學(xué)滬科版選修35 1.1探究動(dòng)量變化與沖量的關(guān)系 課件（5）（23張）.ppt

第1章碰撞與動(dòng)量守恒 1 1探究動(dòng)量變化與沖量的關(guān)系 1 理解沖量和動(dòng)量的定義 公式 單位及矢量性 2 理解動(dòng)量定理及其表達(dá)式 3 能夠利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象 解決有關(guān)實(shí)際問(wèn)題 學(xué)習(xí)目標(biāo)定位 學(xué)習(xí)探究區(qū) 一 動(dòng)量和沖量 二 動(dòng)量定理 三 動(dòng)量定理的應(yīng)用 一 動(dòng)量和沖量 問(wèn)題設(shè)計(jì) 一輛玩具小汽車向你駛來(lái) 碰了你一下 玩具小汽車可能被碰翻或者改變運(yùn)動(dòng)方向 假如一輛大汽車以同樣的速度向你駛來(lái) 被碰翻的肯定不是大汽車 這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)物體產(chǎn)生的效果不僅與速度有關(guān) 而且與質(zhì)量有關(guān) 請(qǐng)閱讀課本 動(dòng)量和沖量 回答 1 什么是動(dòng)量 動(dòng)量的方向如何確定 2 什么是沖量 沖量的方向如何確定 答案見(jiàn)要點(diǎn)提煉 要點(diǎn)提煉 1 動(dòng)量 1 定義式 p mv 2 動(dòng)量的矢量性 動(dòng)量是量 它的方向跟物體的的方向相同 遵循矢量運(yùn)算法則 3 動(dòng)量是狀態(tài)量 進(jìn)行運(yùn)算時(shí)必須明確是哪個(gè)物體在哪一狀態(tài) 時(shí)刻 的動(dòng)量 4 動(dòng)量具有相對(duì)性 由于速度與參考系的選擇有關(guān) 一般以為參考系 矢 速度v 地球 2 沖量 1 沖量的定義式 i 2 沖量是 填 過(guò)程 或 狀態(tài) 量 反映的是力在一段時(shí)間內(nèi)的積累效果 3 沖量是矢量 沖量的方向跟的方向相同 ft 過(guò)程 合力f 動(dòng)量和動(dòng)能都是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 它們有什么區(qū)別 它們之間數(shù)值的關(guān)系是怎樣的 延伸思考 答案動(dòng)量p mv是矢量 動(dòng)能ek mv2是標(biāo)量 所以物體速度v變化 無(wú)論大小還是方向 動(dòng)量p一定變化 但物體速度v變化 動(dòng)能ek不一定變化 數(shù)值關(guān)系 例1對(duì)于質(zhì)量不變的物體 下列說(shuō)法中正確的是 a 物體的動(dòng)量改變 一定是速度大小改變b 物體的動(dòng)量改變 一定是速度方向改變c 物體的運(yùn)動(dòng)速度改變 其動(dòng)量一定改變d 物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變 其動(dòng)量一定改變 解析動(dòng)量是矢量 它的大小和方向兩個(gè)因素中 只要有一個(gè)因素發(fā)生變化 動(dòng)量就會(huì)變化 故正確選項(xiàng)為c d cd 例2質(zhì)量為0 6kg的球以8m s的速度與豎直墻壁碰撞 碰后的速度反向 向西 大小也為8m s 求球與墻壁碰撞前后的動(dòng)量變化量和動(dòng)能變化量 解析選與墻壁碰前的方向 向東 為正方向v1 8m sv2 8m s p mv2 mv1 0 6 8 8 kg m s 9 6kg m s即動(dòng)量變化量大小為9 6kg m s 方向向西 與初動(dòng)量方向相反 動(dòng)能變化量為 ek 答案見(jiàn)解析 二 動(dòng)量定理 設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的物體 某一時(shí)刻速度為v0 在合外力f作用下 經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t 速度變?yōu)関t 試用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)物體的動(dòng)量改變量 p與合外力f及作用時(shí)間t的關(guān)系 問(wèn)題設(shè)計(jì) 答案根據(jù)牛頓第二定律 f ma 物體的加速度a 由 得 f 整理得 ft mvt mv0 p p或i p 要點(diǎn)提煉 1 動(dòng)量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式 或 其中f為物體所受 2 應(yīng)用動(dòng)量定理的分析思路 1 明確研究對(duì)象和研究過(guò)程 2 分析研究對(duì)象的受力情況 確定過(guò)程的初末狀態(tài) 3 選定正方向 根據(jù)動(dòng)量定理列方程 4 解方程或作定性討論 ft mvt mv0 i p 合力 例3質(zhì)量為0 5kg的彈性小球 從1 25m高處自由下落 與地板碰撞后回跳高度為0 8m 設(shè)碰撞時(shí)間為0 1s g取10m s2 求小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力 解析選小球?yàn)檠芯繉?duì)象 碰撞前的速度 v0 5m s方向向下 碰撞后的速度 vt 4m s方向向上 取豎直向上為正方向 碰撞過(guò)程由動(dòng)量定理得 n mg t mvt mv0 得 n mg 0 5 10n 50n方向豎直向下 答案50n 方向豎直向下 三 動(dòng)量定理的應(yīng)用 運(yùn)輸易碎物品時(shí)包裝箱內(nèi)為什么放置碎紙 泡沫塑料等柔軟填充物 釘釘子時(shí)用鐵錘好還是用橡皮錘好 鋪地板磚時(shí)呢 問(wèn)題設(shè)計(jì) 答案物體的動(dòng)量變化一定時(shí) 力的作用時(shí)間越短 力就越大 反之就越小 運(yùn)輸易碎物品包裝箱內(nèi)填充碎紙 泡沫塑料等柔軟填充物是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小物品受到的作用力 釘釘子時(shí)用鐵錘好 因?yàn)樗c釘子相碰的時(shí)間很短 可以對(duì)釘子產(chǎn)生較大的作用力 而鋪地板磚時(shí) 用橡皮錘較好 可以延長(zhǎng)作用時(shí)間 以減小作用力 要點(diǎn)提煉 用動(dòng)量定理解釋的現(xiàn)象一般可分為以下兩種 情況1 當(dāng) p一定時(shí) f 物體所受的力的作用時(shí)間越短 力就越 情況2 當(dāng)f一定時(shí) f t p 力的作用時(shí)間越短 力的沖量越 物體的動(dòng)量變化就越 大 小 小 例4人從高處跳到低處時(shí) 為了安全 一般都是讓腳尖先著地 這樣做是為了 a 減小沖量b 減小動(dòng)量的變化量c 延長(zhǎng)與地面的沖擊時(shí)間 從而減小沖力d 增大人對(duì)地面的壓強(qiáng) 起到安全作用 針對(duì)訓(xùn)練如圖1所示 把重物g壓在紙帶上 用一水平力緩慢拉動(dòng)紙帶 重物跟著一起運(yùn)動(dòng) 若迅速拉動(dòng)紙帶 紙帶將會(huì)從重物下抽出 解釋這些現(xiàn)象的正確說(shuō)法是 a 在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí) 重物和紙帶間摩擦力小b 在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí) 紙帶給重物的摩擦力大c 在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí) 紙帶給重物的沖量大d 在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí) 紙帶給重物的沖量小 圖1 課堂要點(diǎn)小結(jié) 返回 自我檢測(cè)區(qū) 1 2 3 4 1 關(guān)于物體的動(dòng)量 下列說(shuō)法中正確的是 a 運(yùn)動(dòng)物體在任一時(shí)刻的動(dòng)量方向 一定是該時(shí)刻的速度方向b 物體的加速度不變 其動(dòng)量一定不變c 動(dòng)量越大的物體 其速度一定越大d 物體的動(dòng)量越大 其慣性也越大 1 2 3 4 2 從同樣高度落下的玻璃杯 掉在水泥地上容易打碎 而掉在草地上不容易打碎 其原因是 a 掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量大 而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量小b 掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變大 而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變小c 掉在水泥地上的玻璃杯動(dòng)量改變快 而掉在草地上的玻璃杯動(dòng)量改變慢d 掉在水泥地上的玻璃杯與地面接觸時(shí) 相互作用力大 而掉在草地上的玻璃杯受地面的沖擊力小 1 2 3 4 3 質(zhì)量為m的鋼球自高處落下 以速率v1碰地 豎直向上彈回 碰撞時(shí)間為 t 離地的速率為v2 在碰撞過(guò)程中 地面對(duì)鋼球的沖量方向和大小為 a 向下 m v1 v2 mg tb 向下 m v1 v2 mg tc 向上 m v1 v2 mg td 向上 m v1 v2 mg t 1 2 3 4 4 一輛轎車強(qiáng)行超車時(shí) 與另一輛迎面駛來(lái)的轎車相撞 兩車相撞后連為一體 兩車車身因相互擠壓 皆縮短了0 5m 據(jù)測(cè)算兩車相撞前的速度約為30m s 則 1 2 3 4 1 試求車禍中車內(nèi)質(zhì)量約60kg的人受到的平均沖