动量和动量定理课件讲课.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,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？,思考与讨论,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。,16.2 动量和动量定理,教学基本要求,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、能够利用动量定律解释有关现象和解决有关问题。,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，逐渐建立了动量的概念，发现了动量守恒定律。,、,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,动量,(,momentum,),2、,单位,：动量的单位是,千克,米/秒,，符号,kgm/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,一个质量是,0.1kg,的钢球，以,6m/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？,课堂练习,1,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：,而加速度定义有：,变形可得：,F,=,m,a,联立可得：,=p/t,这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。,表明动量的变化与力的时间积累效果有关。,、,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,冲量,(,impulse,),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：,或,3,、,加深理解：,1,）,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,表明合外力的冲量是动量变化的原因；,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.,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,P,一定，,t,短则,F,大，,t,长则,F,小；,由,Ft=P,可知：,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。,缓冲装置,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？,思考与讨论,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？,3,、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在,“,大力士,”,身上的大石块，石裂而人不伤，这又是为什么？,思考与讨论,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,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？,思考与讨论,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,摩托车头盔里的衬垫,生活中的应用,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,1,、已知鸟的质量为,1kg,，身长为15,cm，,鸟与飞机相撞面积,S=0.01m,2,，,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？,例题讲练：,