动量和动量定理公开课课件课件.ppt

动量概念的由来动量概念的由来动量概念的由来动量概念的由来 在上节课探究的问题中，发现两个物体，在上节课探究的问题中，发现两个物体，在上节课探究的问题中，发现两个物体，在上节课探究的问题中，发现两个物体，无论以那种形式、那种情况碰撞，无论以那种形式、那种情况碰撞，无论以那种形式、那种情况碰撞，无论以那种形式、那种情况碰撞，两物体的质量两物体的质量两物体的质量两物体的质量与速度的乘积之和与速度的乘积之和与速度的乘积之和与速度的乘积之和 mvmvmvmv 在碰撞前后保持不变。在碰撞前后保持不变。在碰撞前后保持不变。在碰撞前后保持不变。这让人们认识到这让人们认识到这让人们认识到这让人们认识到 mvmvmvmv 这个物理量具有特别的意义，这个物理量具有特别的意义，这个物理量具有特别的意义，这个物理量具有特别的意义，物理学中把它定义为物体的动量。物理学中把它定义为物体的动量。物理学中把它定义为物体的动量。物理学中把它定义为物体的动量。、定义定义定义定义：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的：物体的质量和速度的乘积，叫做物体的动量动量动量动量p p，用公式表示为用公式表示为用公式表示为用公式表示为 p=p=mvmv 动量动量动量动量(momentummomentum)2 2 2 2、单位单位单位单位：在国际单位制中，动量的单位是：在国际单位制中，动量的单位是：在国际单位制中，动量的单位是：在国际单位制中，动量的单位是千克千克千克千克米米米米/秒秒秒秒，符号是，符号是，符号是，符号是 kgm/skgm/s ；3 3 3 3、动量是、动量是、动量是、动量是矢量矢量矢量矢量：方向由：方向由：方向由：方向由速度方向速度方向速度方向速度方向决定，动量的决定，动量的决定，动量的决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；方向与该时刻速度的方向相同；方向与该时刻速度的方向相同；方向与该时刻速度的方向相同；4 4 4 4、动量是描述物体运动状态的物理量，是、动量是描述物体运动状态的物理量，是、动量是描述物体运动状态的物理量，是、动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量状态量状态量状态量；5 5 5 5、动量是、动量是、动量是、动量是相对相对相对相对的，与参考系的选择有关。的，与参考系的选择有关。的，与参考系的选择有关。的，与参考系的选择有关。注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度这一时刻的瞬时速度这一时刻的瞬时速度这一时刻的瞬时速度一个质量是一个质量是0.1kg的钢球，以的钢球，以6m/s的速度水平向右运的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动的速度水平向左运动（如图），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？量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习1动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化 p p 1 1 1 1、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）、某段运动过程（或时间间隔）末状态的动量末状态的动量末状态的动量末状态的动量p p 跟跟跟跟初状态的动量初状态的动量初状态的动量初状态的动量p p的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化的矢量差，称为动量的变化（或动量的（或动量的（或动量的（或动量的增量增量增量增量），即），即），即），即 2 2 2 2、动量变化的三种类型：、动量变化的三种类型：、动量变化的三种类型：、动量变化的三种类型：大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。大小变化、方向改变或大小和方向都改变。P PPP p=p-p3 3 3 3、同一直线上同一直线上同一直线上同一直线上动量变化的运算：动量变化的运算：动量变化的运算：动量变化的运算：PPP PPPPPPPP PPPPPPPPPP PPP 不不在在同同一一直直线线上上的的动动量量变变化化的的运算，遵循运算，遵循平行四边形定则平行四边形定则：PPP PPPPP也称也称三角形法则三角形法则：从初动量的矢：从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端量末端指向末动量的矢量末端动量的变化动量的变化动量的变化动量的变化 p p2 2、质量为、质量为m m的钢球自高处落下，以速率的钢球自高处落下，以速率v v1 1碰碰地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极地，竖直向上弹回，与水平地面碰撞时间极短，离地时速率为短，离地时速率为v v2 2，在碰撞过程中，钢球，在碰撞过程中，钢球动量变化为多少？动量变化为多少？课堂练习课堂练习课堂练习课堂练习若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,EEEEk k k k可能为零可能为零可能为零可能为零kgmkgm2 2/s/s2 2 （J）标标标标量量量量E Ek k=mv=mv2 2/2/2动能动能动能动能若速度变化若速度变化若速度变化若速度变化,则则则则pppp一定不为零一定不为零一定不为零一定不为零kgm/skgm/s（NSNS）矢矢矢矢量量量量p=p=mvmv动量动量动量动量 动量与动能有什么区别？动量与动能有什么区别？动量与动能间量值关系：动量与动能间量值关系：思考与讨论思考与讨论思考与讨论思考与讨论1.2 1.2 动量及动量定理动量及动量定理第二课时第二课时温故知新：1.什么是动量？什么是动量？P=mv2.动量的性质：动量的性质：n矢量性n瞬时性n相对性3.物体动量与动能之间的关系：物体动量与动能之间的关系：速度变化动量一定变化，但动能不一定变化。4.动量变化量的求法：动量变化量的求法：矢量定则关注社会：新闻热点关注社会：新闻热点n这个新闻中是否蕴含着深刻的物理知识？这个新闻中是否蕴含着深刻的物理知识？n如果小女孩落到地面上是什么后果？如果小女孩落到地面上是什么后果？n一块小小的帆布为何能起到如此大的作用一块小小的帆布为何能起到如此大的作用？思考：思考：牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化牛顿第二定律推导动量的变化 设置物理情景设置物理情景设置物理情景设置物理情景：质量为：质量为：质量为：质量为m m m m的物体，在合外力的物体，在合外力的物体，在合外力的物体，在合外力F F F F的作的作的作的作用下，经过一段时间用下，经过一段时间用下，经过一段时间用下，经过一段时间 t t t t，速度由速度由速度由速度由 v v v v 变为变为变为变为v v v v，如是图，如是图，如是图，如是图所示：所示：所示：所示：分析：分析：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：由牛顿第二定律知：而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：而加速度定义有：变形可得：变形可得：变形可得：变形可得：F F=mm a a联立可得：联立可得：联立可得：联立可得：=p/t这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。、定义定义：作用在物体上的力和作用时间：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I I，用用公式表示为公式表示为 I=FtI=Ft2 2、单位单位：在国际单位制中，冲量的单位是：在国际单位制中，冲量的单位是牛牛秒秒，符号是，符号是N Ns s 冲量冲量冲量冲量(impulseimpulseimpulseimpulse)3 3、冲量是、冲量是矢量矢量：方向由：方向由力的方向力的方向决定，若决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同方向相同4 4、冲量是、冲量是过程量过程量，反映了，反映了力对时间的积累力对时间的积累效应。效应。动量定理动量定理动量定理动量定理 1 1 1 1、内容内容内容内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量：物体所受合外力的冲量等于物体的动量：物体所受合外力的冲量等于物体的动量：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理。变化，这就是动量定理。变化，这就是动量定理。变化，这就是动量定理。2 2 2 2、表达式：表达式：表达式：表达式：或或或或 3 3 3 3、加深理解：加深理解：加深理解：加深理解：1 1 1 1）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来）物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映；反映；反映；反映；2 2 2 2）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；）表明合外力的冲量是动量变化的原因；3 3 3 3）动量定理是）动量定理是）动量定理是）动量定理是矢量式矢量式矢量式矢量式，合外力的，合外力的，合外力的，合外力的冲量冲量冲量冲量方向与物方向与物方向与物方向与物体体体体动量变化动量变化动量变化动量变化的方向相同：的方向相同：的方向相同：的方向相同：4 4 4 4）动量定理解释了，合外力的冲量是物体动量）动量定理解释了，合外力的冲量是物体动量）动量定理解释了，合外力的冲量是物体动量）动量定理解释了，合外力的冲量是物体动量量化的原因。量化的原因。量化的原因。量化的原因。动量定理的适用范围及注意点动量定理的适用范围及注意点动量定理的适用范围及注意点动量定理的适用范围及注意点1 1 1 1、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于、动量定理不但适用于恒力恒力恒力恒力，也适用于随时间变，也适用于随时间变，也适用于随时间变，也适用于随时间变化的化的化的化的变力变力变力变力，对于变力，动量定理中的，对于变力，动量定理中的，对于变力，动量定理中的，对于变力，动量定理中的 F F F F 应理解为应理解为应理解为应理解为变力在作用时间内的变力在作用时间内的变力在作用时间内的变力在作用时间内的平均值平均值平均值平均值；2 2 2 2、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决、动量定理不仅可以解决匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动的问题，的问题，的问题，的问题，还可以解决还可以解决还可以解决还可以解决曲线运动曲线运动曲线运动曲线运动中的有关问题；中的有关问题；中的有关问题；中的有关问题；3 3 3 3、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于、动量定理不仅适用于宏观低速宏观低速宏观低速宏观低速物体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于物体，也适用于微观微观微观微观现象和现象和现象和现象和变速变速变速变速运动问题。运动问题。运动问题。运动问题。4 4 4 4、动量定理的、动量定理的、动量定理的、动量定理的优点优点优点优点：不考虑中间过程，只考虑初末：不考虑中间过程，只考虑初末：不考虑中间过程，只考虑初末：不考虑中间过程，只考虑初末状态。状态。状态。状态。小孩落地时，动量的变化量是一定的。小孩落地时，动量的变化量是一定的。即即P一定。由一定。由P=Ft 可可 知知 t 与与 F 成反比，成反比，即：即：t 越大（时间越长若小孩掉在帆布内，帆布会有个越大（时间越长若小孩掉在帆布内，帆布会有个缓冲作用，及增大了作用时间，缓冲作用，及增大了作用时间，F 将会减小。将会减小。）F 越小。越小。若小孩掉在地面上，她会在很短的时间内停止运动，即：若小孩掉在地面上，她会在很短的时间内停止运动，即：F 很大。很大。请同学们举些在生活中与动量定理有关的例子。请同学们举些在生活中与动量定理有关的例子。解读：新闻热点解读：新闻热点例例1，一个，一个质量为质量为0.18kg的垒球的垒球，以，以25m/s的水的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作，设球棒与垒球的作用时间用时间 为为0.01s。求球棒对垒球的平均作用力。求球棒对垒球的平均作用力。2 2 2 2、一质量为、一质量为、一质量为、一质量为100g100g100g100g的小球从的小球从的小球从的小球从0.8m0.8m0.8m0.8m高处自由下落到高处自由下落到高处自由下落到高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了低点经历了低点经历了低点经历了0.2s0.2s0.2s0.2s，则这段时间内软垫对小球的，则这段时间内软垫对小球的，则这段时间内软垫对小球的，则这段时间内软垫对小球的冲量为多少？冲量为多少？冲量为多少？冲量为多少？3 3 3 3、质质质质量量量量为为为为2 2 2 2KgKgKgKg的的的的物物物物体体体体A A A A，放放放放在在在在光光光光滑滑滑滑的的的的水水水水平平平平面面面面上上上上，受受受受如如如如图图图图F=10NF=10NF=10NF=10N的的的的力力力力作作作作用用用用了了了了10101010秒秒秒秒，则则则则在在在在此此此此过过过过程程程程中中中中F F F F的的的的冲冲冲冲量量量量大大大大小小小小是是是是_，重重重重力力力力的的的的冲冲冲冲量量量量大大大大小小小小是是是是_，支支支支持持持持力力力力的的的的冲冲冲冲量量量量是是是是_，合力的冲量是，合力的冲量是，合力的冲量是，合力的冲量是_，（，（，（，（g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2）4 4 4 4、质量为、质量为、质量为、质量为5 5 5 5kgkgkgkg的小球，从距地面高为的小球，从距地面高为的小球，从距地面高为的小球，从距地面高为20202020m m m m处水平抛出，处水平抛出，处水平抛出，处水平抛出，初速度为初速度为初速度为初速度为10101010m m m ms s s s，不计空气阻力，不计空气阻力，不计空气阻力，不计空气阻力，g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2，从抛出到从抛出到从抛出到从抛出到落地过程中，重力的冲量是（落地过程中，重力的冲量是（落地过程中，重力的冲量是（落地过程中，重力的冲量是（）A A A A、60N60N60N60N s s s sB B B B、80N80N80N80N s s s s C C C C、100N100N100N100N s s s s D D D D、120N120N120N120N s s s sC