物理學習方略配套動量和動量定理人教選修PPT學習教案

1、會計學1物理學習方略配套動量和動量定理人教物理學習方略配套動量和動量定理人教選修選修1.理解動量的概念，知道動量和動量變化量均為矢量，會計算一維情況下的動量變化量理解動量的概念，知道動量和動量變化量均為矢量，會計算一維情況下的動量變化量.2.知道沖量的概念，知道沖量是矢量知道沖量的概念，知道沖量是矢量.3.理解動量定理的確切含義，掌握其表達式理解動量定理的確切含義，掌握其表達式.4.會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象. 第1頁/共63頁重點：重點：1.動量概念的理解動量概念的理解. 2.動量變化量的理解與計算動量變化量的理解與計算. 3.動量定理的

2、理解和應用動量定理的理解和應用.難點：難點：1.動量、動量變化量、沖量、動量定理的矢量性動量、動量變化量、沖量、動量定理的矢量性. 2.應用動量定理解決實際問題應用動量定理解決實際問題.第2頁/共63頁 基礎知識是形成學科能力的源頭。本欄目根據(jù)課標要求，精準梳理，清晰呈現(xiàn)主要知識及內(nèi)在關系。關鍵處合理挖空、易錯處及時提醒，多策并舉，夯實基礎。請以此為載體，安排學生課前預習，以便打造高效課堂！基礎知識是形成學科能力的源頭。本欄目根據(jù)課標要求，精準梳理，清晰呈現(xiàn)主要知識及內(nèi)在關系。關鍵處合理挖空、易錯處及時提醒，多策并舉，夯實基礎。請以此為載體，安排學生課前預習，以便打造高效課堂！第3頁/共63頁

3、一、動量一、動量 定義：運動物體的定義：運動物體的_和和_的乘積的乘積 公式：公式：_ 單位：單位：_，符號是，符號是_ 矢量性：方向與矢量性：方向與_的方向相同，運算遵守的方向相同，運算遵守 _定則定則質量質量速度速度p=mv千克米每秒千克米每秒kgm/s速度速度平行四邊形平行四邊形第4頁/共63頁【判一判判一判】(1)物體的質量越大，動量一定越大物體的質量越大，動量一定越大.( )(2)物體的速度大小不變，動量可能不變物體的速度大小不變，動量可能不變.( )(3)物體動量大小相同，動能一定相同物體動量大小相同，動能一定相同.( ) 第5頁/共63頁提示：提示：(1)(1)物體的動量物體的動

4、量p=mvp=mv，顯然動量的大小不僅與物體的質量，顯然動量的大小不僅與物體的質量大小有關，還與物體的速度大小有關，故物體的質量越大，動大小有關，還與物體的速度大小有關，故物體的質量越大，動量不一定越大，量不一定越大，(1)(1)錯錯. .(2)(2)動量是矢量，既有大小，又有方向，其方向與速度的方向相動量是矢量，既有大小，又有方向，其方向與速度的方向相同同. .物體的速度大小不變，方向可能不變，也可能變化，故動量物體的速度大小不變，方向可能不變，也可能變化，故動量可能不變，也可能變化，可能不變，也可能變化，(2)(2)正確正確. .(3)(3)由動量由動量p=mvp=mv和動能和動能E Ek

5、 k= mv= mv2 2可得可得 故物體的動量大故物體的動量大小相同，質量不一定相同，動能不一定相同，小相同，質量不一定相同，動能不一定相同，(3)(3)錯錯. .122kpE2m，第6頁/共63頁二、動量定理二、動量定理1.動量的變化量動量的變化量(1)定義：物體在某段時間內(nèi)定義：物體在某段時間內(nèi)_與與_的矢量差的矢量差(也是也是矢量矢量)，p= _(矢量式矢量式).(2)動量始終保持在一條直線上時的動量運算：選定一個正方動量始終保持在一條直線上時的動量運算：選定一個正方向，動量、動量的變化量用帶正、負號的數(shù)值表示，從而將矢向，動量、動量的變化量用帶正、負號的數(shù)值表示，從而將矢量運算簡化為

6、量運算簡化為_運算運算(此時的正、負號僅表示方向此時的正、負號僅表示方向,不表示不表示大小大小).末動量末動量初動量初動量p-p代數(shù)代數(shù)第7頁/共63頁2.沖量沖量 定義：力與力的作用定義：力與力的作用_的乘積的乘積 公式：公式：I=F(t-t) 單位：單位：_，符號是，符號是_ 矢量性：方向與矢量性：方向與_的方向相同的方向相同 物理意義：反映力的作用對物理意義：反映力的作用對_的積累效應的積累效應3.動量定理動量定理(1)內(nèi)容：物體在一個過程始末的內(nèi)容：物體在一個過程始末的_等于它在這個過等于它在這個過程中所受力的沖量程中所受力的沖量.(2)表達式：表達式：_或或_.沖量沖量 時間時間牛頓

7、秒牛頓秒Ns力力時間時間動量變化量動量變化量mv-mv=F(t-t)p-p=I第8頁/共63頁【想一想想一想】如圖所示，在跳高比賽時，在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子？如圖所示，在跳高比賽時，在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子？第9頁/共63頁提示：提示：越過橫桿后，可認為人做自由落體運動，落地時速度較大越過橫桿后，可認為人做自由落體運動，落地時速度較大. .人落到海綿墊子上時，可經(jīng)過較長的時間使速度減小為零，在動量變化相同的情況下，人受到的沖擊力減小，從而對運動員起到保護作用人落到海綿墊子上時，可經(jīng)過較長的時間使速度減小為零，在動量變化相同的情況下，人受到的沖擊力減小，從而對運動員

8、起到保護作用. .第10頁/共63頁 核心要點是提升學科素養(yǎng)的關鍵。本欄目突破核心要點，講練結合，提醒認知誤區(qū)，點撥規(guī)律技巧，循序漸進，培養(yǎng)主動思考意識，提升自主探究能力。請根據(jù)授課情況有選擇地講解，幫助學生理解突破本講重難點！核心要點是提升學科素養(yǎng)的關鍵。本欄目突破核心要點，講練結合，提醒認知誤區(qū)，點撥規(guī)律技巧，循序漸進，培養(yǎng)主動思考意識，提升自主探究能力。請根據(jù)授課情況有選擇地講解，幫助學生理解突破本講重難點！第11頁/共63頁 正確理解動量及動量的變化量正確理解動量及動量的變化量【探究導引探究導引】如圖所示，足球運動員將飛來的足球用頭原速率反向頂回，思考以下問題：如圖所示，足球運動員將飛

9、來的足球用頭原速率反向頂回，思考以下問題：第12頁/共63頁(1)足球被頂回前后，動量相同嗎？足球被頂回前后，動量相同嗎？(2)如何計算足球的動量變化量？如何計算足球的動量變化量？第13頁/共63頁【要點整合要點整合】1.動量的瞬時性：通常說物體的動量是物體在某一時刻或某一位置的動量，動量的大小可用動量的瞬時性：通常說物體的動量是物體在某一時刻或某一位置的動量，動量的大小可用p=mv表示表示.2.動量的矢量性：動量的方向與物體的瞬時速度的方向相同動量的矢量性：動量的方向與物體的瞬時速度的方向相同.有關動量的運算，如果物體在一條直線上運動，則選定一個正方向后，動量的矢量運算就可以轉化為代數(shù)運算有

10、關動量的運算，如果物體在一條直線上運動，則選定一個正方向后，動量的矢量運算就可以轉化為代數(shù)運算.第14頁/共63頁3.動量的相對性：物體的動量與參考系的選擇有關動量的相對性：物體的動量與參考系的選擇有關.選擇不同的參考系時，同一物體的動量可能不同，通常在不說明參考系的情況下，物體的動量是指物體相對地面的動量選擇不同的參考系時，同一物體的動量可能不同，通常在不說明參考系的情況下，物體的動量是指物體相對地面的動量.4.動量的變化量：是矢量，其表達式動量的變化量：是矢量，其表達式p=p2-p1為矢量式，運算遵循平行四邊形定則，當為矢量式，運算遵循平行四邊形定則，當p2、p1在同一直線上時，可規(guī)定正方

11、向，將矢量運算轉化為代數(shù)運算在同一直線上時，可規(guī)定正方向，將矢量運算轉化為代數(shù)運算.第15頁/共63頁【特別提醒特別提醒】(1)(1)動量和速度都是描述物體運動狀態(tài)的物理動量和速度都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，但它們描述的角度不同量，但它們描述的角度不同. .動量是從動力學角度描述物體運動量是從動力學角度描述物體運動狀態(tài)的，它描述了運動物體能夠產(chǎn)生的效果；速度是從運動動狀態(tài)的，它描述了運動物體能夠產(chǎn)生的效果；速度是從運動學角度描述物體運動狀態(tài)的學角度描述物體運動狀態(tài)的. .(2)(2)動量和動能都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，動量是矢動量和動能都是描述物體運動狀態(tài)的物理量，動量是矢量，動能是標量

12、，它們之間的數(shù)值關系是：量，動能是標量，它們之間的數(shù)值關系是：2kkpE,p2mE .2m第16頁/共63頁【典例典例1】(2012湛江高二檢測湛江高二檢測)下列說法中正確的是下列說法中正確的是( )A.動能變化的物體，動量一定變化動能變化的物體，動量一定變化B.動能不變的物體，動量一定不變動能不變的物體，動量一定不變C.動量變化的物體，動能一定變化動量變化的物體，動能一定變化D.動量不變的物體，動能一定不變動量不變的物體，動能一定不變第17頁/共63頁【思路點撥思路點撥】解答本題應注意以下兩點：解答本題應注意以下兩點：關鍵點關鍵點(1)(1)動量與動能的大小滿足動量與動能的大小滿足 (2)(

13、2)動量是矢量，動能是標量動量是矢量，動能是標量. .速度大小保持不變，方向變化，動量一定變化，動能則保持不變速度大小保持不變，方向變化，動量一定變化，動能則保持不變. .kp2mE .第18頁/共63頁【規(guī)范解答規(guī)范解答】選選A A、D.D.動量是矢量，動量是矢量，p=mvp=mv，動能是標量，動能是標量，E Ek k= mv= mv2 2，所以動能變化，則動量的大小一定變化，所以動能變化，則動量的大小一定變化，A A正確；正確；當動量的大小不變，只是方向變化時，物體的動能不變，當動量的大小不變，只是方向變化時，物體的動能不變，B B、C C錯誤；動量不變的物體，速度一定不變，則動能一定不變

14、，錯誤；動量不變的物體，速度一定不變，則動能一定不變，D D正確正確. .12第19頁/共63頁【總結提升總結提升】動量的決定因素及與動能的區(qū)別動量的決定因素及與動能的區(qū)別(1)(1)動量的大小等于動量的大小等于m m與與v v的乘積，不能單純地通過的乘積，不能單純地通過m m或者或者v v判斷判斷動量的大小動量的大小. .(2)(2)動量是矢量，其方向就是對應時刻瞬時速度的方向，是瞬動量是矢量，其方向就是對應時刻瞬時速度的方向，是瞬時量時量. .(3)(3)動量與動能有本質的區(qū)別，動量是矢量，動能是標量，動動量與動能有本質的區(qū)別，動量是矢量，動能是標量，動量的大小與動能的大小滿足關系式量的大

15、小與動能的大小滿足關系式kp2mE .第20頁/共63頁【變式訓練變式訓練】下列關于動量的說法中，正確的是下列關于動量的說法中，正確的是( )A.物體的動量改變，其速度大小一定改變物體的動量改變，其速度大小一定改變B.物體的動量改變，其速度方向一定改變物體的動量改變，其速度方向一定改變C.物體運動速度的大小不變，其動量一定不變物體運動速度的大小不變，其動量一定不變D.物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改變物體的運動狀態(tài)改變，其動量一定改變【解析解析】選選D.D.動量是矢量，有大小也有方向動量是矢量，有大小也有方向. .動量改變是指動量大小或方向的改變，而動量的大小與質量和速度兩個因素有關，其方向與

16、速度的方向相同動量改變是指動量大小或方向的改變，而動量的大小與質量和速度兩個因素有關，其方向與速度的方向相同. .質量一定的物體質量一定的物體, ,當速度的大小或方向有一個因素發(fā)生變化時，動量就發(fā)生變化，故當速度的大小或方向有一個因素發(fā)生變化時，動量就發(fā)生變化，故A A、B B、C C錯錯; ;物體運動狀態(tài)改變是指速度大小或方向的改變，故物體運動狀態(tài)改變是指速度大小或方向的改變，故D D正確正確. .第21頁/共63頁 對沖量的理解對沖量的理解【探究導引探究導引】如圖所示，小孩玩滑梯，如果站在滑梯上面的小孩與沿滑梯下滑的小孩質量相同，請思考以下問題：如圖所示，小孩玩滑梯，如果站在滑梯上面的小孩

17、與沿滑梯下滑的小孩質量相同，請思考以下問題：第22頁/共63頁(1)經(jīng)過一段時間，站在滑梯上面的小孩重力的沖量為零嗎？某個力的沖量與小孩的運動狀態(tài)有關嗎？經(jīng)過一段時間，站在滑梯上面的小孩重力的沖量為零嗎？某個力的沖量與小孩的運動狀態(tài)有關嗎？(2)在相同的時間內(nèi)，兩個小孩所受支持力的沖量大小相同嗎？兩個小孩所受合力的沖量呢？在相同的時間內(nèi)，兩個小孩所受支持力的沖量大小相同嗎？兩個小孩所受合力的沖量呢？ 第23頁/共63頁【要點整合要點整合】1.沖量的理解沖量的理解(1)沖量是過程量，它描述的是力的作用對時間的累積效應，取決于力和時間這兩個因素，所以求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)

18、的沖量沖量是過程量，它描述的是力的作用對時間的累積效應，取決于力和時間這兩個因素，所以求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量.(2)沖量是矢量，在作用時間內(nèi)力的方向不變時，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時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同沖量是矢量，在作用時間內(nèi)力的方向不變時，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時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同.(3)沖量的單位：在國際單位制中，力沖量的單位：在國際單位制中，力F的單位是的單位是N，時間，時間t的單位是的單位是s，所以沖量的單位是，所以沖量的單位是Ns.動量與沖量的單位關

19、系是：動量與沖量的單位關系是：1 Ns=1 kgm/s，但要區(qū)別使用，但要區(qū)別使用.第24頁/共63頁2.沖量的計算沖量的計算(1)某個力的沖量：僅由該力和力的作用時間共同決定，與其他力是否存在及物體的運動狀態(tài)無關某個力的沖量：僅由該力和力的作用時間共同決定，與其他力是否存在及物體的運動狀態(tài)無關.例如，一個物體受幾個恒力作用處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，其中每一個力的沖量均不為零例如，一個物體受幾個恒力作用處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，其中每一個力的沖量均不為零.第25頁/共63頁(2)求合沖量求合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如果是一維情形，可

20、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：可分別求每一個力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個力的作用時間相同，也可以先求合力，再用公式兩種方法：可分別求每一個力的沖量，再求各沖量的矢量和；另外，如果各個力的作用時間相同，也可以先求合力，再用公式I合合=F合合t求解求解.(3)變力的沖量要用動量定理列式求解變力的沖量要用動量定理列式求解. 第26頁/共63頁【特別提醒特別提醒】(1)(1)沖量是矢量，求沖量的大小時一定要注意是力與其對應的時間的乘積沖量是矢量，求沖量的大小時一定要注意是力與其對應的時間的乘積. .(2)(2)判斷兩個力的沖量是否相同，必須滿足

21、沖量的大小和方向都相同，缺一不可判斷兩個力的沖量是否相同，必須滿足沖量的大小和方向都相同，缺一不可. .第27頁/共63頁【典例典例2】(2012無錫高二檢測無錫高二檢測)恒力恒力F作用在質量為作用在質量為m的物體上，如圖所示的物體上，如圖所示.由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動，則經(jīng)時間由于地面對物體的摩擦力較大，物體沒有被拉動，則經(jīng)時間t，下列說法正確的是，下列說法正確的是( )A.拉力拉力F對物體的沖量大小為零對物體的沖量大小為零B.拉力拉力F對物體的沖量大小為對物體的沖量大小為FtC.拉力拉力F對物體的沖量大小為對物體的沖量大小為FtcosD.合力對物體的沖量大小為零合力對物體

22、的沖量大小為零第28頁/共63頁【思路點撥思路點撥】力的沖量是力與時間的乘積，其大小與物體的運動狀態(tài)無關力的沖量是力與時間的乘積，其大小與物體的運動狀態(tài)無關, ,一個力的沖量與另一個力的沖量無關一個力的沖量與另一個力的沖量無關. .【規(guī)范解答規(guī)范解答】選選B B、D.D.對沖量的計算一定要分清求的是哪個力的沖量，拉力對沖量的計算一定要分清求的是哪個力的沖量，拉力F F的沖量為的沖量為FtFt，A A、C C錯誤，錯誤，B B正確；物體處于靜止狀態(tài)，合力為零，合力的沖量為零，正確；物體處于靜止狀態(tài)，合力為零，合力的沖量為零，D D正確正確. .第29頁/共63頁【總結提升總結提升】沖量和功的三點

23、比較沖量和功的三點比較(1)(1)沖量和功都是過程量，沖量表示力在時間上的積累效果，沖量和功都是過程量，沖量表示力在時間上的積累效果， 功表示力在空間上的積累效果功表示力在空間上的積累效果. .(2)(2)功是標量功是標量, ,其正、負表示是動力對物體做功還是物體克服阻力做功其正、負表示是動力對物體做功還是物體克服阻力做功. .沖量是矢量沖量是矢量, ,其正、負號表示方向其正、負號表示方向, ,計算沖量時要先規(guī)定正方向計算沖量時要先規(guī)定正方向. .(3)(3)做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夾角三個因素決定做功的多少由力的大小、位移的大小及力和位移的夾角三個因素決定. .沖量的大小

24、只由力的大小和時間兩個因素決定沖量的大小只由力的大小和時間兩個因素決定. .力作用在物體上一段時間力作用在物體上一段時間, ,力的沖量不為零力的沖量不為零, ,但力對物體做的功可能為零但力對物體做的功可能為零. .第30頁/共63頁【變式訓練變式訓練】如圖所示，質量為如圖所示，質量為m的物體在與水平方向成的物體在與水平方向成角的力角的力F作用下，以速度作用下，以速度v勻速前進時間勻速前進時間t，則物體在這段時間內(nèi)受到力，則物體在這段時間內(nèi)受到力F的沖量與合外力的沖量各為的沖量與合外力的沖量各為( )A.Ft，F(xiàn)tcos B.Ftsin，F(xiàn)tcosC.Ft，F(xiàn)tsin D.Ft，0第31頁/共6

25、3頁【解析解析】選選D.D.力力F F的沖量就是力的沖量就是力F F與作用時間的乘積與作用時間的乘積I IF F=Ft.=Ft.物體以速度物體以速度v v勻速前進，所受合力為零，合力的沖量也為零，故選項勻速前進，所受合力為零，合力的沖量也為零，故選項D D正確正確. .第32頁/共63頁 動量定理的理解和應用動量定理的理解和應用【探究導引探究導引】如圖所示，運動員接住籃球以后，總要往后退一下，思考以下問題：如圖所示，運動員接住籃球以后，總要往后退一下，思考以下問題：第33頁/共63頁(1)運動員接球過程無論后退與否，球的動量變化量相同嗎？運動員接球過程無論后退與否，球的動量變化量相同嗎？ (2

26、)運動員接球后退一下，延緩了接球時間，為什么要這樣做呢？運動員接球后退一下，延緩了接球時間，為什么要這樣做呢？ 第34頁/共63頁【要點整合要點整合】1.對動量定理的理解對動量定理的理解(1)適用對象：在中學物理中，動量定理的研究對象通常為單個物體適用對象：在中學物理中，動量定理的研究對象通常為單個物體.(2)適用范圍：動量定理不僅適用于宏觀物體的低速運動，也適用于微觀物體的高速運動適用范圍：動量定理不僅適用于宏觀物體的低速運動，也適用于微觀物體的高速運動.不論是變力還是恒力，不論幾個力作用時間是同時還是不同時，不論物體的運動軌跡是直線還是曲線，動量定理都適用不論是變力還是恒力，不論幾個力作用

27、時間是同時還是不同時，不論物體的運動軌跡是直線還是曲線，動量定理都適用.第35頁/共63頁(3)因果關系：動量定理反映了合外力的沖量與動量的變化量之間的因果關系，即合外力的沖量是原因，物體動量的變化量是結果因果關系：動量定理反映了合外力的沖量與動量的變化量之間的因果關系，即合外力的沖量是原因，物體動量的變化量是結果.反映了力對時間的累積效應，與物體的初、末動量以及某一時刻的動量無必然聯(lián)系，物體動量變化的方向與合力的沖量的方向相同，物體在某一時刻的動量方向與合力的沖量的方向無必然聯(lián)系反映了力對時間的累積效應，與物體的初、末動量以及某一時刻的動量無必然聯(lián)系，物體動量變化的方向與合力的沖量的方向相同

28、，物體在某一時刻的動量方向與合力的沖量的方向無必然聯(lián)系.第36頁/共63頁 2.動量定理的應用動量定理的應用(1)定性分析有關現(xiàn)象定性分析有關現(xiàn)象物體的動量變化量一定時，力的作用時間越短，力就越大，反之力就越小物體的動量變化量一定時，力的作用時間越短，力就越大，反之力就越小.例如，易碎物品包裝箱內(nèi)為防碎而放置的碎紙、刨花、塑料泡沫等填充物例如，易碎物品包裝箱內(nèi)為防碎而放置的碎紙、刨花、塑料泡沫等填充物.作用力一定時，力的作用時間越長，動量變化量越大，反之動量變化量就越小作用力一定時，力的作用時間越長，動量變化量越大，反之動量變化量就越小.例如，雜耍中，用鐵錘猛擊例如，雜耍中，用鐵錘猛擊“氣功師

29、氣功師”身上的石板令其碎裂，作用時間很短，鐵錘對石板的沖量很小，石板的動量幾乎不變，身上的石板令其碎裂，作用時間很短，鐵錘對石板的沖量很小，石板的動量幾乎不變，“氣功師氣功師”才不會受傷害才不會受傷害.第37頁/共63頁(2)應用動量定理定量計算的一般步驟應用動量定理定量計算的一般步驟選定研究對象，選定研究對象，明確運動過程明確運動過程進行受力分析，進行受力分析，確定初、末狀態(tài)確定初、末狀態(tài)選取正方向，列動選取正方向，列動量定理方程求解量定理方程求解第38頁/共63頁【特別提醒特別提醒】(1)(1)應用動量定理解題時，一定要對物體進行受力分析，明確各個力和合力是正確應用動量定理的前提應用動量定

30、理解題時，一定要對物體進行受力分析，明確各個力和合力是正確應用動量定理的前提. .(2)(2)列方程時一定要先選定正方向，將矢量運算轉化為代數(shù)運算列方程時一定要先選定正方向，將矢量運算轉化為代數(shù)運算. .(3)(3)變力的沖量一般通過求動量的變化量來求解變力的沖量一般通過求動量的變化量來求解. .第39頁/共63頁【典例典例3】質量為質量為0.5 kg的彈性小球，從的彈性小球，從1.25 m高處自由下落，與地板碰撞后回跳高度為高處自由下落，與地板碰撞后回跳高度為0.8 m，設碰撞時間為，設碰撞時間為0.1 s,g取取10 m/s2，求小球對地板的平均沖力，求小球對地板的平均沖力.第40頁/共6

31、3頁【解題流程解題流程】解答本題時可按以下思路分析：解答本題時可按以下思路分析：由動能定理由動能定理求落地時和求落地時和反彈時小球反彈時小球的速度的速度由動量定由動量定理求地板理求地板對小球的對小球的平均沖力平均沖力由牛頓第三由牛頓第三定律求小球定律求小球對地板的平對地板的平均沖力均沖力第41頁/共63頁【規(guī)范解答規(guī)范解答】解法一解法一( (分段法分段法) )：取小球為研究對象取小球為研究對象. .根據(jù)小球做自由落體和豎直上拋運動，可知根據(jù)小球做自由落體和豎直上拋運動，可知碰撞前的速度：碰撞前的速度： , ,方向向下方向向下. .碰撞后的速度：碰撞后的速度： , ,方向向上方向向上. .碰撞時

32、小球受力情況如圖所示，取豎直向上為正方向，碰撞時小球受力情況如圖所示，取豎直向上為正方向，11v2gh5 m/s22v2gh4 m/s第42頁/共63頁根據(jù)動量定理：根據(jù)動量定理：(F(FN N-mg)t=mv-mg)t=mv2 2-mv-mv1 1則：則：= +0.5= +0.510 N=50 N10 N=50 N由牛頓第三定律可知，小球對地板的平均沖力大小為由牛頓第三定律可知，小球對地板的平均沖力大小為50 N50 N，方向豎直向下，方向豎直向下. .21NmvmvFmgt0.5 40.5 5 N0.1 第43頁/共63頁解法二解法二( (全程法全程法) )：設支持力為設支持力為F FN

33、N，球下落、觸地、上升時間分別為，球下落、觸地、上升時間分別為tt1 1、tt2 2、tt3 3小球下落時間小球下落時間小球與地板接觸時間小球與地板接觸時間tt2 2=0.1 s=0.1 s小球上升時間小球上升時間全程應用動量定理全程應用動量定理112ht0.5 sg232ht 0.4 sg第44頁/共63頁F FN Ntt2 2-mg(t-mg(t1 1+t+t2 2+t+t3 3)=0)=0解得解得F FN N=50 N=50 N由牛頓第三定律得，小球對地板的平均沖力大小為由牛頓第三定律得，小球對地板的平均沖力大小為50 N50 N，方向豎直向下，方向豎直向下. .答案答案: :50 N,

34、50 N,方向豎直向下方向豎直向下第45頁/共63頁【總結提升總結提升】應用動量定理的四點注意事項應用動量定理的四點注意事項(1)(1)明確物體受到?jīng)_量作用的結果是導致物體動量的變化明確物體受到?jīng)_量作用的結果是導致物體動量的變化. .沖量和動量都是矢量，它們的加、減運算都遵循平行四邊形定則沖量和動量都是矢量，它們的加、減運算都遵循平行四邊形定則. .(2)(2)列方程前首先要選取正方向，與規(guī)定的正方向一致的力或動量取正值，反之取負值列方程前首先要選取正方向，與規(guī)定的正方向一致的力或動量取正值，反之取負值, ,而不能只關注力或動量數(shù)值的大小而不能只關注力或動量數(shù)值的大小. .(3)(3)分析速度

35、時一定要選取同一個參考系，未加說明時一般是選地面為參考系，同一道題目中一般不要選取不同的參考系分析速度時一定要選取同一個參考系，未加說明時一般是選地面為參考系，同一道題目中一般不要選取不同的參考系. .(4)(4)公式中的沖量應是合外力的沖量，求動量的變化量時要嚴格按公式公式中的沖量應是合外力的沖量，求動量的變化量時要嚴格按公式, ,且要注意是末動量減去初動量且要注意是末動量減去初動量. .第46頁/共63頁【變式訓練變式訓練】(2012天津高考天津高考)質量為質量為0.2 kg的小球豎直向下以的小球豎直向下以6 m/s的速度落至水平地面的速度落至水平地面,再以再以4 m/s的速度反向彈回的速

36、度反向彈回,取豎直向上為正方向取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞前后的動量變化為則小球與地面碰撞前后的動量變化為_kgm/s.若小球與地面的作用時間為若小球與地面的作用時間為0.2 s,則小球受到地面的平均作用力大小為則小球受到地面的平均作用力大小為_ N.(取取g=10 m/s2)第47頁/共63頁【解析解析】小球與地面碰撞前的動量為小球與地面碰撞前的動量為: :p p1 1=m(-v=m(-v1 1)=0.2)=0.2(-6) kg(-6) kgm/s=-1.2 kgm/s=-1.2 kgm/sm/s小球與地面碰撞后的動量為小球與地面碰撞后的動量為: :p p2 2=mv=mv2 2=0

37、.2=0.24 kg4 kgm/s=0.8 kgm/s=0.8 kgm/sm/s小球與地面碰撞前后動量的變化量為小球與地面碰撞前后動量的變化量為: :p=pp=p2 2-p-p1 1=2 kg=2 kgm/sm/s由動量定理得由動量定理得:(F-mg)t=p:(F-mg)t=p，所以所以: +0.2: +0.210 N=12 N10 N=12 N答案答案: :2 122 12p2FmgNt0.2第48頁/共63頁【變式備選變式備選】質量為質量為m的籃球自由落下，以大小為的籃球自由落下，以大小為v1的速度碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地速度大小為的速度碰地，豎直向上彈回，碰撞時間極短，離地

38、速度大小為v2.在碰撞過程中，地面對籃球的沖量的方向和大小為在碰撞過程中，地面對籃球的沖量的方向和大小為( )A.向上，向上，m(v1-v2) B.向上，向上，m(v1+v2)C.向下，向下，m(v1-v2) D.向下，向下，m(v1+v2)【解析解析】選選B.B.籃球與地面作用時受重力和地面的彈力，由于碰撞時間極短，重力的沖量可以忽略不計，選豎直向上為正方向，則籃球與地面作用時受重力和地面的彈力，由于碰撞時間極短，重力的沖量可以忽略不計，選豎直向上為正方向，則I IF F=mv=mv2 2-m(-v-m(-v1 1)=m(v)=m(v1 1+v+v2 2) )，沖量的方向與規(guī)定的正方向相同，

39、豎直向上，故，沖量的方向與規(guī)定的正方向相同，豎直向上，故B B正確正確,A,A、C C、D D錯誤錯誤. .第49頁/共63頁【溫馨提示溫馨提示】動量變化量是考綱要求的必考內(nèi)容，掌握動量變化量的簡單計算尤為重要，但對于結合能量的較為綜合的相關計算也不容忽視動量變化量是考綱要求的必考內(nèi)容，掌握動量變化量的簡單計算尤為重要，但對于結合能量的較為綜合的相關計算也不容忽視. .第50頁/共63頁【典例典例】一質量為一質量為m=0.2 kg的皮球的皮球,從高從高H=0.8 m處自由落下，與地面相碰后反彈的最大高度為處自由落下，與地面相碰后反彈的最大高度為h=0.45 m，則球與地面接觸這段時間內(nèi)動量的變

40、化量為多少，則球與地面接觸這段時間內(nèi)動量的變化量為多少?(g取取10 m/s2)考查內(nèi)容考查內(nèi)容 動量變化量的綜合求解動量變化量的綜合求解第51頁/共63頁【思路點撥思路點撥】本題考查動量的變化量，解題的關鍵是弄清初、末狀態(tài)及其動量的大小和方向本題考查動量的變化量，解題的關鍵是弄清初、末狀態(tài)及其動量的大小和方向. .分析動量的大小時可以用運動學公式、動能定理或機械能守恒定律分析動量的大小時可以用運動學公式、動能定理或機械能守恒定律. .第52頁/共63頁【規(guī)范解答規(guī)范解答】取向下的方向為正，則由取向下的方向為正，則由H H處下落到與地面接觸前的瞬間，機械能守恒：處下落到與地面接觸前的瞬間，機械

41、能守恒：mgH= mvmgH= mv1 12 2故初狀態(tài)速度故初狀態(tài)速度v v1 1=4 m/s=4 m/s碰撞前動量：碰撞前動量：p p1 1=mv=mv1 1=0.8 kg=0.8 kgm/sm/s同理皮球與地面相碰后反彈，機械能守恒：同理皮球與地面相碰后反彈，機械能守恒：mgh= mvmgh= mv2 22 2故碰撞后的速度故碰撞后的速度v v2 2=-3 m/s=-3 m/s1212第53頁/共63頁碰撞后動量：碰撞后動量：p p2 2=mv=mv2 2=-0.6 kg=-0.6 kgm/sm/s故動量的變化量：故動量的變化量：p=pp=p2 2-p-p1 1=-1.4 kg=-1.4 kgm/sm/s動量的變化方向為負，說明動量變化的方向向上動量的變化方向為負，說明動量變化的方向向上. .答案