（全國(guó)通用版）2018-2019高中物理 第十六章 動(dòng)量守恒定律 第2節(jié) 動(dòng)量和動(dòng)量定理課件 新人教版選修3-5.ppt

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1、第十六章,動(dòng)量守恒定律,第二節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理,學(xué) 習(xí) 目 標(biāo),知 識(shí) 導(dǎo) 圖,課 前 預(yù) 習(xí),1定義 運(yùn)動(dòng)物體的________和它的________的乘積叫做物體的動(dòng)量。 2表達(dá)式 p______。 3單位 ______________，符號(hào)____________。 4方向 動(dòng)量是矢量，它的方向與__________方向相同。,知識(shí)點(diǎn) 1,動(dòng)量,質(zhì)量,速度,mv,千克米每秒,kgms1,速度的,1動(dòng)量的變化 因?yàn)閜mv，是矢量，只要m的大小，v的大小和v的方向三者中任何一個(gè)發(fā)生了________，動(dòng)量p就發(fā)生變化。 2動(dòng)量的變化量 (1)定義：物體在某段時(shí)間內(nèi)__________與____

2、______的矢量差(也是矢量)，p__________。 (2)ppp，此式為矢量式，若p、p不在同一直線上時(shí)，要用____________定則(或矢量三角形定則)求矢量差，若在同一直線上，先規(guī)定正方向，再用正、負(fù)表示p、p，可用ppp___________進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算求解。,知識(shí)點(diǎn) 2,動(dòng)量的變化量,變化,末動(dòng)量,初動(dòng)量,pp,平行四邊形,mvtmv0,1定義 ______與________________的乘積叫力的沖量。 2表達(dá)式 I________ 3方向 沖量是矢量，沖量的方向與________方向一致，沖量的方向跟____________的方向一致。 4沖量的單位 在國(guó)際單位制中

3、是“____________”， 符號(hào)“________”,知識(shí)點(diǎn) 3,沖量,力,力的作用時(shí)間,Ft,力的,動(dòng)量變化,牛頓秒,Ns,1內(nèi)容 物體在一個(gè)過(guò)程始末動(dòng)量的__________等于它在這個(gè)過(guò)程中__________的沖量。 2表達(dá)式 _________________________或_____________ 3動(dòng)量定理的應(yīng)用 碰撞時(shí)可產(chǎn)生沖擊力，要增大這種沖擊力就要設(shè)法________沖擊力的作用時(shí)間。要防止沖擊力帶來(lái)的危害，就要減小沖擊力，設(shè)法________其作用時(shí)間。,知識(shí)點(diǎn) 4,動(dòng)量定理,變化量,所受力,mvmvF(tt),ppI,減少,延長(zhǎng),判一判 (1)動(dòng)量大的物體慣性

4、一定大。() (2)物體的動(dòng)量相同，其動(dòng)能一定也相同。() (3)做直線運(yùn)動(dòng)的物體速度增大時(shí)，動(dòng)量的變化量p的方向與運(yùn)動(dòng)方向相同。() (4)沖量是矢量，其方向與恒力的方向相同。() (5)力越大，力對(duì)物體的沖量越大。() (6)若物體在一段時(shí)間內(nèi)，其動(dòng)量發(fā)生了變化，則物體在這段時(shí)間內(nèi)的合外力一定不為零。(), ,選一選 (山東省壽光實(shí)驗(yàn)中學(xué)20162017學(xué)年高二下學(xué)期檢測(cè))如圖所示，籃球運(yùn)動(dòng)員接傳來(lái)的籃球時(shí)，通常要先伸出兩臂迎接，手接觸到球后，兩臂隨球迅速引至胸前，這樣做可以() A減小球的動(dòng)量的變化量 B減小球?qū)κ肿饔昧Φ臎_量 C減小球的動(dòng)量變化率 D延長(zhǎng)接球過(guò)程的時(shí)間來(lái)減小動(dòng)量的變

5、化量 解析：籃球的動(dòng)量變化量一定，所以球?qū)κ值臎_量也一定，A、B、D錯(cuò)誤；由動(dòng)量定理Ftp，可知t增大，減小了球的動(dòng)量變化率，C正確。,C,,想一想 雞蛋從一米多高的地方自由落到地板上，肯定會(huì)被打破?，F(xiàn)在，在地板上放一塊厚泡沫塑料墊，讓雞蛋從同一高度自由落下，使雞蛋落到泡沫塑料墊上，看雞蛋會(huì)不會(huì)被打破，思考其中的道理。,解析：雞蛋落地動(dòng)量變化P一定，雞蛋落到塑料墊上時(shí)，作用時(shí)間t變大，根據(jù)動(dòng)量定理FtP，可知雞蛋所受的撞擊力減小，所以雞蛋不會(huì)破。,,課 內(nèi) 探 究,如圖所示，運(yùn)動(dòng)員揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出。如果網(wǎng)球被拍子擊打前、后瞬間速度的大小均為v，請(qǐng)思考：網(wǎng)球動(dòng)量的變化量是零嗎？ 提示：不

6、是。動(dòng)量是矢量，其變化量為2mv。,探究一對(duì)動(dòng)量的理解,,1動(dòng)量的性質(zhì) (1)瞬時(shí)性 求動(dòng)量時(shí)要明確是哪一物體在哪一狀態(tài)(時(shí)刻)的動(dòng)量，pmv中的速度v是瞬時(shí)速度。 (2)矢量性 動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同，有關(guān)動(dòng)量的運(yùn)算，如果物體在一條直線上運(yùn)動(dòng)，則選定一個(gè)正方向后，動(dòng)量的矢量運(yùn)算就可以轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算了。,(3)相對(duì)性 指物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)，選不同的參考系時(shí)，同一物體的動(dòng)量可能不同，通常在不說(shuō)明參考系的情況下，物體的動(dòng)量是指物體相對(duì)地面的動(dòng)量。,2動(dòng)量與速度、動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系 (1)動(dòng)量與速度 a區(qū)別：速度描述物體運(yùn)動(dòng)的快慢和方向；動(dòng)量在描述物體運(yùn)動(dòng)方面更進(jìn)一步，更能體現(xiàn)

7、運(yùn)動(dòng)物體的作用效果。 b聯(lián)系：動(dòng)量和速度都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，都是矢量，動(dòng)量的方向與速度方向相同，pmv。,(2)動(dòng)量和動(dòng)能的比較,特別提醒：動(dòng)量是矢量，比較兩個(gè)物體的動(dòng)量時(shí)，不能僅比較大小，也應(yīng)比較方向，只有大小相等、方向相同的兩個(gè)動(dòng)量才能相等。,2017年3月23日，世界杯預(yù)選賽在北京舉行，中國(guó)隊(duì)以10力克韓國(guó)隊(duì)，比賽中，一足球運(yùn)動(dòng)員踢一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的足球。,典例 1,,,(1)若開(kāi)始時(shí)足球的速度是4m/s，方向向右，踢球后，球的速度為10m/s，方向仍向右(如圖甲)，則足球的初動(dòng)量p________________，方向________，足球的末動(dòng)量p___________

8、__，方向________；在這一過(guò)程中足球動(dòng)量的改變量p________________，方向________。 (2)若足球以10m/s的速度撞向球門門柱，然后以3m/s速度反向彈回(如圖乙)，則這一過(guò)程中足球的動(dòng)量改變量是________________，方向________；動(dòng)能改變量是__________。 解題指導(dǎo)：(1)切記動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同。 (2)動(dòng)量的變化量ppp是矢量式，當(dāng)p、p在同一直線上時(shí)，可規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。,1.6kgm/s,向右,4kgm/s,向右,2.4kgm/s,向右,5.2kgm/s,向左,18.2J,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練1(遼寧省大

9、連市第二十四中學(xué)20172018學(xué)年高一下學(xué)期期中)一個(gè)力作用在一物體上，下列敘述中正確的是() A若力對(duì)物體做的功為零，則物體的動(dòng)量變化量一定為零 B若力的沖量為零，則物體的動(dòng)能變化量一定為零 C物體動(dòng)量變化量的方向不可能與末動(dòng)量方向相同 D物體動(dòng)量變化量的方向不可能與末動(dòng)量方向垂直,B,解析：合外力做功為零動(dòng)能不變，但合外力的沖量不一定為零，則動(dòng)量的變化不一定為零，如勻速圓周運(yùn)動(dòng)，其合力做功為零，但其動(dòng)量始終在變化，故A錯(cuò)誤；物體所受的合外力的沖量為零，則動(dòng)量變化一定為零，即物體的速度不變，故動(dòng)能不變，所以動(dòng)能的變化量一定為零，故B正確；物體動(dòng)量變化量的方向可能與末動(dòng)量方向相同，比如做勻加

10、速直線運(yùn)動(dòng)的物體，故C錯(cuò)誤；物體動(dòng)量變化量的方向可能與末動(dòng)量方向垂直，比如做斜上拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，末動(dòng)量的方向在水平方向，動(dòng)量的變化量在豎直方向上，故D錯(cuò)誤。,探究二對(duì)沖量的理解,提示：小孩給汽車的推力的沖量大小為IFt。 汽車沒(méi)動(dòng)說(shuō)明它所受的合力為零，故其合外力的沖量為零。,1對(duì)沖量的理解 (1)沖量是過(guò)程量：沖量描述的是作用在物體上的力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)，與某一過(guò)程相對(duì)應(yīng)。 (2)沖量的矢量性：沖量是矢量，在作用時(shí)間內(nèi)力的方向不變時(shí)，沖量的方向與力的方向相同，如果力的方向是變化的，則沖量的方向與相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量變化量的方向相同。 (3)沖量的絕對(duì)性：沖量?jī)H由力和時(shí)間兩個(gè)因素決定，具有絕對(duì)性。

11、,2沖量的計(jì)算 (1)單個(gè)力的沖量：利用公式IFt計(jì)算。 (2)合力的沖量： 如果是一維情形，可以化為代數(shù)和，如果不在一條直線上，求合沖量遵循平行四邊形定則。 兩種方法：可分別求每一個(gè)力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個(gè)力的作用時(shí)間相同，也可以先求合力，再用公式I合F合t求解。 變力的沖量：用動(dòng)量定理列式求解。,特別提醒：(1)沖量是矢量，求沖量的大小時(shí)一定要注意是力與其對(duì)應(yīng)的時(shí)間的乘積。 (2)判斷兩個(gè)力的沖量是否相同，必須滿足沖量的大小和方向都相同，缺一不可。,如圖所示，質(zhì)量為2kg的物體沿傾角為30，高為5m的光滑斜面由靜止從頂端下滑到底端的過(guò)程中，g取10m/s2，求： (1)

12、重力的沖量； (2)支持力的沖量； (3)合力的沖量。,典例 2,,對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練2關(guān)于沖量，下列說(shuō)法正確的是() A沖量是物體動(dòng)量變化的原因 B作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零 C動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大 D沖量的方向就是物體運(yùn)動(dòng)的方向,A,解析：力作用一段時(shí)間便有了沖量，而力作用一段時(shí)間后，物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了變化，物體的動(dòng)量也發(fā)生了變化，因此說(shuō)沖量使物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，A選項(xiàng)正確；只要有力作用在物體上，經(jīng)歷一段時(shí)間，這個(gè)力便有了沖量IFt，與物體處于什么狀態(tài)無(wú)關(guān)，物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化情況，是所有作用在物體上的力共同產(chǎn)生的效果，所以B選項(xiàng)不正確；物體所受沖量IFt與物體動(dòng)量的大小pmv無(wú)

13、關(guān)，C選項(xiàng)不正確；沖量的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān)，故D選項(xiàng)不正確。,從高處跳到低處時(shí)，為了安全，一般都要屈腿(如圖所示)，這樣做是為了什么？ 提示：人落地動(dòng)量變化一定，屈腿下蹲延緩了人落地時(shí)動(dòng)量變化所用的時(shí)間，依動(dòng)量定理可知，這樣就減小了地面對(duì)人的沖力。,探究三對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用,,1對(duì)動(dòng)量定理的理解 (1) 動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因。 (2)動(dòng)量定理的表達(dá)式是矢量式，它說(shuō)明合外力的沖量跟物體動(dòng)量變化量不僅大小相等，而且方向相同。 運(yùn)用動(dòng)量定理主要是一維的問(wèn)題，要注意正方向的規(guī)定。,2動(dòng)量定理的應(yīng)用 (1)應(yīng)用動(dòng)量定理Ftp定性解釋常見(jiàn)物理現(xiàn)象。 由上式可以看出如果保持p

14、一定，則力作用的時(shí)間越短，沖力就越大。因此在需要增大作用力時(shí)，可盡量減少作用的時(shí)間，如打擊、碰撞等由于作用時(shí)間短、作用力往往較大。 反之，作用時(shí)間越長(zhǎng)，力F就越小，因此在需要減小作用力的時(shí)候，可想辦法延長(zhǎng)力的作用時(shí)間，如利用海棉或彈簧的緩沖作用來(lái)延長(zhǎng)作用時(shí)間，達(dá)到減小作用力的目的。,(2)應(yīng)用Ip求變力的沖量。 如果物體受到大小、方向不變的力的作用，既可以應(yīng)用Ft求力的沖量，也可以應(yīng)用物體動(dòng)量改變p的大小和方向來(lái)替代力的沖量。 如果物體受到大小、方向改變的力的作用，則不能直接用Ft求變力的沖量，這時(shí)可以求在該力沖量作用下物體動(dòng)量改變p的大小和方向，替代變力的沖量。,3應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟

15、 a選定研究對(duì)象，明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程。 b進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)分析。 c選定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解。,典例 3,答案：(1)200N，方向豎直向下 (2)205N，方向豎直向下 (3)見(jiàn)解析,,C,解析：在碰撞過(guò)程中，人的動(dòng)量的變化量是一定的，而用安全氣囊后增加了作用的時(shí)間，根據(jù)動(dòng)量定理FtP可知，可以減小駕駛員受到的沖擊力，即是減小了駕駛員的動(dòng)量變化率，故選C。,素 養(yǎng) 提 升,根據(jù)力與運(yùn)動(dòng)的獨(dú)立性原理，動(dòng)量定理也可記為Fxtpx，F(xiàn)ytpy。即某一方向上的力的沖量只能引起這個(gè)方向上的動(dòng)量變化，而不引起其他方向的動(dòng)量變化。,動(dòng)量定理分量式的應(yīng)用技巧,案 例,解析：(1)x方向：動(dòng)量變化為pxmvsinmvsin0 y方向：動(dòng)量變化為pymvcos(mvcos)2mvcos方向沿y軸正方向。 (2)根據(jù)動(dòng)量定理可知，木板對(duì)小球作用力的方向沿y軸正方向，根據(jù)牛頓第三定律可知，小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向。,