
1.2 动量定理 第一章 动量守恒定律 目录 01 课堂引入 02 冲量 03 动量定理 04 动量定理解释生活现象 05 06 课堂总结 流体模型 学习目标 1.知道动量的概念及矢量性 2.掌握动量定理的内容并会应用 3.应用动量定理解释生活中的现象 4.应用动量定理分析流体模型 课堂引入 思考:通过观察视频中猫咪安全着陆的例子,大家能得到什么启示?生活中还有哪些类似的例子? 码头岸边的废旧轮胎 船靠岸时边缘上的废旧轮胎 物体碰撞会受到力的作用,物体动量变化和力有什么关系? 情景探究:在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下,经过时间t,速度由v 变为v′. v m O x F F 可得 Ft = mv′ - mv ,即 Ft = p′ - p ① ② 1.定义: 2.物理意义: 3.表达式: 4.单位: 5.方向: 6.强调: 反映了力的作用对时间的累积效应 ????=???????? ? 矢量 方向与力F 的方向相同 ????????? ? 一、冲量 力与力的作用时间的乘积叫作该力的冲量 有力有作用时间就有冲量,与物体是否运动无关 (适用于求恒力的冲量) (1)把碰撞过程细分为很多短暂过程,每个短暂过程中物体所受得力没有很大的变化,这样对于每个短暂过程就能够应用 Ft =Δp ,把应用于每个短暂过程的关系式相加,就得到整个过程的动量定理。在应用Ft =Δp处理变力问题时,式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。 知识拓展:变力的冲量计算方法 (2)对于方向不变、大小随时间均匀变化的变力,冲量也可用I=F(t'-t)计算,但式中的F应为Δt时间内的平均力,即 例1:关于冲量的概念,以下说法正确的是( ) A.作用在两个物体上的合力大小不同,但两个物体所受的冲量大小可能相同 B.作用在物体上的力的作用时间很短,物体所受的冲量一定很小 C.作用在物体上的力很大,物体所受的冲量一定也很大 D.只要力的作用时间和力的大小的乘积相同,物体所受的冲量一定相同 答案:C 二、动量定理 1.内容: 2.表达式: 3.理解: ?????????=????????′????????? ? 物体所受合外力的冲量等于它在这个过程中的动量变化量 ?????????=???????? ? (1)动量定理的表达式是矢量式,解题时注意规定正方向。 (2)由动量定理推导出????=????????????,动量的变化率等于物体所受的合力。即动量变化快慢。 ? 4.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)动量定理也适用于微观现象和变速运动等问题。 动量定理的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 例2.一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒击打后,反向水平飞回,速度大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002s,求球棒对垒球的平均作用力? 以垒球为研究对象,飞向球棒速度方向为正方向 末动量为 ????????=????????????=?-?????.????????????·????/???? ? 由动量定理得 平均作用力大小为6300N,方向与垒球飞来的方向相反 ????????=????????????=????.????????????·????/???? ? 初动量为 ????????=????????2?????????1 ? 解得:????=????????????????????? ? 明确研究对象和正方向 确定运动过程,找准初末状态 受力分析,列动量定理方程 归纳总结动量定理应用步骤: 1、确定研究对象:一般为单个物体; 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。 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; 三、动量定理解释生活现象 跳高比赛 跳远比赛 悬挂轮胎的游船准备靠岸 这些场景中的垫子、 ... ...
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