课件编号14793240

1.2动量定理 课件(共17张PPT) -高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册

日期:2024-06-16 科目:物理 类型:高中课件 查看:23次 大小:10926047Byte 来源:二一课件通
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第一章 第二节 动量定理 生活中的现象 在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里; 跳高时在下落处要放海绵垫子; 从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲; 轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎…… 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? 思考与讨论 这样做的目的是为了缓冲,而在某些情况下,我们又不希望缓冲,比如用铁锤钉钉子,这是为什么呢? 一、动量定理 1.问题情景(推导): 质量为????的物体,在恒定合力????的作用下,经过一段时间?????,速度由????变为????′,如图所示: ? F 作用了时间Δt F ?? F ? 由牛顿第二定律有: ?????=???????? ? 加速度: ????=????′?????????? ? ????=????????′??????????=?????????? ? 联立可得: 这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。 变形可得: ??????????=???????????–????????? ? 表明动量的变化与力的时间积累效果有关。 2.冲量(????) ? 在物理学中,把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 ①定义: ②定义式: ????=????????? ? 在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是????????? ? ③单位: ④理解: a.冲量是矢量,作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。 b.冲量是过程量,是力对时间的积累效应。 c.冲量和功不同,恒力在一段时间内可能不做功,但一定有冲量。 d.冲量的计算要明确求哪个力的冲量,还是物体的合外力的冲量。 ⑤冲量与功的比较 冲量 功 区 别 公式 标、矢量 意义 正负 作用效果 单位 ????=???????? ? ????=???????????????????????? ? 矢量 标量 力对时间的积累 力对位移的积累 正负表示与正方向相同或相反 正负表示动力做功或阻力做功 改变物体的动量 改变物体的动能 ????????? ? ????????? ? 思考: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? ⑤求变力的冲量 a.公式????=????????中的????取平均值 ? b.用F-t图像求力的冲量:图线与t轴所围的面积表示F在t内的冲量,即可以求恒力的冲量,也可以求变力的冲量。 在中学物理中,一般变力的冲量通常是借助于动量定理来计算的。 ①内容:物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化。 3.动量定理 ②表达式: ????合=????? ? ????合????=????′?????=????????’????????? ? ③理解: a.“=”的含义: 是因果关系,冲量是动量变化的原因 b. 公式中的????合为物体所受的合外力, ????合为合力的冲量 ? c.动量定理是矢量式,合外力的冲量????合方向与物体动量变化?????的方向相同 ? ④注意: ?????=????‘?????,在使用前规定正方向 ? ⑤动量定理的适用范围 直线运动、曲线运动; 宏观、微观. 单个物体、系统; 恒力、变力; 动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 思考:为什么鸡蛋落到海绵上不会打破而落在石头上会摔碎? 海绵 石头 有趣小实验 产生这一现象的原因是什么? 二、动量定理的应用 例题:一个质量m=0.18kg的垒球,以v0=25 m/s 的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变为v= 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间t=0.01s,求球棒对垒球的平均作用力。 运用动量定理解题的一般步骤 ①确定研究对象:一般为单个物体; ②明确物理过程:受力分析,求出合外力的冲量; ③明确研究对象的初末状态及相应的动量; ④选定正方向,确定在物理过程中研究对象的动量的变化; ⑤根据动量定理列方程,统一单位后代入数据求解。 1.在撑竿跳比赛的横杆下方要放上很厚的海绵垫子.设一位撑竿跳运动员的质量为70kg,越过横杆后从h=5.6 m高处落下,落在海绵垫上和落在普通沙坑里分别经历时间Δt1=1s、Δt2=0.1s停下.求两种情况下海绵垫 ... ...

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