高一物理动量定理高一物理课件

动量定理演示实验：鸡蛋从一米多的地方落到水泥地板上，肯定会打破。如果在地板上垫一块泡沫塑料垫，做同样的实验，鸡蛋会不会打破呢？一、情景问题如图，一物体的初动量为p=mv、在合外力F作用下,经一段时间t，末动量为p=mv.p=mvp=mvF分析:物体的加速度：由牛顿第二定律F=ma=，由上式变形得：Ft=mv－mv，即：Ft=pp.p=mvp=mvF一、理论推导二、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。1.内容：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。2.公式：Ft=pp.其中F是物体所受的合力，p是初动量，p是末动量,t是物体从初动量p变化到末动量p所需时间,也是合力F作用的时间。二、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.公式：I合=Ft=pp.其中F是物体所受的合力，p是初动量，p是末动量,t是物体从初动量p变化到末动量p所需时间,也是合力F作用的时间。3.单位：F的单位是N，t的单位是s,p和p的单位是kg·m/s（kg·ms-1）。二、动量定理三、对动量定理的进一步认识三、对动量定理的进一步认识1.动量定理中的方向性I合=F合t=pp=△p=m*△v是矢量式，合力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同(即与物体速度变化的方向相同)三、对动量定理的进一步认识1.动量定理中的方向性I合=F合t=pp=△p=m*△v是矢量式，合力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同(即与物体速度变化的方向相同)合力冲量的方向可以跟初动量方向相同，也可以相反，甚至可以跟初动量方向成任何角度。三、对动量定理的进一步认识1.动量定理中的方向性一维情况:公式中各矢量的方向可以用正、负号表示。选定一个正方向后，与正方向相同的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负值。1.动量定理中的方向性:I合=F合t=pp三、对动量定理的进一步认识二维情况:矢量合成满足平行四边形定则其中I合=I1+I2+I3+…=F合t2.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。2.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理Ft=p得F=p/t,即动量的变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之则小;当动量均匀变化时,物体所受合力为恒力。pF1F2t试比较F1与F2的大小？2.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理Ft=p得F=p/t.用动量定理Ft=p’一P=△p解释现象可分为下列三种情况:(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.应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题.鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同.而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由Ft=△p知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破.3.动量定理的适用范围动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力,不仅适用于直线运动,也适用于曲线运动.对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值.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课本及报纸例题如果物体受到大小、方向或大小方向都改变的力的作用，则不能直接用Ft求变力的冲量，这时可以求出在该力冲量作用下物体动量改变p的大小和方向，等效代换变力的冲量I.4.应用I=p求变力的冲量.5.应用p=F·t求恒力作用下的曲线运动中物体动量的变化.在曲线运动中,速度方向时刻在变化,求动量的变化(p=p2p1)需要应用矢量运算方法,比较繁杂。如果作用力是恒力,可以求出恒力的冲量F·t等效代替动量的变化p。例题一个质量为1kg的物体，从20m高处以10m/s水平抛出，求：1.从抛出到着地瞬间之前物体的动量变化？2物体抛出时受到的冲量。（不计空气阻力）I=△P=Ft=20kgm/s方向竖直向下△P=I=10N·S方向与抛出时速度方向相同。动量定理1.内容：物体所受合力的冲量等于动量的变化——冲量是物体动量变化的原因.适用于恒力、变力p一定t长、F小t短、F大3.应用①解释现象②计算应用4.意义：是解决力学问题的一条重要定理小结2.表达式：５.动量定理Ｉ＝ΔP=P′-P(1)此式为矢量式,合外力的冲量的方向与动量变化的方向一致.（2）运用动量定理时，只考虑物体的初末状态，不涉及中间的过程，它可适用于恒力，也可适用于变力的情况。（3）恒力作用时，动量定理问题也可用牛顿运动定律求解，但用动量定理求解比用牛顿运动定律更简便。（4）由ΔP=FΔt可得，F=ΔP/Δt即，合外力等于物体动量的变化率。6、动量定理与动能定理•动量与动能1、动量是矢量，动能是标量两者都是表示运动状态的物理量。2、冲量与功：冲量是力的作用效果在时间上的累积，功是力的作用效果在空间上的累积。•动量定理与动能定理1、动量定理说明合外力的冲量等于物体动量的增量；动能定理说明合外力所做的功等于物体动能的增量。Ft=p′－p=mv′－mvW总=Fs=Ek2－Ek1=(1/2)mv22－(1/2)mv122、前者是从时间上说明力对物体作用的效果，后者是从空间上说明力对物体作用的效果。例题在地面上有一质量为4kg的物体在水平力F的作用下由静止开始运动，经10s的时间拉力减小为F/3，该物体的v—t图象如图所示，则水平力F多大？物体与地面间的动摩擦因素多大？T/sV/m．s-10510102030F=9Nµ=0.125说明：从上例看出，动量定理中合外力冲量既是合力在时间t内的冲量，又是动量变化过程中的各力冲量的矢量和。