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§1.1 动量定理

§1.1 动量定理. 张映平. 观察思考. 鸡蛋落在木板上为什么会碎呢？ 它受到的作用力比落在海绵上的 大 吗？. 在光滑水平面上的质量为 m 的物体在水平恒力 F 的作用下，经过时间 t ，速度由 v 变为 v ′ ，. 物理情景分析. F. F. v = v 0. v = v. t. ——— F 作用了时间 t ———. 分析：. 由牛顿第二定律知： F = m a. 而加速度：. 整理得：.

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§1.1 动量定理

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Presentation Transcript

  1. §1.1 动量定理 张映平

  2. 观察思考 鸡蛋落在木板上为什么会碎呢？ 它受到的作用力比落在海绵上的 大吗？

  3. 在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由v变为v′， 物理情景分析

  4. F F v =v0 v =v t ——— F 作用了时间 t ——— 分析： 由牛顿第二定律知： F = ma 而加速度： 整理得：

  5. 1、冲量（I）：在物理学中，物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。I=F ·t，单位—牛·秒（N ·s） 它是矢量，方向与力的方向相同。 2、动量（P）：运动物体的质量与它的速度的乘积叫做物体的动量。P=mv 单位—千克米每秒（kg ·ms-1），它是矢量，方向与速度的方向相同。

  6. 因此，上式可以表述为：物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化。因此，上式可以表述为：物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化。 即I=△P 表达式：Ft=mv2-mv1或写成：Ft=p2-p1 这个结论叫做动量定理 你能够再举一些应用动量定理的例子吗？

  7. 下面体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收下面体育项目中的海绵垫、沙子、接球时手的回收 都运用了动量定理。

  8. 牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅限于物体所受合力恒定，运动过程为匀速的情况。动量定理则只注重初末状态，对运动过程复杂，物体受力情况复杂的情况，动量定理的优越性就非常明确了。牛顿第二定律和运动学公式所研究的问题仅限于物体所受合力恒定，运动过程为匀速的情况。动量定理则只注重初末状态，对运动过程复杂，物体受力情况复杂的情况，动量定理的优越性就非常明确了。 思考：动量定理与牛顿第二定律和运动学公式有什么不同？

  9. 释疑：为什么鸡蛋落在木板上比落在海绵上更容易碎？释疑：为什么鸡蛋落在木板上比落在海绵上更容易碎？ 由于两个鸡蛋质量相等，下落高度相同，动量变化是一定的。 由动量定理知，动量变化一定时，冲量Ft恒定，则F与t成反比，时间t越小，作用力F越大。 木板与鸡蛋的作用时间较短，作用力较大，所以鸡蛋更容易碎。

  10. 动量定理的理解 （3） 为矢量表达式 ，动 量变化的方向与合外力冲量的方向相同。 用此式计算时应先规定正方向，在运用动量 定理时，应该遵循矢量运算的平行四边形定则， 也可采用正交分解法，将矢量运算转为代数运算 （1）定理反映了合外力冲量是物体动量变化的原因 （2）动量定理不仅适用于恒定的力，也适用于变力。 （对于变力的情况，动量定理中的 F 应理解为变力在作 用时间内的平均值。） （4）动量定理不仅适用于宏观低速物体，对微观现象和高速运动仍然适用。

  11. 动量定理的应用 1. 解释现象 2. 动手操作

  12. （2）轮船上安装的橡皮轮胎有什么作用？ 学以致用 （1） 人跳起后，曲腿落地与直腿落地有何不同？（亲身体验一下） （3）搬运易碎的玻璃物品时为什么要在箱子里放上泡沫塑料？ （4）为了把一颗较大的钉子钉入木板中，为什么使用铁锤比橡皮锤更好？ 延长作用时间，减小有害的作用力 增加动量变化并减小作用时间，增加有用的作用力

  13. Δp=m －mv—末动量减初动量。 3、单位：F的单位是N，t的单位是s，p和 的单位 是 kg·m/s（kg·ms-1） 二、动量定理 物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化， 1、内容： 2、表达式： ﹡理解： F—物体所受的合外力; t—合外力作用时间; Ft —合外力的冲量；

  14. 4、动量定理不仅适用恒力作用，也适用变力作用的情况（此时的力应为平均作用力）4、动量定理不仅适用恒力作用，也适用变力作用的情况（此时的力应为平均作用力） 5、动量定理不仅适用于宏观低速物体，对微观现象和高速运动仍然适用．

  15. 利用动量定理解题 FN F v G ¢ - m v mv = F t 1. 一个质量为0.01kg的弹性小球，以10 m/s的速度在光滑 水平面上运动，撞到前方的竖直墙壁后以8m/s的速度反向弹回，设碰撞时间为0.01s，求球受到墙壁的平均撞击力。 解：取小球初速度方向为正方向 对小球受力分析，如图所示。 初动量： P=mv=0.01×10kg·m/s=0.1kg·m/s 末动量： P ′=mv′=0.01×(- 8)kg·m/s=-0.08kg·m/s 由动量定理得，墙壁受到的撞击力为 “﹣”表示力的方向与正方向相反。

  16. 利用动量定理解题步骤 1. 确定研究对象 2. 对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间； 3. 找出物体的初末状态并确定相应的动量； 4. 如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解； 5. 根据动量定理列方程求解。

  17. 小结 一定， 越短， 越大， 一定， 1.动量定理的理解 2.动量定理的应用 （1）用动量定理解释现象 则F越大。 则F越大。 （2）用动量定理解题

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