【公开课课件】(鲁科版选修3-5)1-1《动量定理》课件

1.1动量定理思考：鸡蛋落在木板上为什么会碎呢？它受到的作用力比落在海绵上的大吗？在光滑水平面上的质量为m的物体在水平恒力F的作用下，经过时间t，速度由v变为v′，物理情景分析FFv=v0v=vt———F作用了时间t———分析：由牛顿第二定律知：F=ma而加速度：tvvat0tvvmFt0整理得：0mvmvFtt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。I=F·t，单位—牛·秒（N·s）它是矢量，方向与力的方向相同。2、动量（P）：运动物体的质量与它的速度的乘积叫做物体的动量。P=mv单位—千克米每秒（kg·ms-1），它是矢量，方向与速度的方向相同。•因此，上式可以表述为：物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化。•即I=△P•表达式：Ft=mv2-mv1或写成：Ft=p2-p1•这个结论叫做动量定理你能够再举一些应用动量定理的例子吗？下面体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收都运用了动量定理。思考：动量定理与牛顿第二定律和运动学公式有什么不同？•牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅限于物体所受合力恒定，运动过程为匀速的情况。动量定理则只注重初末状态，对运动过程复杂，物体受力情况复杂的情况，动量定理的优越性就非常明确了。•由于两个鸡蛋质量相等，下落高度相同，动量变化是一定的。释疑：为什么鸡蛋落在木板上比落在海绵上更容易碎？•由动量定理知，动量变化一定时，冲量Ft恒定，则F与t成反比，时间t越小，作用力F越大。•木板与鸡蛋的作用时间较短，作用力较大，所以鸡蛋更容易碎。动量定理的理解（2）动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于变力。（对于变力的情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。）（3）为矢量表达式，动mvvmFt量变化的方向与合外力冲量的方向相同。用此式计算时应先规定正方向，在运用动量定理时，应该遵循矢量运算的平行四边形定则，也可采用正交分解法，将矢量运算转为代数运算（1）定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因（4）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适用。动量定理的应用1.解释现象2.动手操作（1）人跳起后，曲腿落地与直腿落地有何不同？（亲身体验一下）（2）轮船上安装的橡皮轮胎有什么作用？•（3）搬运易碎的玻璃物品时为什么要在箱子里放上泡沫塑料？学以致用（4）为了把一颗较大的钉子钉入木板中，为什么使用铁锤比橡皮锤更好？延长作用时间，减小有害的作用力增加动量变化并减小作用时间，增加有用的作用力利用动量定理解题1.一个质量为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解：取小球初速度方向为正方向对小球受力分析，如图所示。GFFN初动量：P=mv=0.01×10kg·m/s=0.1kg·m/s末动量：P′=mv′=0.01×(-8)kg·m/s=-0.08kg·m/s由动量定理得，墙壁受到的撞击力为“﹣”表示力的方向与正方向相反。0.080.1N18N0.01tmvvmF利用动量定理解题步骤5.根据动量定理列方程求解。1.确定研究对象2.对研究对象进行受力分析，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.如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解；小结1.动量定理的理解2.动量定理的应用（1）用动量定理解释现象（2）用动量定理解题tPFtP一定，越短，Pt一定，越大，则F越大。则F越大。