《高二物理：第1节动量和冲量.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理：第1节动量和冲量.ppt（29页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、【学习目标】【学习目标】1、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量量是矢量2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量量是矢量3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则服从矢量运算的规则4、会计算力的冲量和物体的动量、会计算力的冲量和物体的动量5、会正确计算一维的动量变化、会正确计算一维的动量变化2、能力目标、能力目标会会计计算算力力的的冲冲量量和和物物体体的的动动量量，会会计计算算一一维维情情况况下下动动量量的变化。的变化。3、德育目标、德育
2、目标培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论。培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论。【教学重点】【教学重点】冲量和动量的概念及计算。冲量和动量的概念及计算。【教学难点】【教学难点】动量变化的计算。动量变化的计算。 【教学方法】【教学方法】讲授与推导、练习相结合。讲授与推导、练习相结合。飞行的子弹飞行的子弹一一 冲量和动量冲量和动量 1.1.足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个足球场上一个足球迎头飞过来，你的第一个反应是什么？反应是什么？2.2.那么，如果飞过来那么，如果飞过来的不是足球的不是足球, ,而是一而是一个铅球呢个铅球呢? ?3.3.原因是什么？原因是什么？提问：
3、提问：结论：结论：1.1.运动物体的作用效果与运动物体的作用效果与 物体的质量有关。物体的质量有关。4 4、同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一、同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一支用手掷，哪一支穿透本领大？为什么？支用手掷，哪一支穿透本领大？为什么？（提示：（提示：m m一定，一定，v v不同不同）结论：结论：2.2.运动物体的作用效果还与速度有关。运动物体的作用效果还与速度有关。所以，考虑所以，考虑运动物体的作用效果运动物体的作用效果，要同时考虑，要同时考虑其其速度速度及及质量质量, ,从而引入了一个新的物理量从而引入了一个新的物理量动量动量。(2)大小：大小：一、动量一、动量(1)定义
4、：定义：(3)方向：方向：(4)单位单位：物体的质量物体的质量m和速度和速度V的乘积的乘积mV.PmV动量是矢量动量是矢量。动动量量的的方方向向与与速速度度方方向向相相同同。动动量量的的运算服从平行四边形定则。运算服从平行四边形定则。千克千克米米/秒（秒（kgm/s）；动量是描述物体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量V该状态的瞬时速度。该状态的瞬时速度。P是状态量是状态量动量是相对的，与参考系的选择有关。动量是相对的，与参考系的选择有关。说明：动量和速度一样是描述物体运动状动量和速度一样是描述物体运动状态的物理量，当物体运动状态一定时，态的物理量，当物体运动状态一定时，物体的动量就
5、有确定的数值。物体的动量就有确定的数值。动量具有瞬时性，当物体变速运动时，动量具有瞬时性，当物体变速运动时，应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。应明确是哪一时刻或哪一位置的动量。动量具有相对性，由于速度与参考系动量具有相对性，由于速度与参考系的选择有关，一般一地球为参考系。的选择有关，一般一地球为参考系。3 3、动量是矢量：动量的方向和速度方向、动量是矢量：动量的方向和速度方向相同。相同。说明：如果物体在一条直线上运动，在选定如果物体在一条直线上运动，在选定一个方向以后，当物体的运动方向和正一个方向以后，当物体的运动方向和正方向相同时，可用方向相同时，可用“+”号表示动量方向，号表示动量方向，当
6、物体动方向和正方向相反时，可用当物体动方向和正方向相反时，可用“-”表示动量的方向。表示动量的方向。大小、方向完全相同的两个动量是相大小、方向完全相同的两个动量是相等的。等的。思考：思考：动量与动能有什动量与动能有什么区别？么区别？动量动量p=mv矢矢量量kgm/s（NS）若若速速度度变变化化,则则p一定不为零一定不为零动能动能Ek= mv2标标量量kgm2/s2（J）若速度变化若速度变化,Ek可能为零可能为零p=动动量量与与动动能能都都是是描描述述物物体体运运动动状状态态的的物物理理量量，都与物体都与物体受力情况无关受力情况无关.动量与动能的动量与动能的 区别：区别：动量与动能间量值关系：动
7、量与动能间量值关系：动量、动能与物体受力的关系：动量、动能与物体受力的关系：=P2/2m二、动量的变化二、动量的变化 PPP (矢量差矢量差) 动量变化的三种情况：动量变化的三种情况：定义：定义：PPPPP大小变化、方向改变、大小和方向都改变。大小变化、方向改变、大小和方向都改变。 说明：（一维情况）动量变化等于末状态动量减初状态动量，动量变化等于末状态动量减初状态动量，其方向与其方向与v的方向相同既：的方向相同既：p = pt - p0动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量。三、关于p的计算：(二维情况）如上图所示的两种情况：而而动量变化等于末动量（包
8、括大小和方向）减去初动量动量变化等于末动量（包括大小和方向）减去初动量（包括大小和方向）。（包括大小和方向）。一一个个质质量量是是0.1kg的的钢钢球球，以以6m/s的的速速度度水水平平向向右右运运动动，碰碰到到一一块块坚坚硬硬的的障障碍碍物物后后被被弹弹回回，沿沿着着同同一一直直线线以以6 m/s的的速速度度水水平平向向左左运运动动，碰碰撞撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ VV正方向正方向PPP例题例题1动量变化的一维计算动量变化的一维计算一一个个质质量量是是0.2kg的的钢钢球球，以以2m/s的的速速度度斜斜射射到到坚坚硬硬的的大大理理石石板板
9、上上，入入射射的的角角度度是是45，碰碰撞撞后后被被斜斜着着弹弹出出，弹弹出出的的角角度度也也是是45，速速度度大大小小仍仍为为2m/s，求出钢球动量变化的大小和方向？求出钢球动量变化的大小和方向？ 例题例题2利用矢量法则求解动量变化利用矢量法则求解动量变化PPPPPPP4545方向竖直向上。方向竖直向上。 解解：据据平平行行四四边边形形定定则则， P、P和和P的的矢矢量量关关系如下图所示。系如下图所示。 PPPP4545总结：总结：在一般情况下，动量是矢量，求其变化量在一般情况下，动量是矢量，求其变化量时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再时，应用平行四边形定则先作好矢量图，再进行运算。进行
10、运算。在一维情况下，可首先规定一个正方向，在一维情况下，可首先规定一个正方向，这时求动量变化就可简化为代数运算。这时求动量变化就可简化为代数运算。求动量的变化求动量的变化 ？问题问题: :假设质量为的一颗子弹射入墙一刻的假设质量为的一颗子弹射入墙一刻的速度为速度为0 0，射出的速度为，射出的速度为t t，墙对子弹的作墙对子弹的作用力为一恒力用力为一恒力F F，作用时间为，那么？作用时间为，那么？n答案：答案： F=(F=(mVt-mVo)/tmVt-mVo)/t Ft=mVFt=mVt t-mV-mV0 0= = n一定时：一定时：nt t则则F Fnt t则则F F(3)方向：方向：三、冲量
11、三、冲量(1)定义：定义：(2)大小：大小：F恒力恒力注意：注意：要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量。要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量。(4)单单 位位 ：力力F和力的作用时间和力的作用时间t的乘积的乘积Ft叫做力叫做力的冲量，通常用的冲量，通常用I表示。表示。IFt冲冲量量是是矢矢量量。如如果果力力的的方方向向在在作作用用时时间间内内不不变变，冲冲量量方方向向就就跟跟力力的的方方向向相相同。同。牛牛秒秒（Ns）力对时间的累积效果力对时间的累积效果冲量可以用冲量可以用Ft图象描述。图象描述。FttFOFt图图线线下下方方与与时时间间轴轴之之间间包包围围的的“面面积积”值表示对应时间内力的冲量
12、。值表示对应时间内力的冲量。怎怎样样求求变变力力的冲量？的冲量？计算冲量:要注意计算的是一个力的冲量，还是合力的冲量。例例1 1：质质量量为为2Kg的的物物体体A，放放在在光光滑滑的的水水平平面面上上，受受如如图图F=10N的的力力作作用用了了10秒秒，则则在在此此过过程程中中F的的冲冲量量大大小小是是，重重力力的的冲冲量量大大小小是是，支支持持力力的的冲冲量量是是，合合力力的的冲冲量量是是，合力的冲量与各分量的关系是，合力的冲量与各分量的关系是。600与功的与功的区别区别质量为质量为5kg的小球，从距地面高为的小球，从距地面高为20m处水处水平抛出，初速度为平抛出，初速度为10ms，从抛出到
13、落地从抛出到落地过程中，重力的冲量是（过程中，重力的冲量是（）A60NsB80NsC100NsD120NsC例题例题2关于抛体运动物体的重力冲量关于抛体运动物体的重力冲量例例3. 质质量量m为为3kg的的小小球球，以以2m/s的的速速率率绕绕其其圆圆心心O做做匀匀速速圆圆周周运运动动，小小球球从从A转转到到B过过程程中中动动量量的的变变化化为为多多少少？从从A转转到到C的的过过程程中中，动量变化又为多少？动量变化又为多少？ ABOCV(小小球球从从A转转到到B过过程程中中，动动量量变变化化的的大大小小为为P kgm/s，方向为方向为 。小小球球从从A转转到到C，规规定定向向左左为为正正方方向向
14、，则则P kgm/s，方方向向 ) 12向下偏左向下偏左45水平向左水平向左3、动量变化量、动量变化量P：三、小三、小 结结IFt2、冲量：、冲量：冲量是冲量是矢量矢量矢量矢量，是，是过程量过程量过程量过程量，冲量是，冲量是绝对的绝对的绝对的绝对的，冲量是反冲量是反映映力对时间累积效果力对时间累积效果力对时间累积效果力对时间累积效果的物理量，是的物理量，是使物体动量发生使物体动量发生变化的原因；变化的原因；动动量量是是矢矢矢矢量量量量，是是状状状状态态态态量量量量，动动量量是是相相相相对对对对的的的的，动动量量是是描描描描述物体运动状态述物体运动状态述物体运动状态述物体运动状态的物理量。的物理
15、量。1、动量：、动量：PmV也也是是一一个个矢矢矢矢量量量量，它它的的方方向向可可以以跟跟初初动动量量的的方方向向相相同同，也也可可以以跟跟初初动动量量的的方方向向相相反反，也也可可能能跟跟初初动动量量的的方方向不在一条直线上。向不在一条直线上。PPP (矢量差矢量差) nA A物物体体上上升升阶阶段段和和下下落落阶阶段段受受到到重重力力的的冲冲量量方向相反方向相反 nB B物物体体上上升升阶阶段段和和下下落落阶阶段段受受到到空空气气阻阻力力冲冲量的方向相反量的方向相反 n C C物物体体在在下下落落阶阶段段受受到到重重力力的的冲冲量量大大于于上上升升阶段受到重力的冲量阶段受到重力的冲量 nD
16、 D物物体体从从抛抛出出到到返返回回抛抛出出点点，所所受受各各力力冲冲量量的总和方向向下的总和方向向下例例4 4：以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量，说法中正确不可忽略。关于物体受到的冲量，说法中正确的是（的是（ ）BCD巩固训练：巩固训练：对于力的冲量的说法，正确的是（对于力的冲量的说法，正确的是（） A力越大，力的冲量就越大力越大，力的冲量就越大 B作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大作用在物体上的力大，力的冲量也不一定大 CF1与与其其作作用用时时间间t1的的乘乘积积F1t1的的大大小小，等等于于F2与与其其作作用用时时
17、间间t2的的乘乘积积F2t2的的大大小小，则则这这两两个个冲冲量相同量相同 D静静置置于于水水平平地地面面上上的的桌桌子子受受到到水水平平推推力力F的的作作用用，经经时时间间t始始终终处处于于静静止止状状态态，则则此此推推力力的的冲量为零冲量为零 B关于冲量和动量，下列说法中正确的是关于冲量和动量，下列说法中正确的是（ ） A冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B动量是描述物体运动状态的物理量动量是描述物体运动状态的物理量 C冲量是物体动量变化的原因冲量是物体动量变化的原因 D冲量是描述物体状态的物理量冲量是描述物体状态的物理量ABC例题分析：h质量为质量为1kg的物体从高的物体从高5m处的处的平台以平台以1m/s的的速度水平抛出，不计空气阻力，求物体速度水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的动量。落地时的动量。vh
