1.1动量和动量定理 (1)
高二物理1.1动量定理与动量守恒 §1.3一维弹性碰撞鲁教版知识精讲.doc
高二物理1.1动量定理与动量守恒 §1.3一维弹性碰撞鲁教版【本讲教育信息】一. 教学内容:§1.1动量定理与动量守恒 §1.3一维弹性碰撞§1.1动量定理与动量守恒一. 教学目的:1. 认识动量的概念2. 会用动量定理解释简单问题二. 教学重、难点:1. 会推导动量守恒定律2. 会用动量守恒定律解释处理问题 (一)动量的概念1. 定义:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。
2. 公式:m v P = 单位:s /m kg ⋅3. 是矢量:方向与v 的方向相同(即有正负)4. 解释:(1)动量是描述物体运动状态的量,通常说物体的动量是指物体在某一时刻的动量,对应该时刻的速度。
(2)动量具有相对性:选不同的参照物,物体的动量不同,但通常选地面为参考系。
(二)冲量1. 定义:力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
2. 公式:t F I ⋅=单位:N ·s 或说与P 相同为s /m kg ⋅方向:与F 的方向相同 3. 解释(1)是力在时间上的积累效果(2)计算方法就是力与时间相乘,与其它无关。
(三)动量定理 1. 推导:tv v a 12-=则t v v m ma 12-=即tP P F t mv mv F 1212-=-=或或写成P I P t F P P t F 12∆=∆=⋅-=⋅即与2. 内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。
3. 应用:(1)解释一些现象①玻璃杯落在水泥地上会摔碎而落在海绵上不会碎。
②从高处落下时,曲膝以缓冲减小对人体的伤害。
③汽车突然刹车或启动时人体的前扑与后仰。
(2)计算:(四)动量守恒定律的推导1. 推导:如图所示两小球相撞前后的情形:FFB v 1’v 2’AB则对A 球1111v m 'v m t F -=⋅ 对B 球:2222v m 'v m t F -=⋅-则)v m 'v m (v m 'v m 22221111--=- 即:22112211v m v m 'v m 'v m +=+ 或总总P 'P =或:'v m v m v m 'v m 22221111-=- 即:21P P ∆-=∆(五)表述1. 一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变。
第六章-第1讲 动量和动量定理
__相__同_______。
3.冲量
(1)定义:力 F 与力的作用时间 t 的乘积 .
(2)定义式:I=Ft .
(3)单位:N·s . (4)方向:恒力作用时,与力的方向相同.
(5)物理意义:是一个过程量,表示力在时间上积累的作用效果.
(F2-mg)t=0-mv(矢量式)
F2=-0.5×0.0-14.0 N+0.5×10 N=205 N, 方向竖直向上。 由牛顿第三定律知,此时铁锤钉钉子的作用力为 205 N,方向竖直向下。 (3)比较 F1 与 F2,其相对误差为|F2-F1F1|×100% =2.5% ,可见本题中重力 的影响可忽略。 答案 (1)200 N,方向竖直向下 (2)205 N,方向竖直向下 (3)见解析
的方向为正方向,根据动量定理(忽略水的重力),有 F′·Δt=Δp=-ρv2SΔt,
即 F′=-ρSv2。
根 据 牛 顿 第 三 定 律 知 F = - F′ = ρSv2 , 式 中 S = π d2 , 代 入 数 值 得
4 F≈1.77×105 N。
答案 1.77×105 N
子题微练
1.为估算池中睡莲叶面承受雨滴撞击产生的平均压强,小明在 雨天将一圆柱形水杯置于露台,测得 1 小时内杯中水面上升了
4.动量定理
(1)内容:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化.
(2)表达式:
Ft=mv2-mv1
I=Δp
二、对点微练
1.(动量的理解)(多选)下列关于动量的说法,正确的是(CD )
A.质量大的物体,动量一定大 B.质量和速率都相同的物体,动量一定相同 C.一个物体的速率改变,它的动量一定改变 D.一个物体的运动状态改变,它的动量一定改变 2.(冲量)(多选)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,物体没有被拉动,则经时间 t,
动量和动量定理课件
2.动量定理的应用 (1)定性解释有关现象: ①物体的动量变化量一定时,此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。如:冲床冲压工件时, 缩短力的作用时间,产生很大的作用力,而在轮渡码头上装有 橡皮轮胎,搬运玻璃等易碎物品时,包装箱内放些碎纸、刨花、 塑料等,都是为了延长作用时间,减小作用力。
(3)动量定理的应用: 碰撞时可产生冲击力,根据动量定理,在动量变化量 相同的情况下要增大这种冲击力就要设法 减少冲击力的作 用时间。要防止冲击力带来的危害,就要减小冲击力,设 法延长其作用时间。 [关键一点] 同一物体与不同接触面碰撞时,要分析 它们的作用力大小,必须在物体的动量变化量相同的条件 下考虑作用时间。
[名师点睛] (1)应用动量定理解题时,一定要对物体进行受力分析, 明确各个力和合力是正确应动量定理的前提。 (2)列方程时一定要先选定正方向,严格使用矢量式。 (3)变力的冲量一般通过求动量的变化量来求解。
[名师点睛] (1)冲量是矢量,求冲量的大小时一定要注意是力与 其对应的时间的乘积。 (2)冲量的计算公式I=Ft适用于计算某个恒力的冲量。 若力为同一方向上均匀变化的力,该力的冲量可以用平均 力计算,若力为一般的变力则不能直接计算冲量。
1.对动量定理的理解 (1)动量定理反映了合外力的冲量与动量的变化量之间的 因果关系,即合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果。 (2)由动量定理可以得出 F=pt′ ′- -tp,它说明动量的变化率 决定于物体所受的合外力。
2.冲量的计算 (1)某个力的冲量:仅由该力的大小和作用时间共同决定, 与其他力是否存在及物体的运动状态无关,例如,一个物体 受几个恒力作用处于静止或匀速直线运动状态,其中每一个 力的冲量均不为零。 (2)求合冲量: ①如果是一维情形,可以化为代数和,如果不在一条直 线上,求合冲量遵循平行四边形定则或用正交分解法求出。 ②两种方法:可分别求每一个力的冲量,再求各冲量 的矢量和,I合=F1Δt1+F2Δt2+F3Δt3+…;如果各力的作用 时间相同,也可以先求合力,再用I合=F合Δt求解。 (3)变力的冲量可用动量定理求解。
动量和动量定理+教学设计 高二上学期物理鲁科版(2019)选择性必修第一册+
课题 1.1动量和动量定理教材章节鲁科版选择性必修一第一章第一节课型新授课授课时间授课地点教材分析本节的地位和作用:本节是高中物理选择性必修一的第一章第一节,是本节章基础,也是本章的重点。
动量作为学生新接触到的一个物理量,是一个新的知识点。
是学生后续学习动量守恒定律和动量守恒定律在生活中的应用的基础,也是学生习性碰撞和非弹性碰撞的基础。
教材内容分析:本节教材的设计符合学生的认知规律,具有很强的逻辑和结构性。
首先从生活中的实例出发,引出新的物理量--动量,再通过一个例题让学生运用到动量的知识。
接着对例题进行深入探讨。
引出冲量和动量定理的内容。
又设置了一个例题,对动量定理进行实际应用。
最后进行拓展,介绍了在实际生活中,利用动量增大或减小碰撞力的现象。
学情分析兴趣特点:本节先从生活中的实例出发,让学生思考鸡蛋和碰碰车的例子。
引起学生对本节内容的兴趣。
知识与能力基础:学生通过之前的学习已经具有了一定的物理知识推理能力。
而且本节讲述的动量、冲量和动能定理的知识中,其中的物理量学生已经学过,这对于学生理解新知识有很大的帮助。
认知困难:动量、冲量和动量定理学生从未接触过,而且在解题的过程中要注意先确定一个正方向,此外,动量、动量的变化量和冲量都是矢量,有大小和方向。
教学目标物理观念1.了解物理学中动量概念的建立过程;2.理解动量和动量变化及其矢量性,会正确计算物体做一维运动时的动量变化;3.理解冲量的定义;4.从前面的推到中总结出动量定理的表达式,并理解动量定理的确切含义;5.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
科学探究1.通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题;科学思维通过应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,提升学生的分析能力及解决实际问题的能力科学态度与责任通过利用所学的知识解释生产、生活中的一些现象,引领学生将理论联系实际。
重点与难点重点:理解动量定理难点:理解动量定理的矢量性教学方法讲授法、练习法、演示实验法教学用具传统教室、教材中实验所需器具教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图本章介绍带领学生认识这本书的大致内容,并向学生介绍本章将要学到的知识。
新教材鲁科版选择性必修第一册 1.1 动量和动量定理 课件(69张)
关键能力·养形成
一 动量及动量变化 1.动量的性质: (1)瞬时性:通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大 小可用p=mv表示(其中v为瞬时速度)。 (2)矢量性:动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同。 (3)相对性:物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取 有关。
2.动量和动能的比较:
3.动量变化量的计算:
动量是矢量,动量的变化量也是矢量。Δp=p2-p1为矢量表达式,当p2、p1在同一 直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算;当p2、p1不在同一直线上 时,应依据平行四边形定则运算。
【思考·讨论】 2019年10月9日,上海网球大师赛展开争夺。头号种子、卫冕冠军德约科维奇击 败沙波瓦洛夫,取得开门红。如图所示为德约科维奇在比赛中一次大力回球。
2.羽毛球是速度较快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到100 m/s, 假设球飞来的速度为50 m/s,运动员将球以100 m/s的速度反向击回。设羽毛球 的质量为10 g,试求: (1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量; (2)在运动员的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少?
t
短,作用力_越__大__;力作用时间越长,作用力_越__小__。
三、碰撞与缓冲的实例分析 1.利用碰撞产生的强大冲击力对外做功: 例如:冲床冲压工件时,冲头与工件的碰撞_时__间__很短,在冲头与工件间产生很大 的作用力。 2.延长作用力的作用时间: 汽车上的驾乘人员都必须系上安全带,万一出现事故,这些设施可以起到_缓__冲__作 用,减轻事故对车内人员的伤害。
(1)研究网球的动量及动量变化时,为何要选取正方向? (2)影响网球动量大小的因素有哪些? (物理观念) 提示:(1)动量是矢量,具有方向性。 (2)网球的动量与速度及网球质量有关。
动量和动量定理
动量和动量定理在我们的日常生活中,动量这个概念无处不在。
想象一下,您在公园里看见小朋友们在秋千上荡来荡去,或者看到球场上运动员们拼尽全力地奔跑。
其实,这些看似简单的动作背后,都蕴含着动量和动量定理的奥秘。
一、动量的基本概念1.1 动量的定义动量,简单来说,就是物体的质量与其速度的乘积。
比如说,一个质量为1千克的小球,以2米每秒的速度滚动,那么这个小球的动量就是2千克·米/秒。
这个公式不仅简单,还能帮助我们理解物体运动的特性。
动量越大,物体越难停下来,反之亦然。
1.2 动量的特性动量还有个特别的地方,就是它是一个矢量,意味着它不仅有大小,还有方向。
这就像你在骑自行车时,速度很快,如果突然刹车,你可能会摔倒。
这就是动量在起作用,它让你保持运动,直到外力干预。
二、动量定理的应用2.1 动量守恒动量定理告诉我们,在没有外力作用的情况下,系统的总动量是守恒的。
想象一下两辆汽车相撞的场景。
虽然撞击时,两车的动量会转化成其他形式的能量,比如声音和热量,但在碰撞前后的动量总和是相同的。
这就是动量守恒的魅力所在。
2.2 日常实例我们可以在生活中找到很多动量守恒的例子。
比如,打台球时,白球撞到其他球,白球的动量传递给了其他球。
通过这一过程,我们能看到动量如何在不同物体之间转移。
更妙的是,这些转移不仅限于台球,还存在于各种运动中,比如篮球、足球等。
2.3 体育中的动量在体育比赛中,运动员们也巧妙地利用动量。
例如,跳高运动员在起跳时,通过加速助跑来增加自身的动量,进而在跳跃的瞬间获得更高的高度。
可以说,动量不仅仅是物理概念,更是体育竞技的核心。
三、动量定理的重要性3.1 在科学研究中的作用动量定理的应用不仅限于日常生活,还在科学研究中发挥着重要作用。
物理学家通过研究动量,可以更好地理解宇宙中的天体运动,甚至在核物理中也能找到它的身影。
比如,在粒子碰撞实验中,研究者利用动量守恒原理来分析反应的结果。
3.2 对技术发展的影响此外,动量定理对技术的发展也有深远影响。
第1讲 动量和动量定理
I2。下列关系式一定成立的是(
D)
2=3W1,I2≤3I12=3W1,I2≥I1
2=7W1,I2≤3I12=7W1,I2≥I1
2
2
2
2
2
解析:根据动能定理可知 W1= m(2v) - mv = mv ,W2= m(5v) - m(2v) =
2
mv ,可得
W2=7W1;由于速度是矢量,具有方向性,当初、末速度方向相同时,动量变化量最小,
Ek =
,p=
(1)都是相对量,与参考系的选取有关,通常选取地面为参考系。
(2)若物体的动能发生变化,则动量一定也发生变化;但动量发生变化时动能不
一定发生变化(比如匀速圆周运动和一般的曲线运动)
3.冲量的四种计算方法
定义
利用定义式 I=Ft 计算冲量,此方法仅适用于恒力的冲量,无须考虑物体的运动
2021
全国乙卷
T14(6分)
小车、弹簧和滑块组成的系统
动量守恒和机械能守恒问题
山东卷
T16(9分)
动量定理与平抛
运动相结合
广东卷
T13(11分)
利用算珠在算盘的固定导杆
上滑动碰撞情境考查运动学
和动量守恒定律的综合应用
福建卷
T4(4分)
以台风吹交通标志牌为背
景,考查应用动量定理解
决流体冲击问题
湖南卷
(2)公式:
I=FΔt
。
(3)单位: N·s 。
(4)方向:冲量是 矢量 ,其方向与 力的方向 相同。
二、动量定理
1.内容:物体在一个过程中所受的冲量等于它在这个过程始末的 动量变化量 。
动量和动量定理 教案公开课
动量和动量定理教案公开课第一章:动量的概念1.1 动量的定义向学生介绍动量的概念,即物体的质量和速度的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量是表示物体运动状态的物理量。
1.2 动量的计算解释动量的计算公式:动量p = m v,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
让学生通过实际例子计算物体的动量,加深对动量计算的理解。
第二章:动量定理2.1 动量定理的介绍向学生介绍动量定理,即物体的动量变化等于作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量定理的意义和应用。
2.2 动量定理的证明解释动量定理的数学表达式:Δp = F Δt,其中Δp为物体动量的变化量,F为作用在物体上的力,Δt为作用力持续的时间。
通过图示和讲解,让学生理解动量定理的证明过程。
第三章:动量守恒定律3.1 动量守恒定律的介绍向学生介绍动量守恒定律,即在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
通过实际例子,让学生理解动量守恒定律的应用和意义。
3.2 动量守恒定律的应用解释动量守恒定律的数学表达式:Σp_initial = Σp_final,其中Σp_initial为系统初始时刻的总动量,Σp_final为系统最终时刻的总动量。
通过实际例子,让学生应用动量守恒定律解决物理问题。
第四章:动量与冲量的关系4.1 动量与冲量的定义向学生介绍动量和冲量的概念,动量是物体的质量和速度的乘积,冲量是作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量和冲量的区别和联系。
4.2 动量与冲量的关系解释动量与冲量的关系,即冲量等于动量的变化量。
通过图示和讲解,让学生理解动量与冲量的关系,并学会计算冲量的大小和方向。
第五章:动量定理的应用5.1 碰撞问题向学生介绍碰撞问题,即两个物体相互碰撞时的动量守恒和冲量计算。
通过实际例子,让学生理解碰撞问题的解决方法和步骤。
5.2 爆炸问题向学生介绍爆炸问题,即物体发生爆炸时的动量守恒和冲量计算。
课件4:1.1-1.2 动量 动量定理
恒定合力 F 作用下,经过一段时间 t,速度变为 v2,则:
物体的加速度 a=v2-t v1
由牛顿第二定律:F=ma
∴F=mv2t-v1
即 Ft=mv2-mv1
(2)动量定理的要点分析 ①动量定理的表达式是一个矢量式,应用动量定理时需要规 定正方向. ②动量定理公式中 F 是研究对象所受的包括重力在内的所 有外力的合力,它可以是恒力,也可以是变力.当合外力为变力 时,F 应该是合外力在作用时间内的平均值. ③动量定理的研究对象是单个物体或可视为单个物体的系 统.
(1)求物块与地面间的动摩擦因数 μ; (2)若碰撞时间为 0.05 s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用 力的大小 F; (3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功 W.
解析 (1)由动能定理,有-μmgs=12mv2-12mv20 可得 μ=0.32 (2)由动量定理有 FΔt=mv′-mv 可得 F=130 N (3)W=12mv′2=9 J [答案] (1)0.32 (2)130 N (3)9 J
第一章 动量守恒定律
1.动量 2.动量定理
学习目标: 1.理解动量、动量的变化、冲量的概念,知道三者均为矢量. 2.理解动量定理,熟练应用动量定理解决物理问题.
生活中的各种碰撞现象
撞车
钉 钉 子
打 网 球
知识梳理
[知识识记] 1.动量:p=mv (1)动量的定义:物理学中,把 物体的质量和运动速度 的乘 积,叫做物体的动量. (2)动量的性质:①矢量性:动量是矢量,其方向与 速度的方向 相同. ②状态量:物体的速度与时刻相对应,动量是 状态 量. ③相对量:速度是一个相对量,所以动量也是相对量,通常 选择 地面或相对地面静止的物体 为参考系.
动量和动量定理1
A、60N·s B、80N·s C、100N·s D、120N·s
4、质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平面上,
受如图F=10N的力作用了10秒,则在此过程中F
的冲量大小是________,重力的冲量大小是
_________,支持力的冲量是_______,合力的 冲量是__________。(g=10m/s2)
注意:求冲量时,一定要明确是求哪个 力在哪一段时间内的冲量。合力的冲量 为 I合=F合t,或I合=∑Fit
1010010100
课堂练习
9、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到 一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最 低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的 冲量为多少?
10、质量为m的物体,以速率v沿半径为R的圆, 在光滑水平面上做匀速圆周运动。求物体运 动半周所受的合力的冲量的大小。
动量概念的由来
上节实验探究表明,A、B两物体碰撞前后的不变量为:
mAvA
mBvB
mAv
' A
mBvB'
即它们的质量和速度的乘积mv在碰撞前后很可能是保持不变的
mv这个物理量具有特别的意义
物理学中把mv定义为物体的动量,用p表示
p mv
动量
1、定义:物体的质量和速度的乘积,叫做物体的 动量p,用公式表示为 p=mv
动量定理的优点:不考虑中间过程, 只考虑初末状态。
课堂练习
3、一个质量为0.01kg的弹性小球,以 10m/s的速度在光滑 水平面上运动,撞 到前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向 弹回,设碰撞时间为0.01s,求球受到 墙壁的平均撞击力。
1222
动量定理的应用步骤
导学案:1_1动量和动量定理
1.1 动量和动量定理【学习目标】1.了解物理学中动量概念的建立过程。
2.理解动量和动量的变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化。
3.理解冲量概念,理解动量定理及其表达式。
4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。
5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。
【新课讲授】一、动量:1、定义:物体的______和______的乘积。
2、定义式:p =______。
3、单位:______。
4、方向:动量是矢量,方向与______的方向相同,因此动量的运算服从____________法则。
5、动量的变化量:(1)定义:物体在某段时间内______与______的矢量差(也是矢量)。
(2)公式:∆P =____________(矢量式)。
(3)方向:与速度变化量的方向相同,(4)同一直线上动量变化的计算:选定一个正方向,与正方向同向的动量取正值,与正方向反向的动量取负值,从而将矢量运算简化为代数运算。
计算结果中的正负号仅代表______,不代表______。
二、动量定理1、与的乘积叫做力的冲量2、冲量的数学表达式为I = ,单位:。
3、冲量是矢量,其方向与一致。
(如果力的方向在作用时间内不变,冲量的方向就与力的方向相同)4、动量定理的内容是:5、动量定理的数学表达式为:。
说明:①动量定理中的Ft指的是的冲量②动量定理描述的是一个过程,它表明物体所受是物体的原因,物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果.③Ft=p′-p是一个矢量式,运算应遵循.若动量定理公式中各量均在一条直线上,可规定某一方向为正,根据已知各量的方向确定它们的正负,从而把矢量运算简化为代数运算.④动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值,方向,单位.但不能认为合外力的冲量就是动量的增量.⑤动量定理既适用于恒力,也适用于.对于变力的情况,F应理解为变力在作用时间内的平均值.【概念辨析】动量及其变化量1.动量:(1)当两个物体的动量相同时,其动能一定相同吗?(2)当两个物体的动能相同时,其动量一定相同吗?2.动量变化量:(1)动量的变化量也是矢量,动量变化量的方向与初状态的动量方向一定相同吗?(2)如何确定动量变化量的大小和方向?【典型例题】【例1】通过解答以下两个小题,思考动量与动能的区别。
第1讲 动量和动量定理
第1讲动量和动量定理学习目标 1.理解动量和冲量的概念。
2.能用动量定理解释生活中的有关现象。
3.会用动量定理进行相关计算,并会在流体问题中建立“柱状”模型。
1.2.3.4.1.思考判断(1)一个物体的运动状态变化时,它的动量一定改变。
(√)(2)合力的冲量是物体动量发生变化的原因。
(√)(3)作用力和反作用力的冲量一定等大、反向。
(√)(4)物体的动量发生改变,则合力一定对物体做了功。
(×)(5)运动员接篮球时手向后缓冲一下,是为了减小动量的变化量。
(×)2.人从高处跳到低处,为了安全,一般都是脚尖先着地,这样做的目的是()A.减小着地时所受冲量B.使动量增量变得更小C.增大人对地面的压强,起到安全作用D.延长与地面的作用时间,从而减小地面对人的作用力答案D考点一动量和冲量1.对动量的理解(1)瞬时性:动量是描述物体运动状态的物理量,是针对某一时刻或位置而言的。
(2)相对性:动量的大小与参考系的选取有关,通常是指相对地面的动量。
(3)动量与动能的关系:p=2mE k或E k=p22m。
2.对冲量的理解(1)冲量的两性①时间性:冲量与力和力的作用时间有关,恒力的冲量等于该力与该力的作用时间的乘积。
②矢量性:对于方向恒定的力来说,冲量的方向与力的方向一致;对于作用时间内方向变化的力来说,冲量的方向与相应时间内物体动量改变量的方向一致。
(2)作用力和反作用力的冲量:一定等大、反向,但与作用力和反作用力做的功之间并无必然联系。
3.冲量的计算方法(1)恒力的冲量:直接用定义式I=Ft计算。
(2)变力的冲量图1①图像法:作出F-t图线,图线与t轴所围的面积即为变力的冲量,如图1所示。
②动量定理法:对于易确定始、末时刻动量的情况,可用动量定理求解。
角度对动量和冲量的理解与计算例1 (2023·天津模拟)高速列车在启动阶段的运动可视为初速度为零的匀加速直线运动。
从列车启动开始计时,以其出发时的位置为初位置,则在启动阶段,列车的动量大小()A.与它所经历的时间成正比B.与它所经历的时间的平方成正比C.与它的位移大小成正比D.与它的动能成正比答案A解析设高速列车在启动阶段的加速度为a,经时间t后的速度为v=at,则列车的动量大小为p=m v=mat,即与它所经历的时间成正比,故A正确,B错误;根据v2=2ax,得v=2ax,则列车的动量大小为p=m v=m2ax,与它的位移大小不成正比,故C错误;根据p=m v,E k=12,得列车的动量大小为p=2mE k,2m v与它的动能不成正比,故D错误.角度利用F-t图像求动量和冲量例2 (多选)质量为1 kg的物块在水平力F的作用下由静止开始在水平地面上做直线运动,F与时间t的关系如图2所示。
1.1_动量和动量定理
2 :1
A、甲物体受到的冲量大 B、乙物体受到的冲量大 C、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判断
2、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥地上比 掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水 泥地撞击过程中( D )
A、玻璃杯的动量较大 B、玻璃杯受到的冲量较大
C、玻璃杯的动量变化较大
D、玻璃杯的动量变化较快
人从高处跳到低处时,为了安全,一般都是 让脚尖先着地,这样做是为了( C ) A、减小冲量 B、减小动量的变化量 C、增长与地面作用时间,从而减小冲力 D、增大人对地面的压强,起到安全作用
练:质量为2Kg的物体A,放在光滑的 水平面上,受如图F=10N的力作用 了10秒,则在此过程中F的冲量大 小是________,重力的冲量大小是 ___,支持力的冲量是____,合力 的冲量是______,合力的冲量与各 分量的关系是 。(g=10m/s2 )
合外力的冲量是各分力冲量的矢量和
练:质量为5kg的小球,从距地面高为20m处水 平抛出,初速度为10m/s,不计空气阻力, g=10m/s2,从抛出到落地过程中,重力的冲 量是( ) A、60N· B、80N· C、100N· D、 s s s 120N· s
其中p和p′运动物体在某一过程的始、末动量 注意:动量变化△p是矢量。 方向与速度变化量△v相同。
例1.关于动量的概念,以下说法中正确的 是( )
D
A.速度大的物体动量一定大 B.质量大的物体动量一定大 C.两个物体的质量相等,速度大小也相等, 则它们的动量一定相等 D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体 动量一定大
解析:工人跌落下降5m时的速度
v 2gh 2 10 5m / s 10m / s
安全带起作用,把人悬挂住。即
1.1《动量和动量定理》说课稿
1.1《动量和动量定理》各位评委,各位老师大家好,今天我说课的题目是《动量和动量定理》。
在新课程改革的背景下,高中物理教学越来越重视对学生认识物理的科学研究方法的引导和指导,重视对学生的物理思维以及物理实验能力的培养,从而使学生能够把学到的更多知识应用到实际生活当中,解决更多的问题。
基于这一理念,同时结合本节知识的特点和学生的特点,我进行了本节课的教学设计。
下面我就具体地从教材分析、学情分析和主要教学环节这三个方面来说一说我的设计思想。
一、教材分析和三维目标的确定1、在教材中的地位和作用《动量和动量定理》是高中物理新课标教材,选择性必修第一册中,第一章第一节的内容。
《动量和动量定理》为解决力学中的打击、碰撞等问题开辟了新的途径,是牛顿力学的进一步拓展。
同时《动量和动量定理》的知识与人们的日常生产、生活有着密切的联系,学生可以利用简单器材设计有趣的实验来亲身体会与其有关的现象,所以能够激发学生的学习兴趣和探究热情,这对培养学生的学习动机也有非常重要的作用。
2、教学目标根据新课标,我确定了如下教学目标:(1)理解动量的概念,动量和动量变化量均为矢量,会计算一维情况下的动量变化量.(2)理解冲量的概念,是矢量.(3)理解动量定理的确切含义,掌握其表达式.(4)会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象.3、重难点的确定以及依据根据以往的教学经验,我发现,学生在上课时对这部分知识接受起来并不困难,但在解决一些具体的问题时经常出现错误,这主要还是在于学生对动量的概念和动量定理的内容理解不深刻,在应用动量定理时常常只注意到矢量的大小,而忽视了矢量的方向。
所以我把以下几点确定为本节课教学的重难点(一)重点1.动量定理的推导和理解2.利用动量定理解释有关现象(二)难点1.理解动量定理的确切含义(学生自主推导公式,有利于学生掌握公式的来龙去脉,理清动量定理和牛顿运动定律的关系,更好的理解公式的物理意义)2.如何利用动量定理分析打击和碰撞力学问题(通过对生活现象的解释和例题,学生可以将学到的理论与实际相结合,学以致用,并加深对公式的理解)二、学情分析和教学设计思想1、学生已有的知识、能力与存在的问题在此之前,学生已学习了运动学、牛顿运动定律的基本知识,为本节课的学习做好了知识上的准备。
1.1动量和动量定理
下落到沙坑中时mg(t+Δt2)-F′Δt2=0 代入数据,解得F′=7 700 N。 答案 1 400 N 7 700 N
方法总结 应用动量定理的四点注意 (1)明确物体受到冲量作用的结果是导致物体动量发生变化。冲量和动量都是 矢量,它们的加、减运算都遵循平行四边形定则。 (2)列方程前首先要选取正方向,与规定的正方向一致的力或动量取正值,反 之取负值,而不能只考虑力或动量数值的大小。 (3)分析速度时一定要选取同一个参考系,未加说明时一般是选地面为参考系, 同一道题目中一般不选取不同的参考系。 (4)公式中的冲量应是合外力的冲量,求动量的变化量时要严格按照公式,且 要注意是末动量减去初动量。
解析 拉力F对物体的冲量大小为Ft,选项A、C错误,B正确;合力对物体的 冲量等于物体动量的变化,即等于零,选项D正确。 答案 BD
核心要点
动量定理的理解及应用
[观察探究]
古时有“守株待兔”的寓言,假设兔子的头部受到大小等于自身体重的打击力时即 可致死。若兔子与树桩发生碰撞时作用时间为0.2 s,则被撞死的兔子的奔跑的速度至 少为多少?
物理观念
科学思维
科学态度与责 任
1.知道动量的概念,以及动量和动量
1.通过实验理解引
变化量的矢量性,会计算一维情况下
核心
入动量这一物理会用动量定理
动量的变化量。
素养
概念的意义。 解 释 碰 撞 、 缓
2.知道冲量的概念,以及冲量的矢量
2.应用牛顿第二定 冲 等 生 活 中 的
性。
律 推 导 动 量 定 理 现象。
2024-2025学年高二物理选择性必修第一册(鲁科版)教学课件1.1动量和动量定理
击打前后的动量在同一直线上,可利用同一直线上的矢量运算
法则计算动量的变化量。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节g 的网球以 30 m/s的速率水平向
右飞行,被球拍击打后,又以 30 m/s 的速率水平返回。被球拍
(2) 若男孩落地时没有屈膝,只用了 0.1 s 就停下来,
则落地时地面对他的平均作用力又是多大?
讨论:两种落地方式中,动量的变化量相同,但
所经历时间不同。作用时间越短,地面对人的平
均作用力越大。因此,人从高处跳下时,为避免
受伤,要尽量延长触地后的缓冲时间, 以减小地
面对人的作用力。由此,你能解释鸡蛋从高处落
击打的平均作用力是多大?
选定水平向右为正方向,根据动量定理,有
= ∆
解得F=-348N
球受到拍击打的平均作用力大小为348N,方向水平向左。
球的重力G=mg≈0.58N。可以看出,球受到球拍击打的平均作用力大小远大于球的重力,因此
可忽略此过程球的重力。
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册
第1章
第
1节
动量和动量定理
高中物理 选择性必修第一册 第一章 动量及其守恒定律 第1节 动量和动量定理
学习目标
1. 知道动量的概念,理解物理学引入动量概念的意义;知道动量是矢量,动量的方向与物体速
度的方向相同。
2. 知道动量变化量的概念,会计算动量的变化量,能将一维矢量运算简化为代数运算。
(3)同一直线上动量变化的运算:
P
P′
P
P′
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• 10.一个质量是1kg的钢球A,以6m/s的速度水平向
右运动,碰到一个质量为4Kg静止的钢球B后被以
2m/s的速度向左弹回,而B球沿着同一直线以2m/s
的速度水平向右运动-8,kg.m/s 向左;8kg.m/s 向右 • (1)碰撞前后A钢球的动量各变化了多少? A钢球
动量变化量方向如何子使劲压钉子,就很难把钉子压 入木块中去,如果用锤子以一定的速度 敲钉子,钉子就很容易钻入木块,这是 为什么?
生活中的应用
跳远运动员在跳远时总是跳到沙坑里
或跳到海绵上,这样做是为了( CD )
A 减小运动员的动量变化 B 减小运动员所受的冲量 C 延长着地过程的作用时间 D 减小着地时运动员所受的平均冲力
A.10N•s,10N • s
B.10N • s,-10N • s
C.0, 10N • s
D. 0, - 10N • s
v/m•s-1
10
5
0
5 10
15 20
t/s
–5
例8:把重物压在纸带上,用一水平力缓缓拉动纸带,重
物跟着纸带一起运动;若迅速拉动纸带,纸带就会从重物 下抽出,解释这个现象的原因是( BC ) A.在缓缓拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 B.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的摩擦力大 C.在缓缓拉动纸带时,纸带给重物的冲量大 D.在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量大
t
F t mvt mvo
三、动量定理
v0 ——— F 作用了时间 t ——— v ’
F
F
分析:
由牛顿第二定律知: F = m a
加速度: a v'v0 t
即: F m v'v0 t
整理得: mv 'mv 0 Ft
三、动量定理
1.冲量(I):在物理学中,物体受到的力与 力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
A
B
• 各变化了多少? B钢球动量变化量方向如何?
1
12.一个质量为0.01kg的弹性小球,以10m/s的速度 在光滑 水平面上运动,撞到前方的竖直墙壁后以 8m/s的速度反向弹回,设碰撞时间为0.01s,
求球受到墙壁的平均撞击力.
v
v′ N
解:取小球初速度方向为正方向
F
对小球受力分析,如图所示。 G
报道2、1980年,一 架英国的“鸽式”战 斗机在威夫士地区上 空与一只秃鹰相撞, 飞机坠毁,飞行员弹 射逃生……
问题:小小飞禽何以能撞毁飞 机这样的庞然大物?
找出<<守株待兔>>故事中的有关 动量知识!
假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命,设 兔子与树桩的作用时间为0.2秒,则兔子奔跑的速度可能 是多少?
讨论: 在动量变化量一定的情况下,F 与 t之间有什 么关系?
p 一定
F ,t F ,t
例3、一个质量60kg的男孩从高处跳下, 以5m/s的速度竖直落地。
(1)男孩落地时曲膝,用了1s停下,求 落地时受到的平均作用力。
(2)假如他落地时没有曲膝,只用了 0.1s就停下来,求落地时受到的平均作用 力。(取g=10m/s)
速度相同 质量不同
一个物体对另一个物体的作用本领与物体 的质量有关。
结论:
一个物体对另一个物体的作用本领不仅与物体的
质量有关还和物体的速度有关。
阅读教材回答下列问题
在物理学中什么叫动量?它的单位是什么?你是怎 样理解动量这个概念?
一、动量
1、概念: 在物理学中,物体的质量m和速度v的乘积叫做动量。
【解析】在缓缓拉动时,两物体之间的作用力是静摩 擦力;在迅速拉动时,它们之间的作用力是滑动摩擦
力.由于滑动摩擦力f=FN(是动摩擦因数),而最大 静摩擦力fm=mFN(m是静摩擦系数)且 =m.一般情
况下可以认为f=fm即滑动摩擦力f近似等于最大静摩擦 力fm.因此,一般情况是:缓拉,摩擦力小;快拉, 摩擦力大,故判断A、D都错.
动量方向时刻改变,大小不变
思考与讨论
动量与动能有什么区别?
动量 p=mv
矢 kg·m/s
若速度变化,
量 (N·S) 则Δp一定不为零
动能 Ek= mv2/2
标 量
kg·m2/s2
(J)
若速度变化, ΔEk可能为零
动量与动能间量值关系:
EK
1 mv 2
2
p2 2m
p 2mEk
例1.两小球的质量分别是m1和m2,且 m1=2m2,当它们的动能相等时,它们 的动量大小之比是 2 :1 .
解:对B,由动量定理得 Mgt=Mu, ∴u =gt,
对A,由动量定理得 IF – mgt = mv,
∴ IF =mgt + mv = mu + mv
mA MB
(a)
v A
B u
(b)
7、质量为1kg的物体做变速直线运动,它的速度时 间图象如图所示,则该物体在前10s内与后10s内 两段时间,所受合外力的冲量分别是(D )
例9.如图所示,质量为2kg的物体沿倾角为 30°高为h=5m的光滑斜面由静止从顶端下 滑到底端的过程中 (g=10m/s2) ,求:
(1)重力的冲量;
(2)支持力的冲量;
mg
(3)合外力的冲量.
【解析】此题物体下滑过程中各力均为恒力,所 以只要求出力作用时间便可用I=Ft求解.
由牛顿第二定律F=ma得,下
1.1 动量和动量定理
思考:一个物体对另一个物体的作用本领与哪 些物理量有关?
质量相同 速度不同
同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一 支穿透本领大?
一个物体对另一个物体的作用本领与物体 的速度有关。
足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什 么?那么如果以相同速度飞过来一个铅球呢?
EK
1 mv 2 2
p2 2m
p 2mEk
动量发生变化时,动能不一定发生变化,
动能发生变化时,动量一定发生变化
动量发 生变化
速度大小改变方向不变 速度大小不变方向改变 速度大小和方向都改变
动能改变 动能不变 动能改变
试讨论以下几种运动的动量变化情况。
物体做匀速直线运动 动量大小、方向均不变 物体做自由落体运动 动量方向不变,大小随时间推移而增大 物体做平抛运动 动量方向时刻改变,大小随时间推移而增大 物体做匀速圆周运动
水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物后被
弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左
运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变
化了多少?方向如何?
规定正方向
P′ P
ΔP
课堂练习
2、质量为m的钢球自高处落下,以速率 v1碰地,竖直向上弹回,与水平地面碰 撞时间极短,离地时速率为v2,在碰撞 过程中,钢球动量变化为多少?
3、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初 速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙 物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来, 下面叙述中正确的是( )
A、甲物体受到的冲C量大 B、乙物体受到冲量大
C、两个物体受到的冲量大小相等 D、无法判 断
4、玻璃杯从同一高度落下,掉在水泥地上比 掉在草地上容易碎,这是由于在玻璃杯与水
课堂练习
1、关于冲量和动量,下列说法中正确的是(ABC )
A、冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量 B、动量是描述物体运动状态的物理量 C、冲量是物体动量变化的原因 D、冲量是描述物体状态的物理量
2、对于力的冲量的说法,正确的是(B )
A、力越大,力的冲量就越大 B、作用在物体上的力大,力的冲量也不一定大 C、F1与其作用时间t1的乘积F1t1的大小,等于F2与其 作用时间t2的乘积F2t2的大小,则这两个冲量相同 D、静置于水平地面上的桌子受到水平推力F的作用, 经时间t始终处于静止状态,则此推力的冲量为零
滑的加速度a=g·sin = 5m/s2.
mg
由s=at2/2 得下滑时间t 2s 210 s 2s,
a
5
重力的冲量IG=mg·t=2×10×2N·s=40N·s.
支持力的冲量IF=F·t=mgcos300·t=203 N·s,
合外力的冲量IF =F合·t=mgsin300 t=20N·s.
2.公式:I=F·t 单位——牛·秒(N·S)
3.注意:①冲量是矢量,作用力的方向不变 时其方向与力的方向相同。
②冲量是过程量,是力对时间的积累效应。
4.动量定理
• 内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量 的改变量,这叫做动量定理。
• 公式: F合t mvt mvo
冲量的方向与动量改变量的方向相同
把重物G压在纸带上,用一水平力缓缓拉动 纸带,重物跟着物体一起运动,若迅速拉动纸 带,纸带将会从重物下抽出,解释这些现象的 正确说法是( C D )
A 在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大; B 在迅速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小; C 在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大; D 在迅速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小.
初动量: P=mv即P=0.01×10kg·m/s=0.1kg·m/s
末动量: P ′=mv′即 P ′= 0.01×(- 8)kg·m/s=-0.08kg·m/s
由动量定理得,Ft mv mv 即F 0.00.8010.1N 18N
“﹣”表示力的方向与正方向相反。
1
动量与牛顿第二定律的联系
• 想一想 算一算
•
假设质量为 m的一颗子弹射入墙那一刻的
速度为vo,射出的速度为 vt ,所用时间为t ,
• 墙对子弹的作用力为一恒力F,那么F等于多少?
解答:
加速度
a vt vo
t a
F合