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时间:2018-09-16
《动量和动量定理课件(人教版选修35)》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第十六章动量守恒定律第二节动量和动量定理人教版选修3-5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之和在碰撞前后是保持不变的,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。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:方向由速度方向决定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
2、,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二、动量的变化p3、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。1、定义:物体的末动量与初动量的矢量差叫做物体动量的变化.2、表达式:△P=P2-P1=m·△v.PP′不在同一直线上的动量变化的运算,遵循平行四边形定则:ΔPPP′ΔP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动量的变化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
3、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。四、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,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度由v变为v’,如是图所示:分析:由牛顿第二定律知:而加速度定义有:变形可得:F=ma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。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(恒力的冲量)2、单位:在国际单位制中,冲量的单位是牛·秒,符号是N·s五、冲量(impulse)3、冲量是矢量:方向由力
4、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功力的时间积累使动量发生变化N·S矢量I=Ft冲量冲量与功有什么区别?思考与讨论: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。思考与讨论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。(变力的冲量)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
5、I=Ft中的F必须取平均值六、动量定理(theoremofmomentum)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:或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:合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致,但与初动量方向可相同,也可相反,甚至还可成角度。七、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
6、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。八、动量定理解释生活现象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。——缓冲装置动量定理的应用步骤1、确定研究对象:一般为单个物体;4、选定正方向,确定在物理过程中研究对象的动量的变化;5、根据动量定理列方程,统一单位后代入数据求解
7、。2、明确物理过程:受力分析,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;
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