人教版高中物理选修3-5 16.2 动量和动量定理 (共25张PPT)概要.ppt

教师提示引导，进入动量定理的讲解. * * 第二节 动量和动量定理 甘肃省通渭县第二中学李树龙 一、动量 上节的探究使我们看到，不论哪一种形式碰撞，碰撞前后物体“mv”的矢量和总保持不变。 物理学中把mv定义为动量，用p表示。 说明： 1、动量是矢量，其方向就是v的方向。 2、动量是状态量，对应的是时刻的概念。 3、单位是kg.m/s。 4、动量运算遵循平行四边形法则。 笛卡儿最先提出了动量具有守恒性的思想，把物体的质量与速率的乘积叫做动量。 1668年，惠更斯在《关于碰撞对物体运动的影响》一文中，明确指出了动量的方向性和守恒性。 牛顿用质量与速度的乘积定义动量，表述了动量的方向性及守恒关系。 有关史实 例题1 一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平 向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回, 沿着同一直线以6m/s的速度向左运动，碰撞 前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的 动量变化了多少？ 正方向 注意：动量是矢量，解决此类问题都要首先选取正方向。本题选向右为正方向。 碰前： 碰后： 动量的变化： 动量的变化Δp是矢量，求得的数值为负值，表示Δp的方向与坐标轴的方向相反，即Δp的方向水平向左。 系统 内力和外力 系统：两个或两个以上的物体组成的研究对象。 内力：系统物体之间的相互作用力。 外力：系统外的物体对系统的作用力。 二、用动量概念表示牛顿第二定律 假设物体m受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。在时刻t物体的初速度为v，在时刻t′的末速度为v′ F 请同学们自己推导(3分钟) 牛顿第二定律的另一种表达方式： F=?P/?t 表示：物体动量的变化率等于它所受到的力 三、动量定理 1、冲量：力与力的作用时间的乘积 表达式：I=Ft 单位：N.s 物理意义：反映了力的作用对时间的积累效应 方向：冲量是矢量，恒力的冲量与力的方向相同 例2、放在水平面上质量为m的物体，用一水平力F推它t秒，但物体始终没有移动，则这段时间内F对物体的冲量为（ ） A、0 B、Ft C、mgt D、不能确定 F 2、动量定理 内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受合外力的冲量. 表达式： P′-P=I mv′-mv=F(t′-t) 3、对动量定理的理解 A、动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同． B、动量定理的适用范围 动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值． 例题3： 一个质量为0.18㎏的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力有多大？ I和ΔP可以互求，当力为恒力时往往用Ft来求；当力为变力是，只能用ΔP来求。 C、应用动量定理解题的一般步骤 （1）确定研究对象和物理过程，(研究对象可以是一个物体，也可以是质点组。研究过程的各个阶段物体的受力情况可能不同)并对研究对象做出受力分析． （2）选定正方向，确定在物理过程中研究对象所受合外力的冲量和动量的变化量． （3）由动量定理列等式，统一单位后代入数据求解． 4、定性讨论动量定理的应用 在动量变化一定的情况下,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间.如果需要减小作用力,必须延长作用时间-------缓冲作用. 包装用的泡沫材料 苹果的包装泡沫网 船沿上的废旧轮胎 教师提示引导，进入动量定理的讲解. * *