高二物理 动量定理课件ppt
合集下载
16.2动量定理 (共40张PPT)
例7:一质量为m的小球,以初速度v0 沿水平方向射出,恰好垂直地射到一倾角为300的固定斜面上,并立即反方向弹回.已知反弹速度的大小是入射速度大小的3/4,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.
解:小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v. 由题意,v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v0,如右图.
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?
课堂练习
思考与讨论?
在前面所学的动能定理中,我们知道,动能的变化是由于力的位移积累即合外力做功的结果,那么,动量的变化又是什么原因引起的呢?
思考与讨论
动量定理解释生活现象
①△P一定,t短则F大,t长则F小;
由Ft=ΔP可知:
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。
——缓冲装置
生活中的应用
包装用的泡沫材料
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
生活中的应用
生活中的应用
例4.质量为m的物体放在水平地面上,在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动,经时间t速度达到v,在这段时间内拉力F和重力mg冲量大小分别是 ( ) A.Ft,0 B.Ftcos, 0 C.mv, 0 D.Ft, mgt
标量
Ek= mv2/2
动能
若速度变化, 则Δp一定不为零
kg·m/s (N·S)
矢量
p=mv
动量
动量与动能有什么区别?
动量与动能间量值关系:
思考与讨论
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 .
解:小球在碰撞斜面前做平抛运动.设刚要碰撞斜面时小球速度为v. 由题意,v 的方向与竖直线的夹角为30°,且水平分量仍为v0,如右图.
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?
课堂练习
思考与讨论?
在前面所学的动能定理中,我们知道,动能的变化是由于力的位移积累即合外力做功的结果,那么,动量的变化又是什么原因引起的呢?
思考与讨论
动量定理解释生活现象
①△P一定,t短则F大,t长则F小;
由Ft=ΔP可知:
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。
——缓冲装置
生活中的应用
包装用的泡沫材料
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
生活中的应用
生活中的应用
例4.质量为m的物体放在水平地面上,在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动,经时间t速度达到v,在这段时间内拉力F和重力mg冲量大小分别是 ( ) A.Ft,0 B.Ftcos, 0 C.mv, 0 D.Ft, mgt
标量
Ek= mv2/2
动能
若速度变化, 则Δp一定不为零
kg·m/s (N·S)
矢量
p=mv
动量
动量与动能有什么区别?
动量与动能间量值关系:
思考与讨论
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 .
动量定理(高中物理教学课件)
解:mg
tan
m
4 2
T2
L sin
T
2
(1)IG mgT 2mg
L cos
g
L cos
g
(2)IG IT p 0 IT 2mg
L cos
g
(3)I合 IG IT 0或者I合 p 0
典型例题
例4.质量是40kg的铁锤从5m高处落下,打在水泥 桩上后立即停止,铁锤与水泥桩撞击的时间是 0.05s,撞击时,铁锤对桩的平均冲击力有多大?
四.动量定理在生活中的应用
问题:鸡蛋为什么掉水泥地上易破而掉海绵垫上不易破? 为什么跳伞运动员落地时要下蹲?足球飞来时运动员会 用头去顶球,如果飞过来的是铅球能顶吗?胸口碎大石 为什么人没事?高空作业的工人往往身上要绑一根弹性 绳是为什么?运输物体为什么要包一层泡沫?骑车为什 么要带头盔?汽车为什么要有安全气囊……
典型例题 例6.如图所示,一恒力F与水平方向夹角为θ,作 用在置于粗糙水平面上质量为m的物体上,作用 时间为t,物体保持静止,则力F的冲量为 Ft , 合力的冲量 0 。
例7.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动量定理适用范围广:恒力做功、变力做功、直线运动、
曲线运动、宏观物体、微观物体、单过程、多过程……
③当变力作用时,冲量的方向与动量的变化量Δp 方向一致。如求圆周运动冲量的方向时不可以用Ft来求,但可
以用Δp来求。
④动量定理解题只需要知道初末状态。 ⑤虽然I合=Δp,但是单位不要混用
三.动量定理 思考与讨论: 如果在一段时间内的作用力是一个变力,又该怎 样求这个变力的冲量?
1.1 动量和动量定理(25张PPT)课件 高二物理鲁科版(2019)选择性必修第一册
第一章 动量和动量定理第1节 动量和动量定理
在游乐园开碰碰车,当运动的车去碰静止的车,运动的车总质量越大,车速越大,静止的那辆车会被撞得越远。
碰撞的效果与碰撞物体的速度、质量有关。
用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B,且两球并排放置。拉起 A 球,然后放开,该球与静止的 B 球发生碰撞。观察球B每次上升的最大高度。
冲量
1.冲量:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,用符号I表示。
单位:牛·秒(N·s)
①冲量是矢量,方向与力方向相同(适用于恒力)。
②冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应。
I = Ft
知识点二:动量定理
F-t图像面积意义:反映了力对物体冲量,且有正负之分。
作用于物体上的合外力等于物体动量的变化率。这是牛顿第二定律的另一种表述。
p1=mv1=0.058×30 kg·m/s=1.74 kg·m/s,
方向水平向右
被球拍击打后:
p2=mv2=0.058×(-30) kg·m/s=-1.74 kg·m/s,
方向水平向左。
动量变化量:
Δp=p2-p1=-1.74 -1.74 kg·m/s=-3.48 kg·m/s,
方向水平向左。
末动量为p′=mv′=0.4×(-3)kg·m/s=-1.2 kg·m/s
动量改变量为Δp=p′-p=-5.2 kg·m/s,方向向左。
3.如图所示,一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球.
4.质量m =2 kg的物体,在 =37°的光滑斜面的顶端由静止滑下,已知斜面的长为s =12 m,g =10 m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中.求:(1)物体所受各个力各自的冲量?(2)合力的冲量?
在游乐园开碰碰车,当运动的车去碰静止的车,运动的车总质量越大,车速越大,静止的那辆车会被撞得越远。
碰撞的效果与碰撞物体的速度、质量有关。
用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球 A、B,且两球并排放置。拉起 A 球,然后放开,该球与静止的 B 球发生碰撞。观察球B每次上升的最大高度。
冲量
1.冲量:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,用符号I表示。
单位:牛·秒(N·s)
①冲量是矢量,方向与力方向相同(适用于恒力)。
②冲量是过程量,它描述的是力作用在物体上的时间累积效应。
I = Ft
知识点二:动量定理
F-t图像面积意义:反映了力对物体冲量,且有正负之分。
作用于物体上的合外力等于物体动量的变化率。这是牛顿第二定律的另一种表述。
p1=mv1=0.058×30 kg·m/s=1.74 kg·m/s,
方向水平向右
被球拍击打后:
p2=mv2=0.058×(-30) kg·m/s=-1.74 kg·m/s,
方向水平向左。
动量变化量:
Δp=p2-p1=-1.74 -1.74 kg·m/s=-3.48 kg·m/s,
方向水平向左。
末动量为p′=mv′=0.4×(-3)kg·m/s=-1.2 kg·m/s
动量改变量为Δp=p′-p=-5.2 kg·m/s,方向向左。
3.如图所示,一足球运动员踢一个质量为0.4 kg的足球.
4.质量m =2 kg的物体,在 =37°的光滑斜面的顶端由静止滑下,已知斜面的长为s =12 m,g =10 m/s2,物体由斜面的顶端下滑到底端的过程中.求:(1)物体所受各个力各自的冲量?(2)合力的冲量?
1.1 动量和动量定理(26张PPT)课件 高二物理鲁科版(2019)选择性必修第一册
(1)动量和动能都是描述物体运动过程中的某一状态。
(2)动量是矢量,动能是标量。
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。
(3)定量关系
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
动能改变
动能不变
6.动量和动能
思考讨论:试讨论以下几种运动的动量和动能变化情况:
碰撞后钢球的速度v' =- 6 m/s,碰撞后钢球的动量为p'= mv'=-0.1 × 6kg. m/s=- 0.6kg·m/s
碰撞前后钢球动量的变化量为△p=p'-p= (-0.6- 0.6)kg·m/s=- 1.2kg· m/s
解:取水平向右为坐标轴的方向。 碰撞前钢球的速度为6 m/s,碰撞前钢球的动量为p= mv=0.1 × 6kg.·m/s= 0.6kg·m/s
冲床冲压钢板,冲头的冲量在短时间内变为零,钢板受到很大的作用力.通过缩短作用时间来得到很大的作用力.
为保证驾乘人的安全,汽车安装了安全气囊,利用气囊的形变来延长力的作用时间,减轻因剧烈碰撞而造成对驾驶员的伤害。
轮船停靠码头时,靠到橡皮轮胎处,轮胎发生形变,轮胎作为缓冲装置,延长了作用时间,可以减小轮船停靠时受到的作用力。
情景:假定一个质量为m的物体在光滑水平面上受到恒力F的作用,做匀变速直线运动。初始时刻,物体速度为1,经过一段时间t,它的速度为2,试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度,找出力与质量和速度的关系。
1.冲量定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量,用字母I表示冲量.用公式表示为 I = t
5.动量变化量的计算:
同一直线上动量变化的运算:规定正方向,矢量运算转化为代数运算。
(2)动量是矢量,动能是标量。
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。
(3)定量关系
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
动能改变
动能不变
6.动量和动能
思考讨论:试讨论以下几种运动的动量和动能变化情况:
碰撞后钢球的速度v' =- 6 m/s,碰撞后钢球的动量为p'= mv'=-0.1 × 6kg. m/s=- 0.6kg·m/s
碰撞前后钢球动量的变化量为△p=p'-p= (-0.6- 0.6)kg·m/s=- 1.2kg· m/s
解:取水平向右为坐标轴的方向。 碰撞前钢球的速度为6 m/s,碰撞前钢球的动量为p= mv=0.1 × 6kg.·m/s= 0.6kg·m/s
冲床冲压钢板,冲头的冲量在短时间内变为零,钢板受到很大的作用力.通过缩短作用时间来得到很大的作用力.
为保证驾乘人的安全,汽车安装了安全气囊,利用气囊的形变来延长力的作用时间,减轻因剧烈碰撞而造成对驾驶员的伤害。
轮船停靠码头时,靠到橡皮轮胎处,轮胎发生形变,轮胎作为缓冲装置,延长了作用时间,可以减小轮船停靠时受到的作用力。
情景:假定一个质量为m的物体在光滑水平面上受到恒力F的作用,做匀变速直线运动。初始时刻,物体速度为1,经过一段时间t,它的速度为2,试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度,找出力与质量和速度的关系。
1.冲量定义:力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量,用字母I表示冲量.用公式表示为 I = t
5.动量变化量的计算:
同一直线上动量变化的运算:规定正方向,矢量运算转化为代数运算。
高二物理动量定理PPT课件
-
4
⑷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。
3. 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。
( F – f ) ×t – f ×2 t = 0
得 f=F/3
f
Ff
t
2t
-
8
例4. 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”,
设末速度为v′,根据动量定理 Σ F ·Δt=Δp ,有
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。
-
5
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)。
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
-
7
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2t 物体停下来,设物体所受
阻力为恒量,其大小为(
)
A.F B. F / 2 C. F / 3 D. F / 4
解:整个过程的受力如图所示,
动量和动量定理(共19张PPT)
解为变力在作用时间内的平均值。
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球,以ʋ0 = 25 m/s 的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变 为 ʋ = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
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
动量方向时刻改变,大小不变
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/s 的速度水平向右运动,碰到 一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)
②优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。 (与动能定理类似)
动量定理的物理实质与牛顿第二定律相同,但有时 应用起来更方便。
例 4 一个质量 m = 0.18 kg 的垒球,以ʋ0 = 25 m/s 的水平速 度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小变 为 ʋ = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间 t = 0.01 s,求球棒对 垒球的平均作用力。
瓷 器 包 装
船靠岸时边缘上的废旧轮胎
水 果 套 袋
瓦片受力大且时间短,所以破碎,蛋 受力也大,但是时间长,所以全。
做一做
动量与能量之间具有密切的关系,这种关系在粒子 的研究中更显得重要。
某实物粒于在速度不大大时的动能可以用它的速度 表示,E=½ mv2,请你导出用动量P表示动能的公式。同 样,请你导出用动能E表示动量的公式。
分析:球棒对全球的作用力是变力,力的作 用时间很短。在这个短时间内,力先是急剧 地増大,然后又急剧地减小为0。在冲击、碰 撞这类问题中,相互作用的时间很短,力的 变化都具有这个特点。
Ft=ΔP
mv'-mv=F(t'-t)
启示:要使物体的动量发生一定的变化,可以用较 大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较 长的时间。
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
动量方向时刻改变,大小不变
例1: 一个质量m= 0.1 kg 的钢球,以ʋ = 6 m/s 的速度水平向右运动,碰到 一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以ʋ'= 6 m/s 的速度水平向左运动,如 图所示。碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
③带入公式P'-P=I 而I=F(t'-t)
高二物理动量定理 .ppt
v =—v0 ———F 作用了时间 t————v =v t
FF F F F
F
F
F
v =—v0 —— F 作用了时间 t
v =v
———
t
F
F
分析:
由牛顿第二定律知:F = m a
而加速度: a vt v0
t
F m vt v0 t
整理得: Ft mvvt mvv00 可以写成:I p
1、确定研究对象。 2、进行受力分析,确定全部外力及作用时间 3、找出物体的初末状态并确定相应的动量。 4、选正方向并给每个力的冲量和初末状态动
量带上正负号,以表示和正方向同向或反向。 5、根据动量定理列方程求解。
用动量定理解析的现象一般分为两类:
一类是:物体的动量变化一定,此 时力的作用时间越长,力就越小,时 间越短,力就越大。故力F又等于物体 动量的变化率:F=△P/ △t
另一类是:作用力一定,此时力的 作用时间越长,动量变化越大;力的 作用时间越短,动量变化越小。
练习
1、下列说法正确的是[ ] A.动量的方向与受力方向相同 B.动量的方向与冲量的方向相同 C.动量的增量的方向与受力方向相同 D.动量变化率的方向与速度方向相同
2、如图所示,质量为m的小球以速度v碰到墙壁 上,被反弹回来的速度大小为2v/3,若球与墙 的作用时间为t,求小球与墙相碰过程中所受的 墙壁给它的作用力.
选修3-5系列课件——动量
第二节(第二讲)
动量定理
知识目标
1、理解动量定理的确切含义和表达式. 2、知道动量定理适用于变力. 3、能从牛顿运动定律和运动学公式推导动量表达 式. 4、会用动量定理解释现象和处理有关的问题.
生活中的这些现象都是什么原理呢?
人教版高二物理选修3-5课件:16.2动量和动量定理(共40张PPT)
t t
F m t' m v P v
三、冲量(I)
1、定义:力与力作用时间的乘积。 2、定义式: I=F·t 3、单位——牛·秒(N·S)
三、冲量
1、定义:力与力作用时间的乘积。
4、 注意:
2、定义式: I=F·t 3、单位——牛·秒(N·S)
1)冲量是矢量,其方向与恒力的方向相同。
2)冲量是过程量,是力对时间的积累效应。
1)大小变化(方向不变); 2)方向变化(大小不变) ;
3)大小和方向都改变;
5、动量变化量(p)的计算: 1)初、未动量在一条直线上时:
方法: 设定正方向,将矢量运算转化成代数运算。
2)初、未动量不在同一直线上时: ----------------三角形法则 ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端的有向线段。
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
p
5、动量变化量(p)的计算: 2)初、未动量不在同一直线上时: ----------------三角形法则
P′ ΔP
P
5、动量变化量(p)的计算:
2)初、未动量不在同一直线上时:--------三角形法则
P′ ΔP
P
ΔP就是从初动量的矢量末端指向末动量 的矢量末端的有向线段。
3、单位:
千克米每秒,符号是kg ·m/s
4、对动量的理解:
(1)矢量性: 其方向与V的方向一致。
(2)瞬时性: 是状态量。
(3)相对性: 动量与参考系的选择有关
二、动量的变化量(p)
1、定义:末动量p’跟初动量p的矢量差。 2、定义式:p = p’ – p= mv
3、 p的量性:
动量定理高中.ppt
(1)△p一定,t短则F大,t长则F小; (2)△F一定,t短则△p小,t长则△p大; (3) t一定,F大则△p大,F小则△p小.
巩固练习:
l.一个人慢行和跑步时,不小心与迎面的一棵树相 撞,其感觉有什么不同?请解释.
2.一辆满载货物的卡车和一辆小轿车都从静止开始, 哪辆车起动更快?为什么?
3.人下楼梯时往往一级一级往下走,而不是直接往 下跳跃七八级,这是为什么?
对于变力情况动量定理中的应理解为变力在作用时间在实际中我们常遇到变力作用的情况比如用铁锤钉钉子球拍击乒乓球等钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用则该恒力就叫变力的平均值应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题打破等有关问题
二、动 量 定 理
学习目标:
再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中
等现象.在实际应用中,有的需要作用时间短, 得到很大的作用力而被人们所利用,有的需要 延长作用时间(即缓冲)减少力的作用.请同学们再 举些有关实际应用的例子.加强对周围事物的观 察能力,勤于思考,一定会有收获.
小结:
用动量定理Ft= p‘一P=△p解释现象可分为 下列三种情况:
对动量定理的进一步认识
1.动量定理中的方向性 公式Ft= p‘一P=△p是矢量式,合外力的冲量的方向 与物体动量变化的方向相同。 合外力冲量的方向可 以跟初动量方向相同,也可以相反。
例如:匀加速运动合力冲量的方向与
初动量方向相同,匀减速运动合力冲量方 向与初动量方向相反,甚至可以跟初动量 方向成任何角度。在中学阶段,我们仅限 于初、末动量的方向、合力的方向在同一 直线上的情况(即一维情况),此时公式中 各矢量的方向可以用正、负号表示,首先 要选定一个正方向,与正方向相同的矢量 取正值,与正方向相反的矢量取负值。
巩固练习:
l.一个人慢行和跑步时,不小心与迎面的一棵树相 撞,其感觉有什么不同?请解释.
2.一辆满载货物的卡车和一辆小轿车都从静止开始, 哪辆车起动更快?为什么?
3.人下楼梯时往往一级一级往下走,而不是直接往 下跳跃七八级,这是为什么?
对于变力情况动量定理中的应理解为变力在作用时间在实际中我们常遇到变力作用的情况比如用铁锤钉钉子球拍击乒乓球等钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用则该恒力就叫变力的平均值应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题打破等有关问题
二、动 量 定 理
学习目标:
再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中
等现象.在实际应用中,有的需要作用时间短, 得到很大的作用力而被人们所利用,有的需要 延长作用时间(即缓冲)减少力的作用.请同学们再 举些有关实际应用的例子.加强对周围事物的观 察能力,勤于思考,一定会有收获.
小结:
用动量定理Ft= p‘一P=△p解释现象可分为 下列三种情况:
对动量定理的进一步认识
1.动量定理中的方向性 公式Ft= p‘一P=△p是矢量式,合外力的冲量的方向 与物体动量变化的方向相同。 合外力冲量的方向可 以跟初动量方向相同,也可以相反。
例如:匀加速运动合力冲量的方向与
初动量方向相同,匀减速运动合力冲量方 向与初动量方向相反,甚至可以跟初动量 方向成任何角度。在中学阶段,我们仅限 于初、末动量的方向、合力的方向在同一 直线上的情况(即一维情况),此时公式中 各矢量的方向可以用正、负号表示,首先 要选定一个正方向,与正方向相同的矢量 取正值,与正方向相反的矢量取负值。
动量定理ppt课件
5
得 dp Fi(e)dt dIi(e)
或
dp dt
F (e) i
称为质点系动量定理的微分形式,即质点系动量的增量
等于作用于质点系的外力元冲量的矢量和;或质点系动 量对时间的导数等于作用于质点系的外力的矢量和.
6
在 t1~ t2 内,
动量 p1 ~ p2 有
n
p2
p1
I (e) i
称为质点系动量定理的积分形i式1 ,即在某一时间间隔内,质点
m1 m2
s)
x 由 C1 xC2 ,
得 s m2 esin
m1 m2
23
16
系统动量沿x, y轴的投影为:
px mvCx mxC 2(m1 m2 )l sin t
py mvCy myC m1l cost
系统动量的大小为:
p
p
2 x
p
2 y
l
4(m1 m2 )2 sin 2 t m12 cos2 t
17
2.质心运动定理
由
d dt
(mvC
)
n
i 1
m1 2
m2
cos
t
应用质心运动定理,解得
Fx
F
r 2
m1 2
m2
cos
t
显然,最大水平约束力为
Fmax
F
r 2 m1
2
m2
21
e 例 11-6 地面水平,光滑,已知 m1, m2 , ,初始静止,
常量.
求:电机外壳的运动.
22
解:设
xC1 a
xC2
m1(a s) m2 (a e sin
量的变化等于作用于质点的力在此段时间内的冲量.
动量定理 ppt课件
F-t图像求力的冲量
如果力是变力,我们可以借助 F-t 图像做如下处理:
F
F
0
t/s
0
t/s
总结:①如果力是恒力,即可以用I = F∆t 来求冲量,也可以用F-t 图像面积来求冲量。 ②如果力是变力,可以用F-t 图像面积来求冲量。
课堂练习
一物体受到方向不变的力F作用,其中力的大小随时间变化的规律如图 所示,则力F在6s内的冲量大小为( B ) A.9N·s B.13.5N·s C.15.5N·s D.18N·s
合外力的冲量IF合=F合·t=mgsin300 t=20N·s.
课堂练习
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, 一直沿水平面向右匀速运动,则下列关于物体在时间t内所受力的冲量,正 确的是( C ) A.拉力F的冲量大小为Ftcosθ B.摩擦力的冲量大小为Ftsinθ C.重力的冲量大小为mgt D.物体所受支持力的冲量大小为mgt
新课讲授
我们把力在一个过程中对物体做的功,等于物体在这个过程中动能的
变化这样一个结论叫作动能定理。 即:Fx Ek' Ek
经过推导,我们发现力在一个过程中对所受力的冲量,等于物体在 这个过程中始末动量变化量,这个结论我们把它叫作什么呢?
即: F∆t = pʹ – p
二、动量定理
1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化, 这就是动量定理。
解得:F= 205N
由牛顿第三定律,铁锤钉钉子的平均作用力为 205N,方向向下。
动量定理的应用
质量为1kg的物体做直线运动,其速度图象如图所示。则物体
在前10s内和后10s内所受合外力的冲量分别是 ( D)
A.10N•s,10N•s B.10N•s,-10N•s
1.1 动量 课件(共24张PPT)
和速率的乘积叫做动量,忽略了动量的方向性。
惠更斯:明确提出动量的守恒性
和方向性。
牛顿:把笛卡儿的定义做了修改,明确的用
物体的质量和速度的乘积叫做动量,更清楚 的表示动量的守恒性和方向性。
动量 1. 定义:在 用字物母理学p 中表,示把。物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,
2.定义式: p = mv
结论:碰撞后A球停止运动而静止,B球开始
运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。A 的速度传递给了B。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
A B
寻求碰撞中的不变量
将上面实验中的A球换成大小相同的C球,
使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某
B
A B
C
一高度后放开,撞击静止的B球。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球
壁后弹回,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 量变化了多少?
解:以向右为正方向。
初态动量 p=mv=0.6kg·m/s
末态动量 p′=mv′= -0.6kg·m/s
动量的变化量△p=p′-p= -1.2kg·m/s
∆p的方向水平向左,大小为1.2 kg·m/s
动量的变化量
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
•
使用天平测量出两小
车的质量,并利用光电
门传感器测量出两小车
的碰撞前、后的速度.
寻求碰撞中的不变量
表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
简单的次碰数撞:在光滑m1的/kg平面上,m两2/k个g 物体一v维/(m对·s心-1) 碰撞。v′/(m·s-1)
1
0.519
0.519
0.628
惠更斯:明确提出动量的守恒性
和方向性。
牛顿:把笛卡儿的定义做了修改,明确的用
物体的质量和速度的乘积叫做动量,更清楚 的表示动量的守恒性和方向性。
动量 1. 定义:在 用字物母理学p 中表,示把。物体的质量 m 和速度 v的乘积叫做物体的动量 ,
2.定义式: p = mv
结论:碰撞后A球停止运动而静止,B球开始
运动,最终摆到和A球拉起时同样的高度。A 的速度传递给了B。
猜想:碰撞前后,两球速度之和是不变的?
A B
寻求碰撞中的不变量
将上面实验中的A球换成大小相同的C球,
使C球质量大于B球质量,用手拉起C球至某
B
A B
C
一高度后放开,撞击静止的B球。
实验结论:B摆起的最大高度大于C球被拉起时的高度,碰撞后B球
壁后弹回,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 量变化了多少?
解:以向右为正方向。
初态动量 p=mv=0.6kg·m/s
末态动量 p′=mv′= -0.6kg·m/s
动量的变化量△p=p′-p= -1.2kg·m/s
∆p的方向水平向左,大小为1.2 kg·m/s
动量的变化量
思考:不在同一直线上的动量变化如何求解
•
使用天平测量出两小
车的质量,并利用光电
门传感器测量出两小车
的碰撞前、后的速度.
寻求碰撞中的不变量
表 两辆小车的质量和碰撞前后的速度
简单的次碰数撞:在光滑m1的/kg平面上,m两2/k个g 物体一v维/(m对·s心-1) 碰撞。v′/(m·s-1)
1
0.519
0.519
0.628
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
南昌二中 王小亮
1.教材的地位和作用:
本章引入动量这个新概念并结合牛顿第二定律推 导出《动量定理》。《动量定理》侧重于力在时 间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途 径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛 顿力学的进一步展开,为力学的重点章。 《动量定理》为本章第二节,是第一节《动量和 冲量》的继续,同时又为第三节《动量守恒定律》 奠定了基础。所以《动量定理》有承前启后的作 用。同时《动量定理》的知识与人们的日常生活、 生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习 这部分知识有着广泛的现实意义。
家庭作业
1.P123.3,4。 2.科技小论文:围绕2003年4月7日世界卫 生日的主题“道路安全”观察在汽车和摩 托车等交通工具中,都有什么样的安全措 施,应用你学习的知识,尤其是动量定理 加以分析。实现从物理到生活,从理论到 实践。
谢谢指导
高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡, 因此在教学中需以一些感性认识作为依托,加强直观性和 形象性,以便学生理解。 学生有根据加速度来分析力和运动的知识准备,利用图片, 创设问题情景,激发学生的兴趣,让学生把物理现象自然 过渡到新知识点上,从而引导学生应用已掌握的基础知识, 通过理论分析和推理判断来获得新知识。 撞击、打击现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容 易发生兴趣的现象。充分发挥图片、录像和演示实验的作 用,符合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学 习的积极性和主动性。
钉钉子用铁锤,而不用橡皮锤来自工厂里,工人用冲床冲压钢板
第一个目的:是在上一节分析碰撞过程中动量变化 量的基础上,这节课给出撞击的时间,同学们可 以应用动量定理来计算撞击力的大小。在师生共 同分析的过程中,第二个目的也就基本达到了, 探索出了怎样应用动量定理解题的关键步骤,比 如必须首先规定正方向,求动量的变化,再应用 动量定理列方程求未知量。 第三个目的:突破难点,也就是动量定理的矢量 性,设计两个有梯度的问题来降低难度。
例1:质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度 水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后 被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平 向左运动,接触时间为0.02秒,小球受到 的弹力的平均值有多大? 问题(1):物体动量变化量是什么方向? 问题(2):联系你学过的弹力产生的条件, 从形变的角度分析弹力的方向,合力冲量 的方向应该是什么方向?
三、教学方法
应用实验导入法、分组实验法,启发学生 通过自己的思考和讨论来探究动量定理。
跳远时跳落在沙坑里
轮船码头上装有橡皮轮胎
电视机外面包有塑料泡沫
四、教学过程
第一环节:创设情景
通过图片的方式,应用多媒体展示生活中的 一组图片。结合他们的生活经验,大部分同学 会意识到有一系列措施减小速度,延长作用时 间。通过问题情景的创设,极大的调动了学生 的情感注意力和情感体验力,为师生共同发现 问题、提出问题、探究问题、解决问题打下了 基础。把高科技的情景引入课堂,体现时代性, 符合新课程标准的基本理论。
2.教学目标:根据教材、大纲和学生情
况,制定本节课的教学目标有三个方面:
●知识与技能 (1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。 (2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。 (3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。 ● 能力与方法 (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,认识物理模型工具在物理学的作用。 (2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在 分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。 ● 情感态度与价值观 (1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意 识。 (2)有主动与他人合作的精神,有团队意识。 (3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与 责任感,有将科学服务于人类的意识。
第二环节:建立模型
这时候速度、时间、动量、冲量、力等几个物理量在学生 的头脑中还需要整合,从感性认识进一步上升到理性认识。 师生共同建立物理模型,这个模型为水平面上的物体,在 合力F的作用下,经过一段时间t,动量由mv0变为mvt。引 导同学们根据所学到的牛顿运动定律的知识,去整理这几 个物理量之间的关系,探索动量变化跟所受合力的冲量之 间的关系。这与新课程标准中提倡的鼓励学生体验自然规 律发现的过程,从而建立对自然科学的认识和掌握研究科 学的方法是一致的。 在这个模型的基础上,通过推导,大部分同学会得到一个 表达式: Ft=mvt-mv0 或 Ft=△P
第三环节:定性应用
为了培养学生在物理学中从实践到理论, 再用理论来指导实践的研究方法。鼓励学 生将学习到的物理知识与日常生活、生产 技术联系起来。首先围绕定理Ft=△P分情 况进行讨论。
如果把鸡蛋从一米高的地方释放,摔到水 泥地上,碎了,采取什么措施可保证鸡蛋 不摔碎?让同学们设计多种方案,他们会 猜测在地上铺上沙子,或放一盆水,或海 绵等一些弹性好的物质,接着利用有代表 性的弹性好的海绵加以验证,把同学们的 设计留成兴趣作业。对那些有创造力的设 计,给予充分的欣赏和肯定。
3.本节教学重点:
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解; (2)利用动量定理解释有关现象和一维情况 下的定量分析。
4.教学难点:
动量定理的矢量性,也就是如何正确理解 “合”外力的冲量等于物体“动量的变 化”。尤其是方向的一致性,即合外力的 冲量的方向和动量变化量的方向一致。
二、学情分析
例2:一个质量为0.2kg的钢球,以2m/s的 速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角 度为45°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角 度也是45°,速度仍为2m/s。 问题:除了能应用平行四边形分析撞击过 程中的动量的变化的方向,能否根据动量 定理来分析小球动量的变化?
有上节课的基础,根据平行四边形定则,能够判 断动量变化的方向垂直于接触面;根据弹力方向 的判断,合冲量的方向也在这个方向上。为了使 问题形象化,准备了一个小动画,以显示撞击的 过程中小球的形变,以明确小球受到的弹力的方 向,进而显示合冲量的方向。以此深入地体会动 量定理的表达式是一个矢量式。整个过程以学生 为主体,避免了老师的“一言堂”,做到了“老 师搭台,学生唱戏”,在课堂上增强了自主学习 和合作学习的氛围。
1.教材的地位和作用:
本章引入动量这个新概念并结合牛顿第二定律推 导出《动量定理》。《动量定理》侧重于力在时 间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途 径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛 顿力学的进一步展开,为力学的重点章。 《动量定理》为本章第二节,是第一节《动量和 冲量》的继续,同时又为第三节《动量守恒定律》 奠定了基础。所以《动量定理》有承前启后的作 用。同时《动量定理》的知识与人们的日常生活、 生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习 这部分知识有着广泛的现实意义。
家庭作业
1.P123.3,4。 2.科技小论文:围绕2003年4月7日世界卫 生日的主题“道路安全”观察在汽车和摩 托车等交通工具中,都有什么样的安全措 施,应用你学习的知识,尤其是动量定理 加以分析。实现从物理到生活,从理论到 实践。
谢谢指导
高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡, 因此在教学中需以一些感性认识作为依托,加强直观性和 形象性,以便学生理解。 学生有根据加速度来分析力和运动的知识准备,利用图片, 创设问题情景,激发学生的兴趣,让学生把物理现象自然 过渡到新知识点上,从而引导学生应用已掌握的基础知识, 通过理论分析和推理判断来获得新知识。 撞击、打击现象是学生在生活中比较熟悉的,也是他们容 易发生兴趣的现象。充分发挥图片、录像和演示实验的作 用,符合他们好奇、好动、好强的心理特点,调动他们学 习的积极性和主动性。
钉钉子用铁锤,而不用橡皮锤来自工厂里,工人用冲床冲压钢板
第一个目的:是在上一节分析碰撞过程中动量变化 量的基础上,这节课给出撞击的时间,同学们可 以应用动量定理来计算撞击力的大小。在师生共 同分析的过程中,第二个目的也就基本达到了, 探索出了怎样应用动量定理解题的关键步骤,比 如必须首先规定正方向,求动量的变化,再应用 动量定理列方程求未知量。 第三个目的:突破难点,也就是动量定理的矢量 性,设计两个有梯度的问题来降低难度。
例1:质量为0.1kg的钢球,以6m/s的速度 水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后 被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平 向左运动,接触时间为0.02秒,小球受到 的弹力的平均值有多大? 问题(1):物体动量变化量是什么方向? 问题(2):联系你学过的弹力产生的条件, 从形变的角度分析弹力的方向,合力冲量 的方向应该是什么方向?
三、教学方法
应用实验导入法、分组实验法,启发学生 通过自己的思考和讨论来探究动量定理。
跳远时跳落在沙坑里
轮船码头上装有橡皮轮胎
电视机外面包有塑料泡沫
四、教学过程
第一环节:创设情景
通过图片的方式,应用多媒体展示生活中的 一组图片。结合他们的生活经验,大部分同学 会意识到有一系列措施减小速度,延长作用时 间。通过问题情景的创设,极大的调动了学生 的情感注意力和情感体验力,为师生共同发现 问题、提出问题、探究问题、解决问题打下了 基础。把高科技的情景引入课堂,体现时代性, 符合新课程标准的基本理论。
2.教学目标:根据教材、大纲和学生情
况,制定本节课的教学目标有三个方面:
●知识与技能 (1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。 (2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。 (3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。 ● 能力与方法 (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,认识物理模型工具在物理学的作用。 (2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在 分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。 ● 情感态度与价值观 (1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意 识。 (2)有主动与他人合作的精神,有团队意识。 (3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与 责任感,有将科学服务于人类的意识。
第二环节:建立模型
这时候速度、时间、动量、冲量、力等几个物理量在学生 的头脑中还需要整合,从感性认识进一步上升到理性认识。 师生共同建立物理模型,这个模型为水平面上的物体,在 合力F的作用下,经过一段时间t,动量由mv0变为mvt。引 导同学们根据所学到的牛顿运动定律的知识,去整理这几 个物理量之间的关系,探索动量变化跟所受合力的冲量之 间的关系。这与新课程标准中提倡的鼓励学生体验自然规 律发现的过程,从而建立对自然科学的认识和掌握研究科 学的方法是一致的。 在这个模型的基础上,通过推导,大部分同学会得到一个 表达式: Ft=mvt-mv0 或 Ft=△P
第三环节:定性应用
为了培养学生在物理学中从实践到理论, 再用理论来指导实践的研究方法。鼓励学 生将学习到的物理知识与日常生活、生产 技术联系起来。首先围绕定理Ft=△P分情 况进行讨论。
如果把鸡蛋从一米高的地方释放,摔到水 泥地上,碎了,采取什么措施可保证鸡蛋 不摔碎?让同学们设计多种方案,他们会 猜测在地上铺上沙子,或放一盆水,或海 绵等一些弹性好的物质,接着利用有代表 性的弹性好的海绵加以验证,把同学们的 设计留成兴趣作业。对那些有创造力的设 计,给予充分的欣赏和肯定。
3.本节教学重点:
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解; (2)利用动量定理解释有关现象和一维情况 下的定量分析。
4.教学难点:
动量定理的矢量性,也就是如何正确理解 “合”外力的冲量等于物体“动量的变 化”。尤其是方向的一致性,即合外力的 冲量的方向和动量变化量的方向一致。
二、学情分析
例2:一个质量为0.2kg的钢球,以2m/s的 速度斜射到坚硬的大理石板上,入射的角 度为45°,碰撞后被斜着弹出,弹出的角 度也是45°,速度仍为2m/s。 问题:除了能应用平行四边形分析撞击过 程中的动量的变化的方向,能否根据动量 定理来分析小球动量的变化?
有上节课的基础,根据平行四边形定则,能够判 断动量变化的方向垂直于接触面;根据弹力方向 的判断,合冲量的方向也在这个方向上。为了使 问题形象化,准备了一个小动画,以显示撞击的 过程中小球的形变,以明确小球受到的弹力的方 向,进而显示合冲量的方向。以此深入地体会动 量定理的表达式是一个矢量式。整个过程以学生 为主体,避免了老师的“一言堂”,做到了“老 师搭台,学生唱戏”,在课堂上增强了自主学习 和合作学习的氛围。