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1、选修选修3-5 3-5 16.2 16.2 动动量和量和动动量定理量定理武汉中学武汉中学 张妮张妮提出问题： 碰撞中的冲击力大小，和哪些因素有关？猜想？理论探究建立理想物理模型建立理想物理模型 假定一个质量为假定一个质量为m的物体在的物体在碰撞时受到另一个物体对它碰撞时受到另一个物体对它的冲击力为恒力，不考虑其它外力的影响，物体在这个冲击的冲击力为恒力，不考虑其它外力的影响，物体在这个冲击力的作用下，速度由力的作用下，速度由v0，变速到，变速到vt。设碰撞的作用时间为。设碰撞的作用时间为t，试分析这段过程中物体试分析这段过程中物体m受到的受到的这个恒定的冲个恒定的冲击力力为多少多少？1、过程分
2、析：碰撞过程中物体做匀变速运动、过程分析：碰撞过程中物体做匀变速运动2、受力分析：物体受到的、受力分析：物体受到的合力合力联立求解得：联立求解得：FFvtvo F F 作用了时间作用了时间 t t 即为所求冲击力即为所求冲击力由受力分析由受力分析动能定理动能定理合外力的功合外力的功末态的动能末态的动能初态的动能初态的动能合外力的冲量合外力的冲量末态的动量末态的动量初态的动量初态的动量动量定理动量定理、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p p p p
3、， pmv 2 2 2 2、单单位：位：位：位：千克千克千克千克米米米米/ / / /秒秒秒秒 kgkgm/sm/s 3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量矢量矢量，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。一、动量一、动量二、动量的改变二、动量的改变p=ptp0=mvtmv0例题例题例题例题1 1 1 1、假设与国航波音假设与国航波音737737相撞的这只飞鸟的质相撞的这只飞鸟的质量为量为1 1kgkg，以，以2020m/sm/s的速度，水平迎面撞上速的速度，水平迎面撞上速度为度为720720km/h
4、km/h的波音的波音737737飞机并粘在飞机上，而飞飞机并粘在飞机上，而飞机并没有因为与鸟相撞而立即改变速度。试求，机并没有因为与鸟相撞而立即改变速度。试求，这只疯狂的小鸟撞上航天飞机前后的动量的改变这只疯狂的小鸟撞上航天飞机前后的动量的改变？解：解：取飞鸟运动的方向为正方向取飞鸟运动的方向为正方向碰撞前：碰撞前：p0mv020kgkgm/sm/s碰撞后：碰撞后：vt720720km/hkm/h 200m/sm/sptmvt200kgkgm/sm/sp pt0220kgkg m/sm/s方向与飞鸟飞行的方向相反方向与飞鸟飞行的方向相反注意方向注意方向矢量差矢量差p=ptp0=mvtmv0二、
5、动量的改变二、动量的改变、定义定义定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：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叫做该力对这个物体的叫做该力对这个物体的叫做该力对这个物体的冲量冲量冲量冲量I I I I。 I=Ft2 2 2 2、单位单位单位单位：牛牛牛牛秒秒秒秒 N N N Ns s s s 3 3 3 3、冲量是、冲量是、冲量是、冲量是矢量矢量矢量矢量。4 4 4 4、冲量反映了、冲量反映了、冲量反映了、冲量反映了力的作用对时间的积累效应力的作用对时间的积累效应力的作用对时间的积累效应力的作用对时
6、间的积累效应，是，是，是，是过过过过程量程量程量程量。三、冲量三、冲量三、动量定理三、动量定理 1 1 1 1、内容内容内容内容：物体在一个过程始末的物体在一个过程始末的动量变化量动量变化量等于等于它在这个过程中所受它在这个过程中所受合力的冲量合力的冲量。 2 2 2 2、表达式：表达式：表达式：表达式：或或或或固定架固定架小车小车挡挡光光片片力传感器作用端，可测拉力或压力力传感器作用端，可测拉力或压力光电门光电门信信号号发发射射孔孔弹片弹片固定柱固定柱轨道轨道信号发射接收孔信号发射接收孔力钩和弹片力钩和弹片水平高度一样水平高度一样实验：验证动量定理实验：验证动量定理1、点击、点击“开始记录开
7、始记录”2、点击、点击“传感器调零传感器调零”3、使小车沿轨道运动并与力传感器正碰、使小车沿轨道运动并与力传感器正碰4、点击、点击“面积值（冲量）面积值（冲量）”，用鼠标选择起点和终点，用鼠标选择起点和终点0.085kg(0.128kg)三、动量定理三、动量定理 1 1 1 1、内容内容内容内容：物体在一个过程始末的物体在一个过程始末的动量变化量动量变化量等于等于它在这个过程中所受它在这个过程中所受合力的冲量合力的冲量。 2 2 2 2、表达式：表达式：表达式：表达式：或或或或3 3 3 3、理解：、理解：、理解：、理解： 动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同，但动量定理的物理实质与牛顿第二定
8、律相同，但动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同，但动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同，但它不仅适用于它不仅适用于它不仅适用于它不仅适用于恒力恒力恒力恒力也适用于也适用于也适用于也适用于变力变力变力变力作用。变力作用时，作用。变力作用时，作用。变力作用时，作用。变力作用时，F F 应该理解为应该理解为应该理解为应该理解为_ 合力的冲量的方向是和动量改变的方向合力的冲量的方向是和动量改变的方向合力的冲量的方向是和动量改变的方向合力的冲量的方向是和动量改变的方向_变力的平均值变力的平均值变力的平均值变力的平均值一致的一致的一致的一致的例题例题例题例题1 1 1 1、假设与国航波音假设与国航波音73
9、7737相撞的这只飞鸟的质量相撞的这只飞鸟的质量为为1 1kgkg，以，以2020m/sm/s的速度，水平迎面撞上速度为的速度，水平迎面撞上速度为720720km/hkm/h的波音的波音737737飞机并粘在飞机上，而飞机并没飞机并粘在飞机上，而飞机并没有因为与鸟相撞而立即改变速度。试求，这只疯狂有因为与鸟相撞而立即改变速度。试求，这只疯狂的小鸟撞上航天飞机前后的动量的改变？的小鸟撞上航天飞机前后的动量的改变？解：解：取飞鸟运动的方向为正方向取飞鸟运动的方向为正方向p pt0220kgkg m/sm/s方向与飞鸟飞行的方向相反方向与飞鸟飞行的方向相反若已知，小鸟和飞机碰撞的作用时间是若已知，小
10、鸟和飞机碰撞的作用时间是t=0.01s，试求出求出飞机受到的平均冲机受到的平均冲击力大小。力大小。Ft= pt0由动量定理由动量定理 F=2.2104N由牛顿第三定律由牛顿第三定律飞机受到的平均冲机受到的平均冲击力大小力大小为F=2.2104N动量定理的应用动量定理的应用延长作用时间，以延长作用时间，以减小冲击力减小冲击力缓冲装置缓冲装置课堂小结、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量、定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量p p p p pmv 2 2 2 2、单单位：位：位：位：千克千克
11、千克千克米米米米/ / / /秒秒秒秒 kgkgm/sm/s 3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量矢量矢量，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。，动量的方向与速度的方向相同。一、动量一、动量二、动量的改变二、动量的改变pmvtmv0矢量差矢量差、定义定义定义定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：作用在物体上的力和作用时间的乘积，：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叫做该力对这个物体的叫做该力对这个物体的叫做该力对这个物体的冲量冲量冲量冲量I I I I。 I=Ft
12、2 2 2 2、单位单位单位单位：牛牛牛牛秒秒秒秒 N N N Ns s s s 3 3 3 3、冲量是、冲量是、冲量是、冲量是矢量矢量矢量矢量。4 4 4 4、冲量反映了、冲量反映了、冲量反映了、冲量反映了力的作用对时间的积累效应力的作用对时间的积累效应力的作用对时间的积累效应力的作用对时间的积累效应，是，是，是，是过程量过程量过程量过程量。三、冲量三、冲量四、动量定理四、动量定理四、动量定理四、动量定理 1 1 1 1、内容内容内容内容：物体在一个过程始末的物体在一个过程始末的动量变化量动量变化量等于它在这个过程中所受等于它在这个过程中所受合外力合外力的冲量的冲量。 2 2 2 2、表达式
13、：表达式：表达式：表达式：或或或或例题例题.质量是质量是60g g的鸡蛋从的鸡蛋从0.8m m高处自由落下，若落入高处自由落下，若落入碗中，撞击的时间是碗中，撞击的时间是0.01s s。求撞击时，鸡蛋受到的平。求撞击时，鸡蛋受到的平均冲击力均冲击力F的的大小大小？解：解：GF鸡蛋自由落体鸡蛋自由落体0.8m，由，由动能定理能定理 撞击前的速度撞击前的速度撞击地面过程中，以撞击地面过程中，以竖直向下为正方向竖直向下为正方向，由动量定理由动量定理v若鸡蛋落在海绵垫上，撞击时间是若鸡蛋落在海绵垫上，撞击时间是0.1s0.1s，求其受到的平，求其受到的平均冲击力均冲击力F的的大小大小？（mgF）t= 0 0mv 此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢
