《高中物理 第1章 動(dòng)量守恒研究 第1講 動(dòng)量定理課件 魯科版選修35》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高中物理 第1章 動(dòng)量守恒研究 第1講 動(dòng)量定理課件 魯科版選修35(36頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、第1章第1講動(dòng)量定理目標(biāo)定位1.理解動(dòng)量的概念,以及動(dòng)量和動(dòng)量變化量的矢量性.2.知道沖量的概念,以及沖量的矢量性.3.理解動(dòng)量定理的確切含義及其表達(dá)式.4.會(huì)用動(dòng)量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象.1 預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥 2 課堂講義 理解深化探究3 對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué) 梳理識(shí)記點(diǎn)撥1.定義運(yùn)動(dòng)物體的 和 的乘積叫動(dòng)量;公式p ;單位: ,符號(hào):kgm/s. 2.矢量性方向與物體運(yùn)動(dòng)速度的方向 .運(yùn)算遵循 定則.一、動(dòng)量質(zhì)量速度mv千克米/秒相同平行四邊形3.動(dòng)量的變化量物體在某段時(shí)間內(nèi) 與的矢量差(也是矢量),p (矢量式).想一想質(zhì)量相同的兩個(gè)物體動(dòng)能相同,它們的動(dòng)量也一
2、定相同嗎?答案不一定.動(dòng)能和質(zhì)量相同,則速度大小相同,方向不一定相同,又因?yàn)閯?dòng)量是矢量,有方向性,所以動(dòng)量不一定相同.末動(dòng)量初動(dòng)量mv2mv11.沖量(1)定義:力和 的乘積.公式:I .單位: ,符號(hào): .(2)矢量性:方向與 相同.2.動(dòng)量定理(1)內(nèi)容:物體所受 的沖量等于物體的 .(2)公式:Ip或Ft .二、動(dòng)量定理力的作用時(shí)間Ft牛頓秒Ns力的方向合外力動(dòng)量變化mv2mv13.動(dòng)量與緩沖的實(shí)例分析碰撞時(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;要防止沖擊力帶來的危害,就要減小沖擊力,設(shè)法 其作用時(shí)間.減少延長(zhǎng)想一想跳高時(shí)在下落處要放厚厚的海綿墊子,跳遠(yuǎn)時(shí)要跳在沙坑中
3、,這樣做的目的是什么?答案這樣做可以延長(zhǎng)作用的時(shí)間,以減小地面對(duì)人的沖擊力.課堂講義 理解深化探究一、對(duì)動(dòng)量的理解1.動(dòng)量的矢量性:動(dòng)量的方向與物體的瞬時(shí)速度的方向相同.2.動(dòng)量的變化量:是矢量,其表達(dá)式pmv2mv1p2p1為矢量式,運(yùn)算遵循平行四邊形定則,當(dāng)p2、p1在同一條直線上時(shí),可規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.例1關(guān)于物體的動(dòng)量,下列說法中正確的是()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.物體的動(dòng)能不變,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,其慣性也越大解析動(dòng)量具有瞬時(shí)性,任一時(shí)刻物體動(dòng)量的方向與該時(shí)刻物體的速度方向相同,選
4、項(xiàng)A正確;動(dòng)能不變,若速度方向變化,動(dòng)量也發(fā)生變化,B項(xiàng)錯(cuò)誤;物體動(dòng)量的大小由物體質(zhì)量及速度大小共同決定,不是由物體的速度唯一決定的,故物體的動(dòng)量大,其速度不一定大,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;慣性由物體質(zhì)量決定,物體的動(dòng)量越大,其質(zhì)量并不一定越大,慣性也不一定越大,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤.答案A例2質(zhì)量為0.5 kg的物體,運(yùn)動(dòng)速度為3 m/s,它在一個(gè)變力作用下速度變?yōu)? m/s,方向和原來方向相反,則這段時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化量為()A.5 kgm/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反B.5 kgm/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同C.2 kgm/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反D.2 kgm/s,方向與原運(yùn)動(dòng)方向相同解析以原來的方向?yàn)檎较?,?/p>
5、定義式pmvmv得p(70.530.5) kgm/s5 kgm/s,負(fù)號(hào)表示p的方向與原運(yùn)動(dòng)方向相反.答案A借題發(fā)揮關(guān)于動(dòng)量變化量的計(jì)算1.若初、末動(dòng)量在同一直線上,則在選定正方向的前提下,可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算.2.若初、末動(dòng)量不在同一直線上,運(yùn)算時(shí)應(yīng)遵循平行四邊形定則.二、對(duì)沖量的理解和計(jì)算1.沖量的理解(1)沖量是過程量,它描述的是力作用在物體上的時(shí)間累積效應(yīng),求沖量時(shí)一定要明確所求的是哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量.(2)沖量是矢量,當(dāng)力是恒力時(shí),沖量的方向與力的方向相同;當(dāng)力是變力時(shí),沖量的方向與動(dòng)量變化量方向一致.2.沖量的計(jì)算(1)求某個(gè)恒力的沖量:等于該力和力的作用時(shí)間的乘積.(
6、2)求合沖量的兩種方法: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.若給出了力隨時(shí)間變化的圖象如圖1所示,可用面積法求變力的沖量,即Ft圖線與時(shí)間軸圍成圖形的面積在數(shù)值上等于力在該段時(shí)間內(nèi)的沖量.利用動(dòng)量定理求解.圖1例3如圖2所示,在傾角37的斜面上,有一質(zhì)量為5 kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2,求物體下滑2 s的時(shí)間內(nèi),物體所受各力的沖量.(g取10 m/s2,sin 370.6,cos 370.8)解析重力的沖量:IGGtmgt5102 Ns100 Ns,方向豎直向下.支持力的沖量:INNtmg
7、cos t5100.82 Ns80 Ns,方向垂直斜面向上.圖2摩擦力的沖量:Ifftmgcos t0.25100.82 Ns16 Ns,方向沿斜面向上.答案見解析借題發(fā)揮求各力的沖量或者合力的沖量,首先判斷各力是否是恒力,若是恒力,可直接用力與作用時(shí)間的乘積、求解,若是變力,要根據(jù)力的特點(diǎn)求解,或者利用動(dòng)量定理求解.三、對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用1.動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式Ftmv2mv1是矢量式,等號(hào)包含了大小相等、方向相同兩方面的含義.(2)動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因.(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.2.動(dòng)量
8、定理的應(yīng)用(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象:物體的動(dòng)量變化量一定時(shí),力的作用時(shí)間越短,力就越大;力的作用時(shí)間越長(zhǎng),力就越小.作用力一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(zhǎng),動(dòng)量變化量越大;力的作用時(shí)間越短,動(dòng)量變化量越小.(2)應(yīng)用動(dòng)量定理定量計(jì)算的一般步驟:選定研究對(duì)象,明確運(yùn)動(dòng)過程.進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)分析.選定正方向,根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解.例4跳遠(yuǎn)時(shí),跳在沙坑里比跳在水泥地上安全,這是由于()A.人跳在沙坑里的動(dòng)量比跳在水泥地上的小B.人跳在沙坑里的動(dòng)量變化比跳在水泥地上的小C.人跳在沙坑里受到的沖量比跳在水泥地上的小D.人跳在沙坑里受到的平均作用力比跳在水泥地上的小解析人跳遠(yuǎn)時(shí)從一定的高度落下,落地
9、前的速度是一定的,初動(dòng)量是一定的,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤;落地后靜止,末動(dòng)量一定,人的動(dòng)量變化是一定的,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理可知人受到的沖量等于人的動(dòng)量變化,所以兩種情況下人受到的沖量相等,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;落在沙坑里力作用的時(shí)間長(zhǎng),落在水泥地上力作用的時(shí)間短,根據(jù)動(dòng)量定理,在動(dòng)量變化一定的情況下,時(shí)間t越長(zhǎng)則受到的平均作用力F越小,故選項(xiàng)D正確.答案D例5質(zhì)量m70 kg的撐竿跳高運(yùn)動(dòng)員從h5.0 m高處落到海綿墊上,經(jīng)t11 s后停止,則該運(yùn)動(dòng)員身體受到的平均作用力約為多少?如果是落到普通沙坑中,經(jīng)t20.1 s停下,則沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的平均作用力約為多少?(g取10 m/s2)從開始下落到落到海綿墊上停
10、止時(shí),mg(tt1)Ft10代入數(shù)據(jù),解得F1 400 N下落到沙坑中時(shí),mg(tt2)Ft20代入數(shù)據(jù),解得F7 700 N.答案1 400 N7 700 N對(duì)點(diǎn)練習(xí) 鞏固應(yīng)用反饋對(duì)動(dòng)量和沖量的理解1.關(guān)于動(dòng)量,下列說法正確的是()A.速度大的物體,它的動(dòng)量一定也大B.動(dòng)量大的物體,它的速度一定也大C.只要物體運(yùn)動(dòng)的速度大小不變,物體的動(dòng)量也保持不變D.質(zhì)量一定的物體,動(dòng)量變化越大,該物體的速度變化一定越大解析動(dòng)量由質(zhì)量和速度共同決定,只有質(zhì)量和速度的乘積大,動(dòng)量才大,A、B均錯(cuò)誤;動(dòng)量是矢量,只要速度方向變化,動(dòng)量就發(fā)生變化,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由pmv知D正確.答案D2.恒力F作用在質(zhì)量為m的物
11、體上,如圖3所示,由于地面對(duì)物體的摩擦力較大,物體沒有被拉動(dòng),則經(jīng)時(shí)間t,下列說法正確的是()A.拉力F對(duì)物體的沖量大小為零B.拉力F對(duì)物體的沖量大小為FtC.拉力F對(duì)物體的沖量大小是Ftcos D.合力對(duì)物體的沖量大小為零圖3解析拉力F對(duì)物體的沖量大小為Ft,A、C錯(cuò)誤,B正確;合力對(duì)物體的沖量等于物體動(dòng)量的變化,即等于零,選項(xiàng)D正確.答案BD動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用3.一個(gè)小鋼球豎直下落,落地時(shí)動(dòng)量大小為0.5 kgm/s,與地面碰撞后又以等大的動(dòng)量被反彈.下列說法中正確的是()A.引起小鋼球動(dòng)量變化的是地面給小鋼球的彈力的沖量B.引起小鋼球動(dòng)量變化的是地面對(duì)小鋼球彈力與其自身重力的合力的沖量
12、C.若選向上為正方向,則小鋼球受到的合沖量是1 NsD.若選向上為正方向,則小鋼球的動(dòng)量變化是1 kgm/s解析根據(jù)動(dòng)量定理可知,引起物體動(dòng)量變化的是合外力的沖量,故A錯(cuò),B對(duì);若選向上為正方向,則pp2p10.5(0.5)kgm/s1 kgm/s,故C錯(cuò),D對(duì).答案BD4.在2014年的澳大利亞網(wǎng)球公開賽上,中國(guó)選手李娜奪得冠軍,比賽中,李娜揮拍將質(zhì)量為m的網(wǎng)球擊出,如果網(wǎng)球被球拍擊打前、后瞬間速度的大小分別為v1、v2,v2與v1方向相反,且v2v1.重力影響可忽略,則此過程中球拍對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量大小為_;方向與_(填“v1”或“v2”)方向相同.解析取球拍擊打前網(wǎng)球的速度v1的方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量定理得球拍對(duì)網(wǎng)球作用力的沖量為:Imv2mv1m(v1v2),即沖量大小為:m(v1v2),方向與v1方向相反,與v2方向相同.m(v1v2)v2