第8章第一节冲量和动量.ppt

栏目导引,基础知,识梳理,核心要,点突破,课堂互,动讲练,第,8,章动量,第,8,章动量,第一节冲量和动量,目标概览,学习目标：,1.,知道冲量和动量的概念,2,会计算恒力冲量及一维的动量变化,重点难点：,1.,重点：冲量和动量的概念,2,难点：动量变化量的计算,学法指导：进一步体验矢量的运算，感悟速度和动量、力和冲量的关系,基础知识梳理,一、冲量,1,定义：,_,和力的作用时间,t,的乘积,_,叫做力的冲量通常用符号,I,表示冲量,2.,公式：,_.,单位：,_,符号：,_.,3,方向：冲量是,_,量，方向是由力的方向决定的,力,F,Ft,I,Ft,牛秒,矢,Ns,思考,1.,一个力,F,作用在某物体上一段时间，物体仍保持静止，则这个力对物体冲量大小为,0,还是,Ft,？,【,思考,提示,】,1.,Ft,.,二、动量,1,定义：物体的,_,和,_,的乘积,_,叫做动量动量通常用符号,p,来表示,2,公式：,_,.,单位：千克米每秒,符号：,kgm/s.,3,方向：动量是,_,量，它的方向与,_,的方向相同,质量,m,速度,v,m,v,p,m,v,矢,速度,核心要点突破,一、对冲量的理解,1,对冲量的理解应明确以下几点,(1),冲量是矢量，因为力是矢量，故冲量也是,矢量，但冲量的方向一般并不是力的方向，如果在作用时间内力为恒力则方向与力的方向一致；如果在作用时间内力是变力，尤其是力的方向在变化时，冲量的方向应是平均,力的方向，也是物体动量变化的方向；,(2),冲量具有时间性,(,积累性,),，冲量是过程量，是力在时间上的积累，因此在谈到冲量时，必须明确是哪个力在哪段时间或哪个过程的,冲量；,(3),冲量具有绝对性，由于力和时间都跟参考系的选择无关，因此冲量也跟参考系的选择无关；另外，冲量和力的区别在于力是瞬时量，有力的作用，物体的运动状态就会发生改变，即产生加速度，而力的冲量是一个与,时间有关的过程量，要改变物体的速度，必须经过一段时间积累才能实现，力的大小与冲量的大小并无必然联系,特别提醒,1,力作用在物体上经过一段时间，该力必有冲量，但该力不一定做功；,2,公式,I,F,t,只适用于求,t,时间内恒力,F,的冲,量，若计算合外力的冲量，可根据情况采用以下两种方法：当各力作用时间相同时，用,I,合,F,合,t,计算；当各个力作用时间不同或有先后时，合力的冲量等于各个力冲量的矢量和,即,I,合,F,1,t,1,F,2,t,2,F,3,t,3,.,2,用图象法求解变力冲量,F,t,图象中，两坐标轴所围成的,“,面积,”,表示,t,时间内力,F,的冲量，如图,8,1,1,所示,图,8,1,1,即时应用,1.,如图,8,1,2,所示，放在水平桌面上的物体,质量为,m,现用与水平方向成,角的恒力,F,拉它,作用时间为,t,，物体没有被拉动，那么在时间,t,内，下列说法正确的是,(,),A,拉力对物体的冲量为,Ft,cos,图,8,1,2,B,重力对物体的冲量为,mgt,C,支持力对物体的冲量应为零,D,物体所受的合冲量应为零,解析：选,BD.,由冲量的定义式,I,Ft,可知，拉力对物体的冲量为,Ft,，,A,错重力对物体的冲量为,mgt,，,B,对物体静止，支持力,F,N,mg,F,sin,，所以支持力对物体的冲量为,(,mg,F,sin,),t,，,C,错物体静止，物体所受合力为,0,，所以物体所受的合冲量为零，,D,对,二、对动量的理解,1,动量是动力学中描述物体运动状态的物理量，因其与状态对应，故动量为状态量在理解动量概念时，应注意以下三点：,(1),动量的瞬时性：由于动量为状态量，因此说动量时必须明确是物体在哪一时刻或哪一位置时的动量，即速度,v,应为瞬时速度；,(2),动量的矢量性：动量是矢量，大小为,mv,，方向与,v,的方向相同因此，在说明物体的动,量时，不仅要说明动量的大小，还要说明动量的方向；,(3),动量的相对性：由于物体的速度与参考系的选取有关，因此物体的动量也与参考系的选取有关选取不同的参考系，同一运动物体的动量可能不同，但在通常情况下或不作,说明时，物体的动量是指相对于地面的动量,.,2,动量与动能的区别和联系,特别提醒,即时应用,2.,下列说法中正确的是,(,),A,物体的动量越大，则速度越大,B,物体的动量越大，则惯性越大,C,质量恒定的物体的动量发生变化，则动能必发生变化,D,质量恒定的物体的动能发生变化，则动量必发生变化,解析：选,D.,物体的动量是指物体的质量和速度的乘积，物体的动量大，即它的质量和速度的乘积大物体的动量大，速度不一定大，惯性,(,由质量决定,),也不一定大动量是矢量，方向与速度方向相同，如在匀速圆周运动中,物体的动量发生变化，但动能不变；动能是标量，质量一定的物体，动能发生变化时，,速度大小一定发生变化，因此动量必发生变,化,三、对动量的变化的理解,1,动量,p,、,p,是描述运动状态的状态量，动量的变化,p,是对应某一物理过程的过程量，其大小和方向由,p,与,p,的矢量差决定,2,因为动量,p,、,p,都是矢量,所以动量的变化,p,也是矢量,运算应遵循平行四边形定则,若初、末动量,p,、,p,在同一直线上，则可先设,一个正方向，,p,、,p,中凡与正方向相同的取正,值，与正方向相反的取负值进行运算运算结果,p,是正值时，说明,p,的方向与所设正方向一致；,p,为负值时，说明,p,的方向与所设正方向相反，这样，就将复杂的矢量运算转化为代数运算,特别提醒,在曲线运动中，由于物体的速度方向时刻改,变，所以物体的动量也时刻改变,即时应用,3.,下列说法中正确的是,(,),A,物体的动量改变时，速度大小一定改变,B,物体的动量改变时，速度方向一定改变,C,物体的运动状态改变，其动量一定改变,D,物体的速度方向改变，其动量一定改变,解析：选,CD.,动量是矢量，只要速度大小和方向中有一项发生变化，动量就一定变化,课堂互动讲练,例,1,关于动量和冲量，下列说法中正确的是,(,),A,质量和速率都相同的物体动量一定相同,B,物体的运动状态改变，它的动量一定改变,C,在任何相等的时间内，物体受到的冲量相同，物体做匀变速运动,类型一,冲量和动量的理解,D,沿水平支持面运动的物体，支持力与速度方向垂直，所以支持力没有冲量,【,解析,】,根据动量的定义，动量是质量和速度的乘积，因此由质量和速度决定，而不是速率，,A,项错,物体状态改变，速度改变，动量也发生变化，,B,项对任何相等的时间内，冲量相同说明物体受恒力，,C,项正确冲量等于力与时间的乘积，与物体运动状态无关，,D,项错,【,答案,】,BC,【,思维升华,】,(1),冲量、动量都是矢量，分析问题时对其方向要引起足够的重视,(2),矢量相同必须是两矢量的大小和方向均相同，而两物理量相等通常仅指大小相等,把质量为,2 kg,的物体放在粗糙水平面上,动摩擦因数,0.2,，如图,8,1,3,所示，在与水平方向夹角为,53,的拉力,F,10 N,作用下从静止开始运动，求在,2 s,内力,F,对物体的冲量及物体获得的动量,(,g,10 m/s,2,，,cos53,0.6,，,sin53,0.8),类型二,冲量和动量的计算,例,2,图,8,1,3,【,解析,】,2 s,内力,F,的冲量为,I,F,Ft,102 Ns,20 Ns,，对物体受力分析如图,8,1,4,所示则有,图,8,1,4,F,N,F,sin,mg,，,F,f,F,N,F,cos,F,f,ma,联立各式并代入数据解得,a,1.8 m/s,2,2 s,末速度,v,at,1.82 m/s,3.6 m/s,2 s,末物体的动量为,p,mv,23.6 kgm/s,7.2 kgm/s.,【,答案,】,20 Ns,7.2 kgm/s,【,误区警示,】,冲量定义为,“,力与力作用时间的乘积,”,，题目中求力,F,的冲量，就不应把此力分解，其解法不要与功的计算式,W,F,cos,s,混淆了,一个质量为,10 g,的钢球从空中竖直落,下,以,10 m/s,的速度碰到放在水平面的钢板上,瞬间又以,9 m/s,的速度被竖直反弹，若取竖直向上的方向为正，求：,(1),钢球与钢板相碰前、后的动量；,(2),钢球与钢板相碰中动量的变化,类型三,动量变化的计算,例,3,【,解析,】,根据动量,p,mv,及动量变化,p,p,2,p,1,进行处理,(1),根据动量,p,mv,及取竖直向上的方向为正，知钢球与钢板相碰前的动量,p,1,mv,1,1010,3,10 kgm/s,0.1 kgm/s,，方向竖直向下,钢球与钢板相碰后的动量,p,2,mv,2,1010,3,9 kgm/s,0.09 kgm/s,，方向竖直向上,(2),钢球与钢板相碰中动量的变化为,p,p,2,p,1,0.09,(,0.1)kgm/s,0.19 kgm/s,，方向竖直向上,【,答案,】,见解析,本部分内容讲解结束,按,ESC,键退出全屏播放,