162動(dòng)量和動(dòng)量定理(上課用)解析課件

1、16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理高考要求：動(dòng)量定理 II實(shí)驗(yàn)：瓦碎蛋全16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理高考要求：動(dòng)量定理 II實(shí)驗(yàn)：瓦碎動(dòng)量概念的由來 在上節(jié)課探究的問題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個(gè)物體，它們的質(zhì)量和速度的乘積mv在碰撞前后很可能是保持不變的，這讓人們認(rèn)識(shí)到mv這個(gè)物理量具有特別的意義，物理學(xué)中把它定義為物體的動(dòng)量。動(dòng)量概念的由來 在上節(jié)課探究的問題中，發(fā)現(xiàn)碰撞的兩個(gè)物在物理學(xué)中什么叫動(dòng)量？它的單位是什么？你是怎樣理解動(dòng)量這個(gè)概念？請(qǐng)閱讀課本6-7頁“動(dòng)量”部分回答下列問題一、動(dòng)量P在物理學(xué)中什么叫動(dòng)量？請(qǐng)閱讀課本6-7頁“動(dòng)量”部分回答下列是狀態(tài)量。一、動(dòng)量P1、概念：物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動(dòng)

2、量。2、定義式：p= m v3、單位：kg ms4、幾點(diǎn)說明:（2）瞬時(shí)性:（1）矢量性:運(yùn)算遵循 。（3）相對(duì)性:物體的動(dòng)量與參照物的選擇有關(guān)方向與速度方向 。相同平行四邊形定則故在計(jì)算時(shí)相應(yīng)的速度應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做動(dòng)量。是狀態(tài)量。一、動(dòng)量P1、概念：物體的質(zhì)量m和速度v的乘積叫做歷史背景 最早提出動(dòng)量概念的是法國科學(xué)家笛卡爾，十七世紀(jì)，以笛卡兒為代表的西歐的哲學(xué)家們提出了這樣一種觀點(diǎn)：若找到一個(gè)適當(dāng)?shù)奈锢砹縼砻枋?，運(yùn)動(dòng)的總量是守恒的。這就是運(yùn)動(dòng)不滅的思想。他繼承伽利略說法，定義質(zhì)量和速率的乘積為動(dòng)量。笛卡爾認(rèn)為，這是量度運(yùn)動(dòng)的唯一正確的物理量。他的觀點(diǎn)的缺

3、陷，在于忽略了動(dòng)量的方向性。 1668年，荷蘭物理學(xué)家惠更斯在關(guān)于碰撞對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響的論文中，明確指出了動(dòng)量的方向性和守恒性。 牛頓把笛卡爾的定義做了修正，明確的用質(zhì)量和速度的乘積來定義動(dòng)量。科學(xué)前輩們就是在追尋不變量的努力中，逐漸建立了動(dòng)量的概念，發(fā)現(xiàn)了動(dòng)量守恒定律。歷史背景 最早提出動(dòng)量概念的是法國科學(xué)家笛卡爾，十七世試討論以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況。物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做自由落體運(yùn)動(dòng)物體做平拋運(yùn)動(dòng)物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)量大小、方向均不變動(dòng)量方向不變，大小不斷增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不斷增大動(dòng)量方向時(shí)刻改變，大小不變試討論以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況。物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體做自1、一個(gè)質(zhì)

4、量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一塊堅(jiān)硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒有變化？變化了多少？方向如何？ 規(guī)定正方向PPP課堂練習(xí)1、一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)162動(dòng)量和動(dòng)量定理(上課用)解析課件動(dòng)量的變化p 1、某段運(yùn)動(dòng)過程（或時(shí)間間隔）末狀態(tài)的動(dòng)量p 跟初狀態(tài)的動(dòng)量p的矢量差，稱為動(dòng)量的變化（或動(dòng)量的增量），即 2、動(dòng)量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小和方向都改變。 PPp = p - p3、同一直線上動(dòng)量變化的運(yùn)算：PPPPPPPPPP動(dòng)量的變化p 1、某段運(yùn)動(dòng)過程（或時(shí)間間隔

5、）末狀態(tài)的動(dòng)量PP 不在同一直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則：PPPP也稱三角形法則：從初動(dòng)量的矢量末端指向末動(dòng)量的矢量末端動(dòng)量的變化pPP 不在同一直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形2、課本11頁“問題與練習(xí)”第一題課堂練習(xí)2、課本11頁“問題與練習(xí)”第一題課堂練習(xí)若速度變化,Ek可能為零kgm2/s2 （J）標(biāo)量Ek= mv2/2動(dòng)能若速度變化,則p一定不為零kgm/s（NS）矢量p=mv動(dòng)量 動(dòng)量與動(dòng)能有什么區(qū)別？動(dòng)量與動(dòng)能間量值關(guān)系：思考與討論若速度變化,kgm2/s2標(biāo)量Ek= mv2/2動(dòng)能若速度16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理（）（第2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)：瓦碎蛋全高考要求：動(dòng)量定理

6、 II16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理（）（第2課時(shí)）實(shí)驗(yàn)：瓦碎蛋全生活中的這些現(xiàn)象都是什么原理呢？生活中的這些現(xiàn)象都是什么原理呢？FFv0 v F 作用了時(shí)間 t 分析：由牛頓第二定律知： F = m a加速度：整理得：即：牛頓第二定律推導(dǎo)動(dòng)量的變化設(shè)置物理情景：質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過一段時(shí)間t，速度由v 0變?yōu)関，如是圖所示：FFv0 v F 作用了時(shí)間 t 分 思考：上式左邊是動(dòng)量的變化量，那么右邊有什么物理意義呢？請(qǐng)閱讀課本第8頁，回答以下問題 思考：上式左邊是動(dòng)量的變化量，那么右邊有什么物理意義1.沖量：(1)定義：(2)公式： (3)單位：(4)沖量是 量 2.動(dòng)量定理：(

7、1)內(nèi)容：三、動(dòng)量定理力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量。I=Ft NS矢，其方向與力的方向相同。注：沖量是過程量，是力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)。(2)公式： 物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化等于它在這個(gè)過程中所受力的沖量。1.沖量：2.動(dòng)量定理：三、動(dòng)量定理力與力的作用時(shí)間的乘積叫162動(dòng)量和動(dòng)量定理(上課用)解析課件162動(dòng)量和動(dòng)量定理(上課用)解析課件（3）對(duì)動(dòng)量定理的理解： p一定時(shí)， F 與t成反比； F一定時(shí)，p與t成正比； t一定時(shí)，F(xiàn)與p成正比。公式中力F指物體受到的合力。當(dāng)力是變力時(shí)，F(xiàn)指變力的平均值。（3）對(duì)動(dòng)量定理的理解： p一定時(shí)， F 與t成反比； 建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的安

8、全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長的麻繩？小實(shí)驗(yàn)非彈性繩斷橡皮繩不斷為什么呢？思考與討論 建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的安全帶是有彈性的橡皮繩還是 報(bào)道1、1962年，一架“子爵號(hào)”客機(jī)，在美國的伊利奧特市上空與一只天鵝相撞，客機(jī)墜毀，十七人喪生。 報(bào)道2、1980年，一架英國的“鴿式”戰(zhàn)斗機(jī)在威夫士地區(qū)上空與一只禿鷹相撞，飛機(jī)墜毀，飛行員彈射逃生 問題：小小飛禽何以能撞毀飛機(jī)這樣的龐然大物？思考與討論 報(bào)道1、1962年，一架“子爵號(hào)”客機(jī)，在美國的伊利奧 雞蛋從一米多高的地方落到地板上，肯定會(huì)被打破，但如果在地板上放一塊泡沫塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，結(jié)果雞蛋卻保持完好無損高空砸雞蛋 雞蛋從

9、一米多高的地方落到地板上，肯定會(huì)被打破，但如果生活中的應(yīng)用包裝用的泡沫材料生活中的應(yīng)用包裝用的泡沫材料船靠岸時(shí)邊緣上的廢舊輪胎生活中的應(yīng)用船靠岸時(shí)邊緣上的廢舊輪胎生活中的應(yīng)用摩托車頭盔里的襯墊生活中的應(yīng)用摩托車頭盔里的襯墊生活中的應(yīng)用生活中的應(yīng)用生活中的應(yīng)用科學(xué)漫步 1、汽車的碰撞試驗(yàn)1）汽車的安全氣囊的保護(hù)作用2）轎車前面的發(fā)動(dòng)機(jī)艙并不是越堅(jiān)固越好 2、了解歷史上關(guān)于運(yùn)動(dòng)量度的爭論科學(xué)漫步 1、汽車的碰撞試驗(yàn)1）汽車的安全氣囊的保護(hù)作用2）動(dòng)量定理的適用范圍1、動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力，對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；2、動(dòng)量定理不僅可以解決

10、勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問題，將較難的計(jì)算問題轉(zhuǎn)化為較易的計(jì)算問題；3、動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和變速運(yùn)動(dòng)問題。 動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)。動(dòng)量定理的適用范圍1、動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進(jìn)劑，迅速推動(dòng)剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌

11、接觸良好）向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值S，用時(shí)t，此過程激勵(lì)出強(qiáng)電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速火箭（2）經(jīng)t時(shí)間火箭恰好脫離導(dǎo)軌求火箭脫離時(shí)的速度v0； （不計(jì)空氣阻力）2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中

12、的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進(jìn)劑，迅速推動(dòng)剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好）向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值S，用時(shí)t，此過程激勵(lì)出強(qiáng)電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速火箭（1）求回路在t時(shí)間內(nèi)感應(yīng)電動(dòng)勢的平均值及通過金屬棒EF的電荷量，并判斷金屬棒EF中的感應(yīng)電流方向；2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖

13、所示豎直固定在絕緣底座上的兩根長直光滑導(dǎo)軌，間距為L導(dǎo)軌間加有垂直導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場B絕緣火箭支撐在導(dǎo)軌間，總質(zhì)量為m，其中燃料質(zhì)量為m，燃料室中的金屬棒EF電阻為R，并通過電刷與電阻可忽略的導(dǎo)軌良好接觸引燃火箭下方的推進(jìn)劑，迅速推動(dòng)剛性金屬棒CD（電阻可忽略且和導(dǎo)軌接觸良好）向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)回路CEFDC面積減少量達(dá)到最大值S，用時(shí)t，此過程激勵(lì)出強(qiáng)電流，產(chǎn)生電磁推力加速火箭在t時(shí)間內(nèi)，電阻R產(chǎn)生的焦耳熱使燃料燃燒形成高溫高壓氣體當(dāng)燃燒室下方的可控噴氣孔打開后噴出燃?xì)膺M(jìn)一步加速火箭（3）火箭脫離導(dǎo)軌時(shí)，噴氣孔打開，在極短的時(shí)間內(nèi)噴射出質(zhì)量為m的燃?xì)?，噴出的燃?xì)庀鄬?duì)噴氣前火箭的速度為u，求噴氣

14、后火箭增加的速度v（提示：可選噴氣前的火箭為參考系）2016年浙江省高考招生選考物理試卷（4月份）?23某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁推動(dòng)加噴氣推動(dòng)的火箭發(fā)射裝置，如圖4、運(yùn)用動(dòng)量定理解題步驟：（1）確定研究對(duì)象和正方向；（2）明確研究過程，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受 力分析。（3）找出物體的初末狀態(tài)并確定相應(yīng)的動(dòng)量；（4）根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解；4、運(yùn)用動(dòng)量定理解題步驟：t0F0FtO 由圖可知F-t圖線與時(shí)間軸之間所圍的“面積”的大小表示對(duì)應(yīng)時(shí)間t0內(nèi)，力F0的沖量的大小。思考與討論 如果在一段時(shí)間內(nèi)的作用力是一個(gè)變力，又該怎樣求這個(gè)變力的沖量？公式I=Ft中的F必須取平均值t0F0FtO 由圖可知F-t圖線

15、與時(shí)間軸之間所圍例、質(zhì)量為m的物體A受如圖所示F的力作用了ts，物體始終保持靜止，則在此過程中（ ）600FA、 F 的沖量大小為F t cos600 B、 F 的沖量大小為 0C、 F 的沖量大小為 F tD、合力的沖量為 0 CD例、質(zhì)量為m的物體A受如圖所示F的力作用了ts，物體始終保持課堂練習(xí)3、一個(gè)質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的速度在光滑 水平面上運(yùn)動(dòng)，撞到前方的豎直墻壁后以8m/s的速度反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為0.01s，求球受到墻壁的平均撞擊力。課堂練習(xí)3、一個(gè)質(zhì)量為0.01kg的彈性小球，以10m/s的1、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定

16、的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？ 2、雜技表演時(shí)，常可看見有人用鐵錘猛擊放在“大力士”身上的大石塊，石裂而人不傷，這又是為什么？思考與討論1、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以 已知鳥的質(zhì)量為1kg，身長為15cm，鳥與飛機(jī)相撞面積S=0.01m2，飛機(jī)的速度為600m/s，試求鳥對(duì)飛機(jī)的撞擊所產(chǎn)生壓強(qiáng)的大小。 這道題，能給你帶來怎樣的思考呢？在我們的天空中飄浮著很多的太空垃圾，如火箭的碎片，衛(wèi)星的殘骸等等，這些人類文明的產(chǎn)物也在危險(xiǎn)著人類，所以我們面臨的問題就是如何治理宇宙空間的這些垃圾？ 課后思考 已知鳥的質(zhì)量為1kg，身長為15cm，鳥與飛機(jī)相撞1、

17、關(guān)于沖量和動(dòng)量，下列說法中正確的是（ ） A、沖量是反映力的作用時(shí)間積累效果的物理量 B、動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量 C、沖量是物體動(dòng)量變化的原因 D、沖量是描述物體狀態(tài)的物理量ABC課堂練習(xí)2、對(duì)于力的沖量的說法，正確的是（）A、力越大，力的沖量就越大 B、作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大 C、F1與其作用時(shí)間t1的乘積F1t1的大小，等于F2與其作用時(shí)間t2的乘積F2t2的大小，則這兩個(gè)沖量相同 D、靜置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用，經(jīng)時(shí)間t始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此推力的沖量為零 B1、關(guān)于沖量和動(dòng)量，下列說法中正確的是（ ） ABC課堂3、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高

18、為20m處水平拋出，初速度為10ms，不計(jì)空氣阻力，g=10m/s2，從拋出到落地過程中，重力的沖量是（ ）A、60NsB、80Ns C、100Ns D、120NsC課堂練習(xí) 4、質(zhì)量為2Kg的物體A，放在光滑的水平面上，受如圖F=10N的力作用了10秒，則在此過程中F的沖量大小是_，重力的沖量大小是_，合力的沖量是_。（g=10m/s2）注意：求沖量時(shí)，一定要明確是求哪個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量。合力的沖量為 I合=F合t，或I合=Fit50 NS50 NS100 NS3、質(zhì)量為5kg的小球，從距地面高為20m處水平拋出，初速度 5、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的

19、水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體先停下來，甲物體又經(jīng)較長時(shí)間停下來，下面敘述中正確的是（ ）A、甲物體受到的沖量大 B、乙物體受到的沖量大C、兩個(gè)物體受到的沖量大小相等 D、無法判斷C6、玻璃杯從同一高度落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，這是由于在玻璃杯與水泥地撞擊過程中（ ）A、玻璃杯的動(dòng)量較大 B、玻璃杯受到的沖量較大C、玻璃杯的動(dòng)量變化較大 D、玻璃杯的動(dòng)量變化較快D課堂練習(xí) 5、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度7、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（ ）C8、將重物P壓住紙帶，當(dāng)用一水平力緩緩拉動(dòng)紙帶時(shí)，重物會(huì)隨紙帶一起運(yùn)動(dòng)，當(dāng)迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶將會(huì)從重物下抽出，則下列解釋正確的是（ ）A、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較大 B、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的摩擦力較小C、在緩緩拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量較大 D、在迅速拉動(dòng)時(shí)，紙帶給重物的沖量較小A、減小沖量 B、減小動(dòng)量的變化量C、增長與地面作用時(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CD課堂練習(xí)7、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9、一質(zhì)量為100g的小球從0.8m高處自由下落到一個(gè)軟墊上，若從小球接觸軟墊到小球陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷了0.2s，則這段時(shí)間內(nèi)軟墊對(duì)小球的沖量為多少？課堂練習(xí)0.6N.S9、一質(zhì)量為100g的小