人教版 (2019)选择性必修 第一册动量定理课文内容课件ppt

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册动量定理课文内容课件ppt，共33页。PPT课件主要包含了鸡蛋撞地球，动量定理，学以致用，F·ΔtΔp，蛋碎瓦全实验，拓展练习，微元法，mρSv0Δt等内容，欢迎下载使用。
“鸡蛋撞地球”是初见于20世纪80年代英国科促会青少年部组织的青少年科技活动，目前已受到国内众多科技爱好者的喜爱。该活动要求参与者利用生鸡蛋、降落伞材料、缓冲包装材料等制作装置使鸡蛋撞地而不碎，考查选手充分应用创造性思维方式去解决问题。
① 消防救生气垫，它具有充气时间短，缓冲效果显著等特点，是一种高空逃生的救生设备。
② 跳高比赛中的海绵垫，能够在运动员落地时起到很好的缓冲效果，从而避免运动损伤。
① 坚硬的地面与玻璃杯的作用时间很短，作用力较大，玻璃杯容易被摔碎。
② 接篮球时将手顺势收回，延长篮球与手的作用时间，能够减小手受到的力。
理解冲量的概念，区分冲量与功，会用图像法求变力的冲量。
在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由v 变为v′.如何推导这几个量之间的关系？
可得Ft= mv′ - mv ，即Ft= p′ - p
解：如图所示,物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ ,
由牛顿第二定律F = ma = ,
1. 定义：力F与作用时间Δt的乘积叫作力的冲量。
2. 公式：I=F·Δt (N·s)
3. 矢量：冲量的方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同。
4. 过程量：冲量反映了力对时间的积累效应。
Ft = mv′ - mv
如果一个力随时间不断变化，又该怎样求冲量？
我们可以把整个过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受的力没有很大的变化，这样该短暂过程中力的冲量就对应图中阴影部分的面积。应用“微元法”的思想可以得出左图中曲边梯形的面积等于力F的冲量大小。
如图所示，质量为m的物体从倾角为θ的固定斜面的顶端恰好匀速滑下，所用时间为t，下列说法中正确的是（　　）
A．支持力冲量为零B．摩擦力冲量大小为mgtsinθC．重力的冲量大小为mgtsinθD．合力的冲量大小为mgt-mgtsinθ
【解析】受力分析可知支持力大小为mgcsθ，摩擦力大小为mgsinθ，重力为mg，合力为0。根据公式I=F·Δt，可分别计算出各力的冲量。
恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是（　　）
【解析】拉力F对物体的冲量大小I=Ft；物体静止在地面上，合力为零，则合力对物体的冲量为零。注意理解冲量与做功的本质区别。
A．拉力F对物体的冲量大小为零B．拉力F对物体的冲量大小为FtC．拉力F对物体的冲量大小是FtcsθD．合力对物体的冲量大小为零
理解动量定理、运用动量定理解决物理问题
1. 定义：物体在一个过程中所受力的冲量等于它始末的动量变化量。
2. 公式：F·Δt= Δp=p’- p
3. 理解：(1) 表明合外力的冲量是动量变化的原因；(2) 动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。
4. 适用条件：(1) 适用于恒力或者变力的冲量；(2) 适用于直线运动或者曲线运动；(3) 适用于宏观低速物体或者微观高速物体；(4) 只考虑初末状态而不用考虑中间过程。
一个质量为 0.18 kg 的垒球，以 25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒击打后反向水平飞回，速 度的大小为 45 m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.002 s，球棒对垒球的平均作用力是多大？
人们对手机的依赖性越来越强，有些人喜欢躺着看手机，经常出现手机砸伤眼睛的情况。若手机质量为120g，从离人眼为20cm的高度无初速掉落，砸到眼睛后手机反弹的高度为5cm，眼睛受到手机的冲击时间约为0.1s，（不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2）。求： (1) 手机与眼睛作用过程中手机动量变化大小； (2) 手机对眼睛的平均作用力为多大。
建立合适的物理模型，运用动量定理解释分析生活中的现象
如何运用动量定理解释生活中的相关现象？
①△p一定，t短则F大，t长则F小；
②t一定，F大则△p大，F小则△p小；
③F一定，t长则△p大，t短则△p小。
14．安全气囊是汽车安全保障的重要设施，它与座椅安全带配合使用，可以为乘员提供有效的防撞保护，在汽车相撞时，汽车安全气囊可使头部受伤率减少25%，面部受伤率减少80%左右。若某次汽车安全测试中，汽车发生剧烈碰撞时，安全气囊未打开，与安全气囊顺利打开相比，下列说法正确的是（设每次测试汽车速度相同）（ 　　）
A．安全气囊未打开时，模拟乘员的动量变化量大B．安全气囊打开时，模拟乘员的动量变化慢C．安全气囊未打开时，模拟乘员受到撞击力的冲量大D．安全气囊打开时，模拟乘员受到的撞击力小
【解析】由于汽车的初末速度相同，因此动量的变化量相同，根据动量定理可知，合外力的冲量相同，安全气囊打开时，力的作用时间延长，撞击力较小。
① 在流体类问题的求解② 动量定理的综合应用
Ft = mv-mv0
1. 建立“柱状”模型，柱体的横截面积为S；2. 研究“微元”对象，Δt时间内流体长度为v0Δt，对应的质量为m=ρSv0Δt；3. 建立方程，应用动量定理列式计算。
使用高压水枪作为切割机床的切刀具有独特优势，得到广泛应用，如图所示，若水柱截面为S，水流以速度v垂直射到被切割的钢板上，之后水速变为反向0.5v，已知水的密度为ρ，求： (1) 单位时间内射到钢板上水的质量； (2) 水对钢板的冲击力大小。
【解析】(1) 在时间t内，圆柱体的体积为V=vtS，质量为M=ρV=ρvtS.因此，单位时间内射到钢板上的水的质量为m=M/t=ρvS.
在有些物理情境中，可以选择运动的整个过程进行分析，而不必考虑中间的运动过程，这样会使得问题的分析更为简洁。
如图所示，一高空作业的工人重为600N，系一条长为L=5m的安全带，若工人不慎跌落时安全带的缓冲时间t=1s，g取10m/s2.求人从跌落到安全带最长的过程中安全带受的平均冲力是多少？
【解析】从开始跌落到安全带最长，初末速度都为0.全程对工人运用动量定理分析得：mg(t1+t2)-Ft2=0，而gt12/2=L，t2=1s，代入数据得F=1200N.根据牛顿第三定律可知：安全带所受的平均冲力是1200N，方向竖直向下.