高二物理人教版选修3-5课件：第十六章2动量和动量定理探析.pptx

;;;一辆玩具小汽车向你驶来，碰了你一下，玩具小汽车可能被碰翻或者改变运动方向，假如一辆大汽车以同样的速度向你驶来，被碰翻的肯定不是大汽车…….这说明运动物体产生的效果不仅与速度有关，而且与质量有关．请阅读课本“动量”和例题1，;回答： (1)什么是动量？动量的方向如何确定？ 答案　运动物体的质量和速度的乘积是动量．动量的方向与速度的方向相同． (2)什么是动量的变化量？动量变化量的方向如何确定？ 答案　如果物体在一条直线上运动，首先规定正方向，将矢量运算转化为代数运算．动量变化量Δp＝p′－p＝m(v′－v)＝m·Δv为矢量式，其方向与Δv的方向相同．;要点提炼;3．对动量变化Δp＝p′－p的理解 (1)矢量性：与 的方向相同． (2)若p′、p不在一条直线上，要用 求矢量差． (3)若p′、p在一条直线上，先规定 ，再用正、负表示p′、p，则可用Δp＝p′－p＝ 进行代数运算．;?;物体的速度大小不变，动量一定不变吗？动能呢？ 答案　不一定，动量是矢量，其方向与速度方向相同，若速度方向变化，动量方向也随之变化．动能是标量，速度大小不变，动能不变．;二、动量定理;根据牛顿第二定律F＝ma ②;1．冲量 (1)冲量的定义式：I＝ . (2)冲量是 (填“过程”或“状态”)量，反映的是力在一段 内的积累效应，求冲量时一定要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量． (3)冲量是矢量，冲量的方向与 相同．;2．动量定理 (1)物体在一个过程始末的 等于它在这个过程中所受力的冲量． (2)动量定理的数学表达式： ，其中F为物体受到的 ．;(3)对动量定理的理解 ①动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因． ②动量定理的表达式是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向． ③公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值．;运输易碎物品时包装箱内为什么放置碎纸、泡沫塑料等柔软填充物？ 答案　物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大，反之就越小．运输易碎物品包装箱内放置碎纸、泡???塑料等柔软填充物是为了增大作用时间以减小物品受到的作用力．;;所以动量的变化量Δp＝p2－p1＝－1 kg·m/s－0.5 kg·m/s＝ －1.5 kg·m/s. 即羽毛球的动量变化量大小为1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反． 答案　1.5 kg·m/s，方向与羽毛球飞来的方向相反;(2)在运动员的这次扣杀中，羽毛球的速度变化、动能变化各是多少？ 解析　羽毛球的初速度：v＝50 m/s， 羽毛球的末速度：v′＝－100 m/s，所以Δv＝v′－v＝－150 m/s.;例2　在倾角为37°、足够长的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.2，求物体下滑2 s 的时间内，物体所受各力的冲量．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析　物体沿斜面下滑的过程中，受重力、支持力和摩擦力的作用．冲量I＝Ft，是矢量． 重力的冲量IG＝Gt＝mgt＝5×10×2 N·s＝100 N·s，方向竖直向下．;支持力的冲量IFN＝FNt＝mgcos α·t＝5×10×0.8×2 N·s＝80 N·s，方向垂直于斜面向上． 摩擦力的冲量IFf＝Fft＝μmgcos α·t＝0.2×5×10×0.8×2 N·s＝16 N·s，方向沿斜面向上． 答案　见解析;例3　质量为0.5 kg的弹性小球，从1.25 m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m，g取10 m/s2. (1)若地板对小球的平均冲力大小为100 N，求小球与地板的碰撞时间； 解析　碰撞前的速度：;碰撞后的速度：;(2)若小球与地板碰撞无机械能损失，碰撞时间为0.1 s，求小球对地板的平均冲力． 解析　由于小球与地板碰撞无机械能损失 故碰撞后球的速度：v2′＝5 m/s，方向竖直向上 由动量定理得(F′－mg)Δt′＝mv2′－(－mv1) 解得F′＝55 N 由牛顿第三定律得小球对地板的平均冲力大小为55 N，方向竖直向下． 答案　55 N，方向竖直向下;针对训练　质量m＝70 kg的撑竿跳高运动员从h＝5.0 m高处落到海绵垫子上，经Δt1＝1 s后停止，则该运动员身体受到的平均冲力约为多少？如果是落到普通沙坑中，经Δt2＝0.1 s停下，则沙坑对运动员的平均冲力约为多少？(g 取10 m/s2) 解析　以全过程为研究对象，初、末动量的数值都是0，所以运动员的动量变化量为零，;答案　1 40