动量和动量定理课件优秀课件
动量和动量定理课件优秀课件
高空砸鸡蛋
鸡蛋从一米多高的地方落到地板上,肯定会 被打破,但如果在地板上放一块泡沫塑料垫,让 鸡蛋落到泡沫塑料上,结果鸡蛋却保持完好无损
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……
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?
二、动量的变化p
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
例:人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作 用力的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船 对人的反作用力都做正功,使人和船的动能都增加。
思考与讨论
如果在一段时间内的作用力是一个变力,又该 怎样求这个变力的冲量?
公式I=Ft中的F必须取 F
平均值 F0
O
与 时 间 轴 之 间
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。
例3、关于冲量、动量及动量变化,下列说
法正确的是:
( AB )
2、单位:在国际单位制中,动量的单位是
千克·米/秒,符号是 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,是状态量; 5、动量是相对的,与参考系的选择有关。
注意:物体的动量,总是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
(或动量的增量),即 p = p' - p
2、动量变化的三种情况:
大小变化、方向改变或大小和方向都改变。
3、同一直线上动量变化的运算:
P
P′
P′
ΔP P′ P
P
P′
P′ ΔP
P′
ΔP
4、不在同一直线上的动量变化的运算,遵循 平行四边形定则:
ΔP P′
P
P′
ΔP
P
也称三角形法则:从初动量的矢量末端指向末 动量的矢量末端
A. 冲量方向一定和动量变化的方向相同
B. 冲量的大小一定和动量变化的大小相同
C. 动量的方向改变,冲量方向一定改变
D. 动量的大小不变,冲量一定为0.
下列哪些论断是正确的? ( D ) (A) 某力F对物体没有做功,此力F对物体的 冲量必为零; (B) 如果物体的动能没有发生变化,此物体 的动量也不可能发生变化; (C) 静摩擦力可能做正功,也可能做负功, 但滑动摩擦力只能做负功; (D) 静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功, 也都可能做负功.
若速度变化, ΔEk可能为零
动量与动能间量值关系:
p 2mEk
1 Ek 2 pv
动量发生变化时,动能不一定发生变化, 动能发生变化时,动量一定发生变化
动量发 生变化
速度大小改变方向不变 速度大小不变方向改变 速度大小和方向都改变
动能改变 动能不变 动能改变
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?
所围的“面积”的大小表示对应时间t0 内,力F0的冲量的大小。
四、动量定理 1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的 动量变化,这就是动量定理。
2、表达式:Ftm v'm v或 I p
3、加深理解: 1)物理研究方法:过程量可通过状态量的变化来 反映; 2)表明合外力的冲量是动量变化的原因; 3)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:
4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应
思考与讨论 冲量与功有什么区别?
冲量 I=Ft
矢 量
N·S
力的时间积累 使动量发生变化
功
W= FS
标 量
N·m(J) 力的空间积累 使动能发生变化
1、作用力与反作用力:作用力的冲量与反作用力 的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是 作用力的功与反作用力的功不一定相等。 2、内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的 矢量和等于零,但内力的功的代数和不一定为零。
t =⊿p/⊿t
t
这就是牛顿第二定律的另一种表达形式。
变形可得: Ftm v'm v
表明动量的变化与力的时间积累效果有关。
三、冲量
1、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 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
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
质量为m的物体,在合力F的作用下,经过一段时 间t,速度由v 变为v’
分析:由牛顿第二定律知: F = m a
而加速度定义有: a v ' v
联立可得:F m v ' v
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。
一、动量
1、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。
质量为m的钢球自高处落下,以速率v1碰地,竖 直向上弹回,与水平地面碰撞时间极短,离地 时速率为v2,在碰撞过程中,钢球动量变化为多 少?
思考与讨论 动量与动能有什么区别?
动量 动能
p=mv
矢 kg·m/s
量 (N·S)
Ek= mv2/2
标 量
kg·m2/s2
(J)
若速度变化,则 Δp一定不为零