人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理多媒体教学ppt课件

这是一份人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理多媒体教学ppt课件，共24页。PPT课件主要包含了FtP等内容，欢迎下载使用。

一、动量和冲量动量：定义——动量 p = m v⑴ 动量是描述物体运动状态的一个状态量，它与时刻相对应。⑵ 动量是矢量，它的方向和速度的方向相同。冲量：定义——恒力的冲量 I =F t⑴ 冲量是描述力的时间积累效应的物理量，是过程量，它与时 间相对应⑵ 冲量是矢量，它的方向由力的方向决定（不能说和力的方向 相同）。如果力的方向在作用时间内保持不变，那么冲量的方 向就和力的方向相同。⑶ 对于变力的冲量，高中阶段只能用动量定理求。⑷ 要注意的是：冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功， 但一定有冲量。
3. 动量的变化量：定义——始末动量的矢量差。ΔP = Pt – P0
直线运动的速度变化量方向的确定：
四种语言① 汉语② 数学语言③ 图形语言④ 图像语言
问题：有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎， 主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体 的撞击。其中有怎样的道理呢？
水平面光滑质量为m的小球在恒力F作用下，经过时间t， 运动一段距离。问 题
能否运用牛顿运动定律的相关知识将所给物理量联系起来？能否将动量相关知识与牛顿运动定律的内容联系起来？
牛顿第二定律的另一种表达式：
物体所受的合力等于动量变化率
动量变化量表示什么呢？
一、动量定理1. 动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 即 I = ΔpΣF· Δt = mv′- mv = Δp
（2）动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因，冲量是 物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量。（3）动量定理也表明了力在时间上的积累效果。这种效果体现在物体的动量变化量上。
（1）推导：ΣF =ma v’ – v = at
ΣF· Δt = Δp
动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量） 间的互求关系。实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：Σ F=Δp／ Δt （这也是牛顿第二定律的动量形式）动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下，各个矢 量必须以同一个规定的方向为正。
2.动量定理具有以下特点：
①矢量性：合外力的冲量∑F·Δt 与动量的变化量Δｐ均为矢量， 规定正方向后，在一条直线上矢量运算变为代数运算；②相等性：物体在时间Δｔ内物体所受合外力的冲量等于物体在 这段时间Δｔ内动量的变化量；因而可以互求。③独立性：某方向的冲量只改变该方向上物体的动量；④广泛性：动量定理不仅适用于恒力，而且也适用于随时间而 变化的力．对于变力，动量定理中的力F应理解为变力在作用时 间内的平均值；不仅适用于单个物体，而且也适用于物体系统。⑤物理意义：冲量反映力对物体在一段时间上的积累作用， 动量反映了物体的运动状态。
为什么杯子落到水泥地上 容易摔碎，而落到松软的泥地 上不易摔碎呢？
问 题用一条细线悬挂着一个重物，把重物拿到 悬挂点附近，然后释放，重物可以把细线拉断。 如果在细线上端拴一段橡皮筋，再把重物拿到 悬挂点附近释放，细线就不会被拉断了，现在 你能解释为什么吗？
在动量变化一定的情况下,
如果作用时间越短, 则作用力越大；如果作用时间越长, 则作用力越小；
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例1. 以初速度v0平抛一个质量为m的物体，t 秒内物体的动量 变化是多少？解：因为合外力就是重力，所以Δp = Ft = mgt本题用冲量求解，比先求末动量，再求初、末动量的矢量差要方便得多。因此可以得出规律：I 和Δp可以互求。当合外力为恒力时往 往用F t 来求；当合外力为变力时，在高中阶段我们只能用Δp来 求。
类型2：定量应用解决动量变化与冲量或冲力之间的关系
例2. 一质点在水平面内以速度v做匀速圆周运动，如图， 质点从位置A开始，经1/2圆周，质点所受合力的冲量是多 少?解: 质点做匀速圆周运动，合力是一个大小不变、但方向 不断变化的力，注意:变力的冲量一般不能直接由F·Δt求出，可借助ΣF·Δt＝Δp间接求出，即合外力力的冲量由末动量与初动量的矢量 差来决定．以vB方向为正，因为vA ＝- v ， vB ＝ v ，则Δp＝ｍvB - ｍvA ＝ｍ［v - （ - v ）］＝2ｍv，合力冲量
2t 物体停下来，设物体所受阻力为恒量，其大小为（）
Ａ．FＢ． F / 2Ｃ． F / 3Ｄ． F / 4
解：整个过程的受力如图所示，对整个过程，根据动量定理，设F方向为正方向，有( F – f ) t – f 2 t = 0
例3.水平面上一质量为m的物体，在水平恒力F作用下，由 静止开始做匀加速直线运动，经时间t 后撤去外力，又经过时间
如图表示物体所受作用力随时间变化的图象，若物
体初速度为零，质量为m，求物体在t2 时刻的末速度?解:从图中可知，物体所受冲量为F - t图线下面包围的 “面积”，F
设末速度为v′，根据动量定理Σ F ·Δt＝Δp ，有
F1t1+ F2 (t2 -t1 ) = mv′ -0
∴ v′= [ F1t1+ F2 (t2 -t1 ) ] ／m
总结：利用动量定理解题的步骤：⑴ 明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体，也可 以是质点组。如果研究过程中的各个阶段物体的受力情况不同， 要分别计算它们的冲量，并求它们的矢量和。⑵ 进行受力分析。研究对象以外的物体施给研究对象的力为外 力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力不影 响系统的总动量，不包括在内。⑶ 规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，所以 列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反 之为负。⑷ 写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各个外力的冲量的矢量和）。⑸ 根据动量定理列式求解。