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1. 11 第六章动量 第一节冲量与动量 1.冲量的概念: 1.定义:力以及力与时间的乘积称为力的冲量。 2、表达式:I=Ft3。 冲量是矢量:当力的方向在作用时间内不改变时,冲量的方向与力的方向相同。 4、冲量是反映力对时间累积作用的物理量。 5、冲量单位; N.s6。 冲量是一个过程量 7、冲量与功的区别:冲量是力对时间的累积效应,是一个矢量。 功是力对空间的累积效应,是一个标量。 二:动量的概念 1、定义:运动物体的质量与速度的乘积称为动量。 2、表达式:P=m.v3。 动量是矢量:动量的方向与速度的方向相同。 4、动量是描述运动物体状态的物理量。 5.动力增加
2. 量:终态动量向量与初态动量向量之差。 ΔP=2-P是向量运算。 在同一条直线上引入正号和负号可以将向量运算转化为代数运算。 6 动能与动量的联系与区别 ⑴联系:EK=1/2mv2p=mvp2=2mEK ⑵区别:动能是标量,动量是矢量。 尺寸各不相同。 一。 动量定理 1、动量定理的内容:合外力的冲量等于物体动量的增量。 112. 数学表达; I=P2-P13。 几点解释: ⑴ 冲量的单位相当于动量的单位 ⑵ F 指合力。 如果 F 是变力,则结果是力的平均值 2:动量守恒定律 1.动量守恒定律的推导:参见课本 2.动量守恒定律的条件:系统不受作用通过外力或系统
3、外力为零,由相互作用的物体(两个或两个以上)组成的整体称为系统。 系统外部物体对系统内部物体所施加的力称为外力,而系统内部物体之间的相互作用力称为内力。 3. 动量守恒定律的内容和数学表达式: ⑴ 系统不受外力作用(或外力为零)。 系统作用前的总动量等于作用后的总动量,且方向相同。 ⑵m1v10+m2v20=m1v1+m2v24. 动量守恒定律的应用: ⑴ 分析:系统由哪些物体组成? 压力怎么样? 判断系统动量是否守恒? 一般分为三种情况:(1)系统不受外力作用或总外力为零。 (ii) 虽然系统所受的总外力不为零,但某一方向上的总外力为零。 朝这个方向
4. 动量仍然守恒 (iii) 虽然系统所受的外力不为零,但系统之间相互的内力远大于系统所受的外力。 此时,可以认为系统的动量近似守恒。 ⑵ 高中阶段涉及的问题都是前向碰撞:所谓前向碰撞是指碰撞前后物体的速度在一条直线上 ⑶ 动量守恒的运算是向量运算,但可以指定正方向来确定交互之前和之后的速度。 每个物体动量的大小和符号,然后将向量运算转化为代数运算 11 ⑷ 确定系统,仔细分析物理过程,确定初态和终态 ⑸ 物体的速度都朝向⑹列出动量守恒方程后解1.弹性碰撞1.弹性碰撞:碰撞过程中不存在永久变形(即碰撞后变形完全恢复),因此弹性碰撞过程中不存在无机变形碰撞。
5、机械能损失。 2.物理场景:光滑的水平面上有两个小球,质量分别为m1和m2。 m2 在水平面上静止。 m1 以初速度 V0 与 m2 碰撞:尝试讨论碰撞后两个小球的速度? 3. 物理过程分析:小球的碰撞过程分为两个阶段,⑴压缩阶段,⑵恢复阶段。 前一阶段,变形越来越大高中物理动量,m2加速,m1减速。 当变形最大时,两者达到相同的速度,后期为恢复阶段,变形越来越小。 M2继续加速,m1继续减速。 当变形完全恢复后高中物理动量,两者分离,各自进行匀速直线运动。 4、根据动量守恒定律:m1v0=mvv1+m2v21/=1/+1/2
6. = (m1-m2) v0/m1+m2v1=2m1v0/m1+m2 讨论:五种情况: 例1:实验(五个小球) 例2:质量为2m的小球,在光滑的水平面上撞击几个质量为 m 的小球。 讨论:会发生什么? 二。 完全非弹性碰撞 1. 完全非弹性碰撞:碰撞过程中发生永久变形,损失机械能,并产生热量 2. 物理场景:m1 以初速度 V0 撞击 m2。 结果,两个球具有相同的速度。 11 方程:m1v0= (m+M) VQ=1/2mv02-1/2 (m+M) V2 例 3 在光滑的水平面上,一个质量为 2kg 的小球与一个原本静止的球发生碰撞,球的质量为质量为3kg,速度为10m/s,则:
7、质量为2kg的球碰撞后速度的最小可能值为A.4m/sB.2m/sC.-2m/sD。 零示例 4. 球 B 静止在光滑的水平表面上。 另一个球A以一定的速度与球B正面碰撞。 当A、B的质量满足什么条件时,球B可以获得最大值:A.动能B.速度C.动量例5.质量为m的小球A与静止的球B正面碰撞质量为 2m,在光滑水平面上速度为 v0。 碰撞后,球A的速度变为原来的1/3,那么碰撞后,球B的速度可能的值为:A.1/3v0B.-1/3v0C.2/3v0D。 5/3v0 例6、质量为M的汽车在平滑的水平地面上以匀速V0向右运动。 当汽车陷入泥沙时
8、当水流从底部漏斗继续流动时,小车的速度将: A.减小; B、不变; C. 增加; D. 无法确定 例 7:教程,第 2 页 ⑵ 例 8:载人船模型 ⑴ 船的质量为 M,人的质量为 m,船的长度为 L。开始时人且船静止,不考虑水的阻力,如果人从船的一端走到另一端,求船的后退距离? (21) 气球加上梯子的总质量为M,人的质量为m。 开始 那时人距地面的高度为H。现在人慢慢地沿着梯子走下去。 为了使人安全到达地面,梯子至少应该多长? (3)将质量为M的框架放置在水平地面上。 用质量为m的木块将框架压紧