1.1.2　动量和动量定理(二)(教学课件）高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

第一章 动量及其动量守恒定律1.1.2　动量和动量定理(二)高中物理鲁科版（2019）选择性必修第一册学习目标理解动量定理的确切含义及其表达式，会运用动量定理解决实际问题理解冲量的概念，知道冲量是矢量，会计算某力的冲量会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象表达式： p=mv表达式：Δp= p'－p过程量状态量动量动量变化量质量和速度的乘积 末动量与初动量的矢量差碰碰车相互碰撞汽车碰撞试验测试碰撞的效果与什么有关呢?为什么要安装塑料防装装置？为什么航母上战斗机要采用拦阻索减速呢？力和物体动量变化量有什么关系呢？冲量 冲量的计算01两个鸡蛋在接触底面前的动量相等吗？与底面的碰撞过程中的动量变化相等吗？碰撞过程中经历的时间相等吗？两个鸡蛋碰撞过程中受到的力大小相等吗？ 相等相等不相等不相等如图，一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间Δt，它的速度变为v′。试推导F 、 Δt 与Δp的关系 。经过时间 Δt 根据牛顿第二定律：F=ma 定义力和力与作用时间的乘积I=Ft 国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号为N·s冲量定义式反映了力对时间的积累效应，力越大，作用时间越长，冲量就越大冲量是 (填“矢”或“标”)量。如果力的方向恒定，则冲量的方向与力的方向相同。冲量 物理意义矢量性(1)用力推物体，物体没有动，则人对物体的冲量为零。(　　)(2)只要力的作用时间和力的大小的乘积相同，物体所受的冲量一定相同。(　　)××1.(2025·宁德市高二期中)如图所示，质量为m的物体在一个与水平方向成θ角的拉力F作用下，一直沿水平面向右做匀速直线运动，重力加速度为g。关于物体在时间t内所受力的冲量，下列说法正确的是A.重力的冲量大小为mgtB.物体所受合力的冲量为FtC.拉力F的冲量大小为Ftcos θD.摩擦力的冲量大小为Ftsin θ√拓展　在上述过程中，拉力F的冲量方向如何？答案　拉力F的冲量方向与F方向相同，与水平方向成θ角斜向右上。I= Ft恒力的冲量方向与力的方向相同2.(2023·南通市高二开学考)一质量为2 kg的物块在合力F的作用下从静止开始沿直线运动，合力F随时间t变化的关系图像如图所示，则A.0~2 s时间内合力F对物块的冲量为4 N·sB.2~3 s时间内合力F对物块的冲量为1 N·sC.0~3 s时间内合力F对物块的冲量为2 N·sD.0~3 s时间内合力F对物块的冲量为4 N·s√1.冲量是过程量，要明确是哪一个力在哪一段时间内的冲量，与物体是否运动、在该力的方向上是否有位移无关。2.求合力的冲量(1)分别求出每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和。(2)如果各力的作用时间相同，可先求出各力的合力，再由I=F合Δt求合力的冲量。3.求变力的冲量(1)如图所示，若力F是变力，但力与时间成线性变化关系，则可用平均力求变力的冲量。(2)若给出了力随时间变化的F-t图像，则图像与横坐标轴所围的面积表示力在这段时间内的冲量，需注意各部分面积对应力的冲量方向是否相同。3.(2024·南平高二期末)如图所示，颠球是足球运动中的一项基本功，若某次颠球中，颠出去的足球竖直向上运动之后又落回到原位置，设整个运动过程中不计足球所受阻力，以向上为正方向。下列说法正确的是A.球从颠出到落回原位置的时间内，重力做的功不为零B.球从颠出到落回原位置的时间内，重力的冲量为零C.球上升阶段重力做功为正值D.球下降阶段重力的冲量为负值√冲量与功的比较I=Ft W=F·xx为F方向的位移矢量，正负表示方向与所选正方向相同或相反标量，正负表示是动力做功还是阻力做功冲量是力对时间的累积，是引起物体动量变化的原因功是力对空间的累积，是引起物体动能变化的原因某个力在一段时间内做的功为零时，力的冲量不为零。一对作用力和反作用力的冲量大小一定相等，方向一定相反，但它们所做的功大小不一定相等，符号也不一定相反。动 量 定 理02用什么物理量能恰当描述碰撞过程？(1)两次碰撞前后钢球速度的变化是否相同？(2)分析实验数据，两次碰撞的碰撞时间和碰撞力之间有什么关联？   内容表达式物体在一运动过程中所受合外力的冲量等于物体在此过程中的动量变化量  动量定理动量定理中“合外力的冲量”，可由各个力冲量的矢量和获得动量定理的表达式是矢量式，运用动量定理解题时，要注意规定正方向，合外力冲量的方向与物体动量变化量的方向相同动量定理反应了合外力的冲量是动量变化的原因，是力在时间上的积累改变了物体的动量。010203对动量定理的理解实际运动过程中的作用力往往不是恒力，动量定理还成立吗？式中的F又如何理解？一段时间内的变力近似认为物体在每一时段以受到某一恒力一段时间内的变力的冲量注：式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。(1)若物体在一段时间内动量发生了变化，则物体在这段时间内受到的合外力一定不为零。(　　)(2)物体所受的合力越大，动量变化越快。(　　)√√4.(来自人教教材)如图，用0.5 kg的铁锤捶钉子。打击前铁锤的速度为4m/s，打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为0.01 s，g取10 m/s2 。(1)不计铁锤所受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？设该钉子对铁锤的平均作用力大小为F，以向上为正方向，根据动量定理，有FΔt=0-mv0 解得 由牛顿第三定律知铁锤钉钉子的平均作用力大小为200N答案　200 N若考虑铁锤所受的重力，根据动量定理，有(F'－mg)Δt＝0－mv 解得 由牛顿第三定律知铁锤钉钉子的平均作用力大小为205N4.(来自人教教材)如图，用0.5 kg的铁锤捶钉子。打击前铁锤的速度为4m/s，打击后铁锤的速度变为0，设打击时间为0.01 s，g取10 m/s2 。(2)考虑铁锤所受的重力，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？答案　205 N拓展 请你分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时，在什么情况下可以不计铁锤所受的重力。可以不计铁锤所受的重力。 (F'－mg)Δt＝0－mv 解得 应用动量定理计算的一般步骤：碰撞与缓冲的实例分析03小小的飞鸟如何将飞机撞坏的？5.物理是源自生活的科学，只要细心观察，生活中处处是物理。下列情景中说法正确的是A.击打钉子时，不用橡皮锤仅仅是因为橡皮锤太轻B.跳远时，在沙坑里填沙，是为了减小冲量C.从同样的高度落下的两个相同的玻璃杯，掉在水泥地上的玻璃杯动量 变化大，掉在草地上的玻璃杯动量变化小D.汽车的安全气囊是通过增大作用时间来减小平均作用力从而减小对司 乘人员的伤害√应用FΔt＝Δp分析实际问题时，一般从两个方面分析：(1)Δp一定，Δt短则F大，Δt长则F小；(2)F一定，Δt长则Δp大，速度变化大，Δt短则Δp小，速度变化小。冲量碰撞与缓冲的实例分析内容：物体所受合力的冲量等于物体动量的改变量。   定量计算 动量定理I=Ft，矢量，由力的方向决定过程量，哪一个力在哪一段时间内的冲量合力的冲量、变力的冲量冲量的计算冲量和功