粤教版 选修3-5 动量 动量守恒定律.ppt

第二节 动量 动量守恒定律　 一、动量 2、特征： （1）状态量：反映了由两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性 （2）矢量性：动量的方向与速度方向一致 （3）相对性：动量的值是针对某个参照系而言的 二、动量变化△P 1）定义：若运动物体在某一过程的始、末动量 分别为P和P’。则称： △P=P’－P为物体在该过程中的动量变化 例：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的速度水平向左运动（如图）。碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ 三、冲量 (2)矢量性：如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向一致 生活中的这些现象都是什么原理呢？ 例：一个质量为m的物体静止在光滑水平面上，在恒力F作用下开始运动，经过时间t将获得多大的速度？ 两杯子掉地上，但一碎，一不碎，为什么结果不一样？ 相同的杯子分别从相同的高度落下,摔在水泥地上立即碎了,摔在松软的沙土地上完好无损。这是因为两个杯子的动量变化相等。摔在水泥地上的与地撞的时间短，杯子受力大，所以碎了。摔在沙土地上的与地撞的时间长，杯子受力小，所以没碎。 光滑水平面上有质量为m1 m2的小球，沿同一水平方向做匀速直线运动，其速度为V1，V2，且V1V2,碰接后两小速度分别为V1/，V2/(速度方向不变)，问： 问题1：碰撞前系统总动量是多少？ 3：适用条件：系统不受外力或者所受外力之和为零拓展 例．木块a和b用一根轻弹簧连接起来，放在光滑水平面上，a紧靠在墙壁上，在b上施加向左的水平力使弹簧压缩，如图所示，当撤去外力后，下列说法中正确的是（ ） A．a尚未离开墙壁前，a和b系统的动量守恒 B．a尚未离开墙壁前，a与b系统的动量不守恒 C．a离开墙后，a、b系统动量守恒 D．a离开墙后，a、b系统动量不守恒 * 海绵 1、定义：物体的质量m与速度v的乘积 Mv。 即P=mv时 单位：kg·m/s 2）运算：平行四边形定则等 v v’ 1、定义：作用力F和作用时间t的乘 积Ft 即I=Ft 单位：N·s 2、特征： (1)过程量：冲量是描述力在时间上 的积累效果 V=Ft/m 变形后：Ft=mV 问：要使某物体获得一定速度，你可采用哪些方法？ 一个质量为m的静止物体，在力F 的作用下开始运动，经过时间t 将获得多大的速度? F F v =v0 v =v t ——— F 作用了时间 t — 对于一个原来静止的物体，只要作用力F和力的作用时间t的乘积Ft相同，这个物体就获得相同的速度．也就是说：对一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，是由Ft这个物理量决定的。(Ft=mv-mv0) 拓展分析：整理可得Ft=mv，由此我们得到：对于一个原来静止的物体（v0=0,m 一定），要使它获得某一速度，你可采用哪些方法 答：①可以F大t短； ②可以F小t长 . 由牛顿第二定律知：F = m a 而加速度： 整理得： 可以写成： 动量定理：合外力的冲量等于物体动量的改变。 (I=Ft------冲量,P=mv---动量 ---- 动量的改变量） 一、动量定理 1、主要内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。 2、公式：Ft=pt－p0，其中F是物体所受合外力，p0是初动量，pt是末动量，t是物体从初动量变化到末动量所需时间，也是合力F作用的时间。 3、动量定理表达的含义有以下几方面：　　（1） 物体动量变化的大小和它所受合外力冲量的大小相等。　　（2） 物体所受合外力冲量的方向和物体动量变化的方向相同。　　（3） 冲量是物体动量变化的原因。 【注意】 1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出，故它是牛顿第二定律的另一种形式，但是两者仍有很大区别： （1）牛顿第二定律是一个瞬时关系式，它反映某瞬时物体所受合外力与加速度之间关系（仅当合外力为恒定不变时，a为恒量，整个过程与某瞬时是一致的）； （2）而动量定理是研究物体在合外力持续作用下，在一段时间里的累积效应，在这段时间内，物体的动量获得增加． 2、应用动量定理时，应特别注意Ft为矢量， 是矢量差，而且F是合外力． 二、动量定理的适用范围： 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应理解为变力在时间内的平均值。(解决瞬时问题时用动量定理) 三、应用举例： 用动量定理解释现象可分为下列三中情况： 1、△p一定，t短则F大，t长则F小 2、F一定，t短则△p小，t长则△p大 3、t一定，F短则△p小，F长则△p大 例1、钉钉子时为什么要用铁锤而不用橡皮锤，而铺地砖时却用橡皮锤而不用铁锤？ 解析：