动量定理教学课件.ppt
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- 动量 定理 教学 课件
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1、第二节 动量定理 让鸡蛋从一米多高的地方落到地板上肯定让鸡蛋从一米多高的地方落到地板上肯定会被打破。现在,在地板上放一块泡沫塑会被打破。现在,在地板上放一块泡沫塑料垫(一定厚度的软纸)。尽可能把鸡蛋料垫(一定厚度的软纸)。尽可能把鸡蛋举得高高的,然后放开手,让鸡蛋落到泡举得高高的,然后放开手,让鸡蛋落到泡沫上(纸上)看看鸡蛋会不会被打破。沫上(纸上)看看鸡蛋会不会被打破。实验一实验一实验二:用细线悬挂一个重物,把重物拿到一定高度,用细线悬挂一个重物,把重物拿到一定高度,释放后重物下落可以把细线拉断,如果在细线释放后重物下落可以把细线拉断,如果在细线上端拴一段皮筋,再从同样的高度释放,就不上端拴
2、一段皮筋,再从同样的高度释放,就不会断了。会断了。一、动量定理一、动量定理1 1、内容:、内容:物体所受的合外力的冲量等于物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化,物体动量的变化,2 2、表达式:、表达式:理解:理解:F F物体所受的合外力物体所受的合外力;t t合外力作用时间合外力作用时间;Ft Ft 合外力的冲量;合外力的冲量;p=p=m mv 末动量减初动量。末动量减初动量。v3 3、单位:单位:F的单位是的单位是N,t的单位是的单位是s,p和和 的单位是的单位是 kgm/s(kgms-1)p v4、动量定理不仅适用恒力作用,、动量定理不仅适用恒力作用,也适用变力作用的情况(此时的力也适
3、用变力作用的情况(此时的力应为平均作用力)应为平均作用力)5、动量定理不仅适用于宏观低速、动量定理不仅适用于宏观低速物体,对微观现象和高速运动仍然物体,对微观现象和高速运动仍然适用适用二、对动量定理的进一步认识二、对动量定理的进一步认识 例如:匀加速运动合外力冲量的方向与初动量例如:匀加速运动合外力冲量的方向与初动量方向相同,匀减速运动合外力冲量方向与初动方向相同,匀减速运动合外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、末动量的方度。在中学阶段,我们仅限于初、末动量的方向、合外力的方向在同一直线上的情况向、合外
4、力的方向在同一直线上的情况(即一即一维情况维情况),此时公式中各矢量的方向可以用正、,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相同的矢量取正值,与正方向相反的矢量取负值。值。1 1、动量定理中的方向性、动量定理中的方向性例:质量为例:质量为m m的小球在光滑水平面的小球在光滑水平面上以速度大小上以速度大小v v向右运动与墙壁发向右运动与墙壁发生碰撞后以大小生碰撞后以大小v/2v/2反向弹回,与反向弹回,与墙壁相互作用时间为墙壁相互作用时间为t t,求小球对,求小球对墙壁的平均作用力。
5、墙壁的平均作用力。vv/25 5、运用动量定理解题步骤:、运用动量定理解题步骤:(1 1)确定研究对象;)确定研究对象;(2 2)明确研究过程,对研究对象进行受力分析。)明确研究过程,对研究对象进行受力分析。(3 3)找出物体的初末状态并确定相应的动量;)找出物体的初末状态并确定相应的动量;(4 4)选定正方向;)选定正方向;(5 5)根据动量定理列方程求解;)根据动量定理列方程求解;(6 6)对结果进行必要的分析。对结果进行必要的分析。2、动量的变化率:动量的变化跟发生这、动量的变化率:动量的变化跟发生这 一变化一变化 所用的时间的比值。所用的时间的比值。由动量定理由动量定理Ft=p得得F=
6、P/t,可见,动量的变化率等于物体所受的合外力。可见,动量的变化率等于物体所受的合外力。当动量变化较快时,物体所受合外力较大,反之则小;当动量变化较快时,物体所受合外力较大,反之则小;当动量均匀变化时,物体所受合外力为恒力,当动量均匀变化时,物体所受合外力为恒力,此关系可由图所示的图线来描述,图线斜率即为物体所此关系可由图所示的图线来描述,图线斜率即为物体所受合外力受合外力F,斜率大,则,斜率大,则F也大也大 pF大F小 0t 在日常生活中,有不少这样的事例:跳远在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落
7、地后双腿往往绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等,这样做的目的是为了什么呢?橡皮轮胎等,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子,而不用橡皮锤。这些现如用铁锤钉钉子,而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢?象中的原因是什么呢?三、动量定理应用三、动量定理应用四、想一想、议一议四、想一想、议一议1两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的?两名建筑工人抛接砖的动作是怎样的?2太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用太极拳中以柔克刚、四两拨千斤能否用动量定理解释
8、?动量定理解释?3从去年五月一日起实施的交通法规规定从去年五月一日起实施的交通法规规定的汽车驾驶员必须系安全带,为什么要这样的汽车驾驶员必须系安全带,为什么要这样规定?(怎样用动量定理解释安全气囊的作规定?(怎样用动量定理解释安全气囊的作用?)用?)小结:小结:1用牛顿运动定律和运动学公式推导用牛顿运动定律和运动学公式推导 动量定理动量定理 2理解动量定理的确切含义和表达式理解动量定理的确切含义和表达式 3掌握一维情况下动量定理的计算问掌握一维情况下动量定理的计算问 题。并会用动量定理解释有关物理题。并会用动量定理解释有关物理 现象。现象。【例例1】一架飞机在空中以一架飞机在空中以300m/S
9、的速度匀速飞行,一只质量为的速度匀速飞行,一只质量为1Kg的小鸟以的小鸟以10m/S的速度相向飞来,的速度相向飞来,此时鸟相对于飞机的动量为此时鸟相对于飞机的动量为310Kgm/s。机鸟相撞后这些动量。机鸟相撞后这些动量完全转化成小鸟对飞机的冲量。相完全转化成小鸟对飞机的冲量。相撞时间为撞时间为310-3秒。那么机鸟相撞秒。那么机鸟相撞而作用于飞机上的冲击力为多少?而作用于飞机上的冲击力为多少?(取三位有效数字)(取三位有效数字)答案:大小为答案:大小为1.03105N【例例2】质量为质量为50kg的杂技演员,的杂技演员,在距弹簧网在距弹簧网3.2m高处自由下落,高处自由下落,着网后被弹向网上
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