人教版物理选修3-5课件第16章第二节

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1、第二节 动量和动量定理课前自主学案核心要点突破课堂互动讲练课标定位知能优化训练第二节课标课标 定位 学习习目标标：1.理解动动量的概念，会正确计计算一维维 的动动量变变化 2知道冲量的定义义、单单位及其矢量性 3理解动动量定理的含义义和表达式，会用动动量定 理解决实际问题实际问题 重点难难点：1.对动对动 量概念的理解 2对动对动 量定理的理解及应应用课前自主学案一、动动量 1动动量 (1)定义义：物体的_和_的乘积积 (2)定义义式：p_. (3)单单位：在国际单际单 位制中，动动量的单单位是 _，符号为为_. (4)方向：动动量是_，其方向与物体的 _相同质质量速度 mv千克米/秒kgm/

2、s 矢量 速度方向2动动量的变变化量 (1)定义义：物体在某段时间时间 内末动动量与初动动量 的矢量差(也是矢量)，p_ (矢量 式) (2)若动动量始终终保持在一条直线线上时时的运算： 选选定一个正方向，动动量、动动量的变变化量用带带 正、负负号的数值值表示，从而将矢量运算简简化为为 代数运算(此时时的正、负负号仅仅代表方向，不代 表大小)若动动量不在一条直线线上，其运算遵 循平行四边边形定则则pp二、动动量定理 1冲量 (1)定义义：_与_的乘积积 (2)定义义式：I_ (3)物理意义义：冲量是反映力的作用对时间对时间 的 _的物理量，力_，作用 时时 间间_，冲量就越大 (4)单单位：在

3、国际单际单 位制中，冲量的单单位是 _，符号为为_.力力的作用时间时间 F(tt)积积累效应应越大 越长长牛秒Ns(5)矢量性：如果力的方向恒定，则则冲量的方向与 力的方向_；如果力的方向是变变化的，则则 冲量的方向与相应时间应时间 内物体动动量变变化量的方向 _ 2动动量定理 (1)内容：物体在一个过过程始末的 _ 等于它在这这个过过程中所受力的_ (2)公式：F(tt)_，或 _I.相同相同动动量变变化量 冲量 mvmv pp核心要点突破一、对动对动 量的理解 1动动量的“三性” (1)瞬时时性：动动量是状态态量，求动动量时时要明确是 哪一物体在哪一状态态(时时刻)的动动量，pmv中 的速

4、度v是瞬时时速度 (2)矢量性：动动量的方向与物体的瞬时时速度的方 向相同，有关动动量的运算，如果物体在一条直 线线上运动动，则选则选 定一个正方向后，动动量的矢量 运算就可以转转化为为代数运算了(3)相对对性：指物体的动动量与参考系的选择选择 有关 ，选选不同的参考系时时，同一物体的动动量可能不同 ，通常在不说说明参考系的情况下，物体的动动量是 指物体相对对地面的动动量 2动动量、速度与动动能的区别别与联联系 (1)动动量与速度的区别别与联联系 联联系：动动量和速度都是描述物体运动动状态态的物 理量，都是矢量，动动量的方向与速度方向相同， pmv. 区别别：速度描述物体运动动的快慢和方向；动

5、动量 在描述物体运动动方面更进进一步，更能体现现运动动物 体的作用效果即时应时应 用(即时时突破，小试试牛刀) 1对对于一个质质量不变变的物体，下列说说法正确 的是( ) A物体的动动量发发生变变化，其动动能一定变变化 B物体的动动量发发生变变化，其动动能不一定变变化 C物体的动动能不变变，其动动量一定不变变 D物体的动动能变变化，其动动量不一定变变化 解析：选选B.动动量pmv，是矢量，速度v的大 小或方向发发生变变化，动动量就变变化；而动动能只 在速率改变时变时 才发发生变变化，故选项选项 B正确，A 、C、D均错错二、对对冲量的理解 1冲量是描述力在某段时间时间 内积积累效应应的物 理量

6、，具有绝对绝对 性，其大小由力和作用时间时间 共 同决定，是过过程量，它与物体的运动动状态态没有 任何关系 2冲量公式IFt中，t是力作用的时间时间 ，F必 须须是恒力(可以是某一个恒力，也可以是恒定 的合力)，非恒力除同一方向均匀变变化的力可 以用平均力计计算冲量外，一般不能用此式直接 计计算冲量，可利用动动量定理Ip或F t图图象 中图线图线 所围围的面积积求解在计计算冲量时时必须须 说说明是某力在某段时间时间 内的冲量3冲量是矢量，其方向与恒力方向一致，变变力 的冲量方向可根据对应时间对应时间 内物体动动量变变化量 的方向来判断 特别别提醒：(1)冲量是矢量，只有两个冲量的大 小相等，方

7、向相同，才能说说两个冲量相同 (2)求冲量时时必须须弄清楚求哪个力的冲量，这这个 力是恒力还还是变变力即时应时应 用(即时时突破，小试试牛刀) 2.恒力F作用在质质量为为m的物体上，如图图162 1所示，由于地面对对物体的摩擦力较较大，物 体没有被拉动动，则经时间则经时间 t，下列说说法正确的 是( ) A拉力F对对物体的冲量大小为为零 B拉力F对对物体的冲量大小为为Ft C拉力F对对物体的冲量大小是Ftcos D合力对对物体的冲量大小为为零解析：选选BD.恒力F的冲量就是F与作用时间时间 的乘 积积，所以B正确，A、C错误错误 ；由于物体静止，合 力为为零，合力的冲量也为为零，故D正确图图1

8、621三、对动对动 量定理的理解1动动量定理反映了合外力冲量与动动量改变变量之间间的因果关系，即合外力的冲量是原因，物体的动动量改变变是结结果2动动量定理表达式是矢量式，“”包含了大小相等、方向相同两方面的含义义3动动量定理具有普遍性，不论论物体的运动轨动轨 迹是直线还线还 是曲线线，不论论作用力是恒力还还是 变变力，几个力的作用时间时间 不论论是相同还还是不 同，动动量定理都适用，不论论是宏观观低速问题问题 ，还还是微观观高速问题问题 ，动动量定理都适用 4式中的Ft应应是总总冲量，它可以是合力的冲 量，也可以是各力冲量的矢量和，还还可以是外 力在不同阶阶段冲量的矢量和合冲量的计计算： (1

9、)若合外力是恒力，可先求出合力，再由F合t求冲 量 (2)若受几个力，且几个力均为为恒力，可用F1tF2t (矢量和)求冲量 (3)若在全过过程中受力情况不同，对应时间对应时间 不同， 可求每个力的冲量，然后矢量合成，即利用F1t1 F2t2(矢量和)求冲量即时应时应 用(即时时突破，小试试牛刀) 3下面关于物体动动量和冲量的说说法正确的是( ) A物体所受合外力冲量越大，它的动动量也越大 B物体所受合外力冲量不为为零，它的动动量一定要改 变变 C物体动动量增量的方向，就是它所受冲量的方向 D物体所受合外力越大，它的动动量变变化就越快课堂互动讲练动量、动能变化的计算羽毛球是速度较较快的球类类运

10、动动之一，运 动员动员 扣杀杀羽毛球的速度可达到342 km/h，假 设设球飞飞来的速度为为90 km/h，运动员动员 将球以 342 km/h的速度反向击击回设设羽毛球的质质量 为为5 g，试试求： (1)运动员击动员击 球过过程中羽毛球的动动量变变化量； (2)在运动员动员 的这这次扣杀杀中，羽毛球的动动能变变 化是多少？例例1 1【思路点拨拨】 动动量变变化量是矢量运算问题问题 ，应应先规规定正方向，将矢量运算变为变为 代数运算 再由pp2p1完成计计算所以动动量的变变化量 pp2p10.475 kgm/s0.125 kgm/s 0.600 kgm/s. 即球的动动量变变化大小为为0.6

11、00 kgm/s，方向与 球飞飞来的方向相反 (2)羽毛球的初速度： v25 m/s， 羽毛球的末速度： v95 m/s，【答案】 (1)0.600 kgm/s 方向与球飞飞来的 方向相反 (2)21 J变变式训练训练 1 质质量为为2 kg的球，以10 m/s的水平速度与竖竖直墙墙正碰，碰后以10 m/s的速度返回，求球在与墙墙碰撞过过程中动动量的变变化量和动动能的变变化量答案：40 kgm/s，方向与初速度方向相反 0例例2 2如图图1622所示，一铁块压铁块压 着一张纸张纸 条放在水平桌面上，当以较较大速度v抽出纸纸条后 ，铁块铁块 掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸纸条 ，则铁块则铁块

12、 落地点为为( ) A仍在P点 B在P点左边边 C在P点右边边不远处远处 D在P点右边边原水平位移的两倍处处应用动量定理定性分析现象图图1622【精讲讲精析】 以v或2v抽纸纸条时时，纸纸条给铁给铁块块的摩擦力不变变，以2v抽纸纸条时时，纸纸条对铁对铁块块的作用时间时间 短，对铁块对铁块 的冲量小，铁块获铁块获得的速度小，根据平抛知识识可知它的水平射程短，所以落点在P点的左边边【答案】 B【方法总结总结 】 利用动动量定理解释现释现 象的问问 题题主要有两类类：一类类是物体所受的合力相同， 由于作用时间长时间长 短不同，引起物体运动动状态态 的改变变不同，本例题题就是这这种类类型，另一类类 是

13、物体动动量变变化相同，由于作用时间时间 的长长短 不同，使物体受到的作用力不同要使受到的 作用力较较小，应应延长长作用时间时间 ，要获获得较较大 的作用力，就要缩缩短作用时间时间 变变式训练训练 2 从高处处跳到低处时处时 ，为为了安全， 一般都是让让脚尖着地，这样这样 做是为为了( ) A减小冲量 B减小动动量的变变化量 C延长长与地面的冲击时间击时间 ，从而减小冲力 D增大人对对地面的压压强，起到安全作用 解析：选选C.先脚尖着地，接着逐渐渐到整个脚着 地，延缓缓了人落地时动时动 量变变化所用的时间时间 ， 依动动量定理可知，人落地动动量变变化一定，这这 样样就减小了地面对对人的冲力，故C

14、正确蹦蹦床是运动员动员 在一张绷紧张绷紧 的弹弹性网上蹦蹦跳、翻 滚滚并做各种空中动动作的运动动，现现已成为为奥运会的 比赛项赛项 目在北京奥运会上，我国选选手何雯娜以 37.80分的成绩夺绩夺 得冠军军，这这是中国选选手首次夺夺得 奥运会蹦蹦床金牌假设设何雯娜的质质量为为50 kg，从 离水平网面3.2 m高处处自由下落，着网后沿竖竖直方 向蹦蹦回离水平网面5.0 m高处处已知她与网接触的 时间为时间为 1.2 s求这这段时间时间 内网对对何雯娜的平均作 用力的大小(g取10 m/s2)应用动量定理定量计算例例3 3【思路点拨拨】 何雯娜的运动动可分为为三个阶阶段 ： (1)先做自由落体运动

15、动； (2)和网刚刚刚刚 接触到被网弹弹离的过过程； (3)以弹弹离网时时的速度做竖竖直上抛运动动，上升至 最高处处，速度为为零 我们们可以分段处处理，与网作用过过程运用动动量定 理；也可整体处处理，即将这这三个阶阶段看做一个整 体过过程，运用动动量定理图图1623【答案】 1250 N【方法总结总结 】 (1)若物体在运动过动过 程中所受的力是不同的，可按受力情况分成若干段来解，也可当成一个全过过程来求解(2)在用动动量定理解题时题时 ，一定要认认真进进行受力分析，不可有遗遗漏，比如求解本题时题时 ，易漏掉重力变变式训练训练 3 质质量为为m的小球，从沙坑上方自 由下落，经过时间经过时间 t1到达沙坑表面，又经过经过 时间时间 t2停在沙坑里求：沙对对小球的平均阻力 F.