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冲量动量定律上课用讲义.ppt38页

更新时间:2023-11-05 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

1、定义:物体的质量和速率的乘积,称作物体的动量p,用公式表示为:p=mv4、质量为m的铁块下边用细线系一质量为M的石块,一起浸入在水底从静止开始以加速度a匀加速下沉(如图),经时间t1s后细线破裂,又经t2s后,铁块停止下沉.试求石块在铁块停止下沉顿时的速率.1、一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最高点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?课堂练习2、质量为m的物体,以速度v沿直径为R的圆,在光滑水平面上做匀速圆周运动。求物体运动半周所受的合力的冲量的大小。0.6N.S-2mv3、质量为m的物体,静止在足够大的水平面上动量定理和冲量定理的区别,物体与桌面的动磨擦质数为μ,有一水平恒力F作用于物体上,并使之加速前进,经t1秒后撤掉恒力F,求物体运动的总时间t。5、(08年广州)一质量为m的小球,以初速率v0沿水平方向射出,正好垂直地射到一夹角为300的固定斜面上,并立刻反方向弹回.已知大跌速率的大小是入射速率大小的3/4,求在碰撞中斜面对小球的冲量大小.*动量守恒定理第十六章必修3—5动量概念的来历在上节课学习的问题中,发觉碰撞的两个物体,它们的质量和速率的乘积mv在碰撞前后很可能是保持不变的,这让人们认识到mv这个数学量具有非常的意义,数学学中把它定义为物体的动量。YT6物理好资源网(原物理ok网)

历史背景最早提出动量概念的是英国科学家笛卡尔,十七世纪,以笛卡儿为代表的欧洲的哲学家们提出了这样一种观点:若找到一个适当的数学量来描述,运动的总数是守恒的。这就是运动不灭的思想。他承继伽利略说法,定义质量和速度的乘积为动量。笛卡尔觉得,这是量度运动的惟一正确的化学量。他的观点的缺陷,在于忽视了动量的方向性。1668年,西班牙化学学家惠更斯在《关于碰撞对物体运动的影响》的论文中,明晰强调了动量的方向性和守恒性。牛顿把笛卡尔的定义做了修正,明晰的用质量和速率的乘积来定义动量。科学高手们就是在寻觅不变量的努力中,逐步完善了动量的概念,发觉了动量守恒定理。生活中的这种现象都是哪些原理呢?问题与思索?一个物体对另一个物体的作用疗效与什么数学量有关?现象一:相同质量的竹箭,一支用弩箭射出,另一支用手掷出,哪一支箭的穿透力强?现象二:在篮球场上迎头飞来一篮球,可以用头去顶,倘若换成是相同速率的石头,还可以用头去顶吗?M相同,v不同M不同,v相同推论:一个物体对另一个物体的作用疗效除了与物体的质量有关,并且与物体的速率有关。一、动量()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:方向由速率方向决定,动量的方向与该时刻速率的方向相同;4、动量是描述物体运动状态的数学量,是状态量;5、动量是相对的,与参考系的选择有关。YT6物理好资源网(原物理ok网)

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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,故在估算时相应的速率应取这一时刻的瞬时速率.二、动量的变化?p1、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。P?p=p'-p3、同仍然线上动量变化的运算:ΔPPP′ΔPPP′ΔPP′PP′不在同仍然线上的动量变化的运算,遵守平行四边形定则:ΔPPP′ΔP称作三角形法则:从初动量的矢量末端指向末动量的矢量末端1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速率水平往右运动,遇到一块坚硬的障碍物后被弹回,顺着同仍然线以6m/s的速率水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?方向怎样?课堂练习2、质量为m的钢球自高处落下,以速度v1碰地,竖直向下弹回,与水平地面碰撞时间极短,离地车速率为v2,在碰撞过程中钢球动量变化为多少?若速率变化,ΔEk可能为零kg·m2/s2(J)标量Ek=mv2/2若速率变化,则Δp一定不为零kg·m/s(N·S)矢量p=mv动能动量动量与动能的区别动量与动能间量值关系:思索与讨论?在上面所学的动能定律中,我们晓得,动能的变化是因为力的位移积累即力做功的结果,这么,动量的变化又是哪些缘由造成的呢?动量的变化与速率的变化有关,而速率的变化是由于有加速度,而牛顿第二定理告诉我们,加速度是由物体所受的合外力形成的。YT6物理好资源网(原物理ok网)

牛顿第二定理推论动量的变化设置数学情境:质量为m的物体,在合力F的作用下,经过一段时间t,速率由v变为v’,如是图所示:变型可得:=⊿p/⊿t这就是牛顿第二定理的另一种抒发方式。表明动量的变化与力的时间积累疗效有关。1、定义:作用在物体上的力和作用时间的乘积,称作该力对这个物体的冲量I,用公式表示为I=Ft2、单位:在国际单位制中,冲量的单位牛·秒,符号是N·s二、冲量()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4、冲量是过程量,反映了力对时间的积累效应力的空间积累使动能发生变化N·m(J)标量W=FS力的时间积累使动量发生变化N·S矢量I=Ft功冲量冲量与功的区别1、作用力与反斥力:斥力的冲量与反斥力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,而且斥力的功与反斥力的功不一定相等。2、内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量和等于零动量定理和冲量定理的区别,但内力的功的代数和不一定为零。????t0F0FtO由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内,力F0的冲量的大小。YT6物理好资源网(原物理ok网)

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思索与讨论假如在一段时间内的斥力是一个变力,又该如何求这个变力的冲量?公式I=Ft中的F必须取平均值三、动量定律(of)1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这就是动量定律。2、表达式:或3、理解:1)化学研究方式: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诱因;3)动量定律是矢量式,合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同:合外力冲量的方向与合外力的方向或速率变化量的方向一致,但与初动量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。动量定律的适用范围1、动量定律不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力,对于变力,动量定律中的F应理解为变力在作用时间内的平均值;2、动量定律除了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,将较难的估算问题转化为较易的估算问题;3、动量定律除了适用于宏观低速物体,也适用于微观现象和变速运动问题。动量定律的优点:不考虑中间过程,只考虑初末状态。课堂练习一个质量为0.01kg的弹性小球,以10m/s的速率在光滑水平面上运动,撞到前方的竖直墙上后以8m/s的速率反向弹回,设碰撞时间为0.01s,求球遭到墙上的平均撞击力。YT6物理好资源网(原物理ok网)

动量定律的应用步骤1、确定研究对象:通常为单个物体;4、选定正方向,确定在化学过程中研究对象的动量的变化;5、根据动量定律列多项式,统一单位后代入数据求解。2、明确化学过程:受力剖析,求出合外力的冲量;3、明确研究对象的初末状态及相应的动量;动量定律解释生活现象①△P一定,t短则F大,t长则F小;由Ft=ΔP可知:②t一定,F大则△P大,F小则△P小;③F一定,t长则△P大,t短则△P小。——缓冲装置1、在日常行走中,若一个大人和一个女儿发生了碰撞,你将可能见到哪些样的现象?2、在篮球场上,你常见到运动员用头去顶球的现象,试构想假如迎头飞来的不是橄榄球而是一块大石头,她们会用头去顶吗?3、用不同的力去骑单车,YT6物理好资源网(原物理ok网)

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