，并判断金属棒,EF,中的感应电流方向；,2016,年浙江省高考招生选考物理试卷（,4,月份）,23某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图,31,23,某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图所示竖直固定在绝缘底座上的两根长直光滑导轨，间距为,L,导轨间加有垂直导轨平面向里的匀强磁场,B,绝缘火箭支撑在导轨间，总质量为,m,，其中燃料质量为,m,，燃料室中的金属棒,EF,电阻为,R,，并通过电刷与电阻可忽略的导轨良好接触引燃火箭下方的推进剂，迅速推动刚性金属棒,CD,（电阻可忽略且和导轨接触良好）向上运动，当回路,CEFDC,面积减少量达到最大值,S,，用时,t,，此过程激励出强电流，产生电磁推力加速火箭在,t,时间内，电阻,R,产生的焦耳热使燃料燃烧形成高温高压气体当燃烧室下方的可控喷气孔打开后喷出燃气进一步加速火箭,（,3,）火箭脱离导轨时，喷气孔打开，在极短的时间内喷射出质量为,m,的燃气，喷出的燃气相对喷气前火箭的速度为,u,，求喷气后火箭增加的速度,v,（提示：可选喷气前的火箭为参考系）,2016,年浙江省高考招生选考物理试卷（,4,月份）,?,23某同学设计了一个电磁推动加喷气推动的火箭发射装置，如图,32,4,、运用动量定理解题步骤：,（,1,）确定研究对象和正方向；,（,2,）明确研究过程，对研究对象进行受 力分析。,（,3,）找出物体的初末状态并确定相应的动量；,（,4,）根据动量定理列方程求解；,4、运用动量定理解题步骤：,33,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=Ft,中的,F,必须取平均值,t0F0FtO 由图可知F-t图线与时间轴之间所围,34,例、质量为,m,的物体,A,受如图所示,F,的力作用了,ts,，物体始终保持静止，则在此过程中（）,60,0,F,A,、,F,的冲量大小为,F t cos60,0,B,、,F,的冲量大小为,0,C,、,F,的冲量大小为,F t,D,、,合力的冲