物理选择性必修 第一册动量定理精品教学ppt课件

这是一份物理选择性必修 第一册动量定理精品教学ppt课件，共26页。PPT课件主要包含了动量定理，第一部分，N·S，N·mJ，微元法，IF∆t，动量定理的应用，第二部分，总结提升，第四部分等内容，欢迎下载使用。
高中物理选择性必修第一册
两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？
为了分析问题的方便，我们先讨论物体受恒力的情况。
问题情景1：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′，如图所示，则：
可得F∆t= mv′ - mv ，即F∆t= p′ - p
物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ ,
由牛顿第二定律F = ma 得 ,
问题情景2：假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，已知两力作用的时间为 t，试用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。
１.概念：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=F∆t
2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是N·s
3.冲量是矢量：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
力对时间的积累, 对应一段时间在F-t图像中可以用面积表示
力对位移的积累, 对应一段位移在F-x图像中可以用面积表示
正负表示与正方向相同或相反
正负表示动力做功或阻力做功
某个力对物体有冲量,力对物体不一定做功；某个力对物体做了功,力对物体一定有冲量。
冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应
1.求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积．2.求合冲量的两种方法（一维情况）：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合Δt求解．
思考：若F为变力，如何求其冲量？
说明：冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。 I = Ft 只能求恒力的冲量。
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
由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。
1.对于方向不变、大小随时间均匀变化的变力（力与时间成线性关系变化）,冲量也可用I=F(t'-t)计算,但式中的F应为Δt时间内的平均力,即
物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。这个关系叫作动量定理（theren f mmentum）。
F∆t= p′ - p
动量定理在变力情况下还成立吗？
把碰撞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，这样对于每个短暂过程就能够应用 Ft =Δp ，把应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到整个过程的动量定理。在应用Ft =Δp处理变力问题时，式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。
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;
1.动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；
2.动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；
3.动量定理适用于宏观低速、微观现象和变速运动等问题。
动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态。
F∆t = pʹ – p
缓冲时间和物体质量一样时，落地速度越大，撞击力越大。
落地速度和物体质量一样时，缓冲时间越短，撞击力越大；
落地速度和缓冲时间一样时，物体质量越大，撞击力越大。
1.在足球场上，你常看到运动员用头去顶球的现象，试设想如果迎面飞来的不是足球而是一块大石头，他们会用头去顶吗？
3.跳远的时候直接跳在水泥地上行吗？
4.如图，要想把下面的象棋抽出，又要保证象棋不倒，应该缓缓、小心地抽出，还是快速抽出？说明理由。
【例题】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反向水平飞回，速度大小变为45m/s，设球棒与垒球的作用时间 为0.01s。球棒对垒球的平均作用力是多大？
【解析】垒球的初动量为
p=mv=0.18×25 kg·m/s=4.5kg·m/s
pˊ=mvˊ=(－0.18)×25 kg·m/s= － 8.1kg·m/s
由动量定理知垒球所受的平均作用力为
负号表示力的方向与垒球飞来的方向相反
动量定理的应用1:定性分析
1.物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小．2.作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小．
1.确定研究对象：一般为单个物体；
4.选定正方向，确定在物理过程中研究对象的动量的变化；
5.根据动量定理列方程，统一单位后代入数据求解。
2.明确物理过程：受力分析，求出合外力的冲量；
3.明确研究对象的初末状态及相应的动量；
动量定理的应用2:定量计算
如图所示，足球场上，守门员会戴着厚厚的手套向水平飞奔而来的球扑去，使球停下，关于此过程守门员戴手套的作用，以下分析正确的是（　　）A．增大手受到球的冲量B．减小球对手的平均作用力C．减小球的动量变化量D．增大球的加速度