动量和动量定理ppt课件讲课.ppt

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1、思考与讨论,报道,1,、,1962,年，一架“子爵号”客机，在美,国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，,十七人丧生。,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？,动量概念的由来,在上节课探究的问题中，发现碰撞的两个,物体，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，这让人们认识到,mv,这个物理,量具有特别的意义，物理学中把它定义为物体的,动量。,1,、理解动量和动量变化及其矢量性。,2,、理解冲量的概念，理解动量定律及其表达式。,3,、能够利用

2、动量定律解释有关现象和解决有关问题。,教学基本要求,?,?,?,历史背景,最早提出动量概念的是法国科学家笛卡尔，,十七世纪，以笛卡儿为代表的西欧的哲学家们,提出了这样一种观点：若找到一个适当的物理,量来描述，运动的总量是守恒的。这就是运动,不灭的思想。他继承伽利略说法，定义质量和,速率的乘积为动量。笛卡尔认为，这是量度运,动的唯一正确的物理量。他的观点的缺陷，在,于忽略了动量的方向性。,1668,年，荷兰物理学家惠更斯在关于碰,撞对物体运动的影响的论文中，明确指出了,动量的方向性和守恒性。,牛顿把笛卡尔的定义做了修正，明确的用,质量和速度的乘积来定义动量。科学前辈们就,是在追寻不变量的努力中，

3、逐渐建立了动量的,概念，发现了动量守恒定律。,动量,(,momentum,),、,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,2,、,单位,：动量的单位是,千克,米,/,秒,，符号,kg,m/s,；,3,、动量是,矢量,：方向由,速度方向,决定，动量的,方向与该时刻速度的方向相同；,4,、动量是描述物体运动状态的物理量，强调运动的作,用效果，是,状态量,；指物体在某一时刻的动量，即,具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻,的瞬时速度,5,、动量是,相对,的，与参考系的选择有关。,6,、与动能的关系,课堂练习,1,一个质量是,0.1kg,的钢球，以,6m

4、/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,6m/s,的速度水平向左运动（如图），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？,某段运动过程（或时间间隔）,末状态的动量,p,跟,初状态的动量,p,的矢量差，称为动量的变化,（或动量的,增量,），即,?,p,=,p-,p,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,力做功的结果，那么，动量的变化又是,什么原因引起的呢？,动量的变化与速度的变化有关，,而速度的变化是因为有加速度，而牛,顿第二定律告诉我们，加速度是由物,体所受的合外力产生的。,牛顿第二定律推导动量的变化,设置

5、物理情景,：质量为,m,的物体在碰撞另一,物体时受到另一个物体对它的作用力是恒力,F,，,经历时间,t,，速度由,v,变为v，如图所示：,分析：,由牛顿第二定律知：,F,=,m,a,而加速度定义有：,联立可得：,F,?,m,v,?,v,a,?,t,v,?,v,t,=,p/,t,这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。,变形可得：,Ft,?,mv,?,mv,表明动量的变化与力的时间积累效果有关。,冲量,(,impulse,),、,定义,：作用在物体上的力和作用时间,的乘积，叫做该力对这个物体的冲量,I,，用,公式表示为,I=Ft,2,、,单位,：在国际单位制中，冲量的单位是,牛,秒,，符号是,N,s

6、,3,、冲量是,矢量,：方向由,力的方向,决定，若,为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的,方向相同，若为变力，则与,p,同向,4,、冲量是,过程量,，反映了,力对时间的积累,效应,动量定理,(,theorem of momentum,),1,、,内容,：物体在一个过程始末的动量变化,量等于它在这个过程中所受力的冲量,2,、,表达式：,Ft,?,mv,?,mv,或,I,?,?,p,3,、,加深理解：,1,）,表明合外力的冲量是动量变化的原因；,2,）动量定理是,矢量式,，合外力的,冲量,方向与物,体,动量变化,的方向相同,动量定理的适用范围,1,、动量定理不但适用于,恒力,，也适用于随时间变,化

7、的,变力,，对于变力，动量定理中的,F,应理解为变,力在作用时间内的,平均值,；,2,、动量定理不仅可以解决,匀变速直线运动,的问题，,还可以解决,曲线运动,中的有关问题，将较难的计算,问题转化为较易的计算问题；,3,、动量定理不仅适用于,宏观低速,物体，也适用于,微观,现象和,变速,运动问题。,动量定理的,优点,：不考虑中间过程，只考,虑初末状态。,如图所示，一个,质量为,0.18kg,的垒球,，以,25m/s,的水平速度飞向球棒，被球棒打击后反,向水平飞回，速度大小变为,45m/s,，设球棒与,垒球的作用时间,为,0.01s,。求球棒对垒球的平,均作用力,。,应用动量定律的一般步骤,1.,

8、选定研究对象，明确运动过程,2.,进行受力分析，确定初末状态,3.,选取正方向，列动量定律方程,动量定理解释生活现象,由,Ft=P,可知：,P,一定，,t,短则,F,大，,t,长则,F,小；,缓冲装置,t,一定，,F,大则,P,大，,F,小则,P,小；,F,一定，,t,长则,P,大，,t,短则,P,小。,思考与讨论,1,、在足球场上，你常看到运动员用,头去顶球的现象，试设想如果迎面飞,来的不是足球而是一块大石头，他们,会用头去顶吗？,2,、用锤子使劲压钉子，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？,思考与讨论,3,、杂技表演时，常可看见有

9、人用铁锤猛击放在“大,力士”身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么？,4,、建筑工人或蹦极运动员身上绑的安全带是有弹,性的橡皮绳还是不易伸长的麻绳？,小实验,非弹性绳断,橡皮绳不断,思考与讨论,报道,1,、,1962,年，一架“子爵号”客机，在美,国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，,十七人丧生。,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？,生活中的应用,包装用的泡沫材料,生活中的应用,船靠岸时边缘上的废旧轮胎,生活中的应用,摩托车头盔里的衬垫,科学漫步,1,、汽车的碰撞试验,1,）汽车的安全气囊的,保护作用,2,）轿车前面的发,动机舱并不是越坚,固越好,2,、了解历史上关于运动量度的争论,例题讲练：,1,、已知鸟的质量为,1kg,，身长为,15cm,，鸟与,2,飞机相撞面积,S=0.01m,，飞机的速度为,600m/s,，试求鸟对飞机的撞击所产生压强的,大小。,这道题，能给你带来怎样的思考呢？,在我们的天空中飘浮着很多的太空垃圾，,如火箭的碎片，卫星的残骸等等，这些人,类文明的产物也在危险着人类，所以我们,面临的问题就是如何治理宇宙空间的这些,垃圾？,