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动量定理

第八章 动量. 动量定理. 制作：张娇容 单位：随州二中. 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？. 生活中的这些现象都是什么原理呢？. （一）动量定理. 一个质量为 m 的物体，初速度为 v ，在合力 F 的作用下，经过一段时间 t ，速度变为 v ′ ，求：. ① 物体的初动量 p 和末动量 p ′ 分别为多少？. ② 动量的变化 △ p 等于多少？. ③ 根据运动学公式物体的加速度 a = ？.

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动量定理

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Presentation Transcript

  1. 第八章 动量 动量定理 制作：张娇容 单位：随州二中

  2. 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？

  3. 生活中的这些现象都是什么原理呢？

  4. （一）动量定理 一个质量为m的物体，初速度为v，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为v′，求： ①物体的初动量p和末动量p′分别为多少？ ②动量的变化△p 等于多少？ ③根据运动学公式物体的加速度a=？ ④想一想，根据牛顿第二定律F＝ma可推导得到一个什么表达式？

  5. 这个表达式中，各个物理量分别是什么？ 等号左边表示合力的冲量，等号右边是物体动量的变化量。 物体所受合力的冲量等于物体的动量的变化，这个结论叫做动量定理。 表达式为：

  6. 【注意】 • 1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出，故它是牛顿第二定律的另一种形式，但是两者仍有很大区别： • （1）牛顿第二定律是一个瞬时关系式，它反映某瞬时物体所受合外力与加速度之间关系； • （2）而动量定理是研究物体在合外力持续作用下，在一段时间里的累积效应. • 2、动量定理是矢量式,应用时应先规定正方向，动量公式中的 p′-p是物理动量的变化量，是过程的末态动量减去初态动量，是矢量减法。 • 其中F是合外力． • 3、对于变力的情况，动量定理中的 F 可看成是变力在作用时间内的平均值．

  7. 【注意】 • 4.应用动量定理可以对一些问题进行间接求解. • 5.动量定理不仅适用宏观物体的低速运动,而且对于微观粒子和高速运动同样适用.

  8. 学生探究实验1 • 思考： • 1。你观察到了什么现象？ • 2。你能用今天学习的知识来解释这些现象 吗？ • 3。你得出了什么结论？

  9. 结论： 动量变化量△p一定的情况下，F和t成反比。 当△p一定时，作用时间越短,力F越大； 要减小力F，可以使力的作用时间延长。

  10. ①篮球运动员接迎面飞来的篮球情景

  11. ②轮船的码头上装有橡皮轮胎，轮船正准备停靠码头的过程。

  12. “肉弹”的威力 • 我们知道，运动是相对的，当鸟儿与飞机相对而行时，虽然鸟儿的速度不是很大，但是飞机的飞行速度很大，这样对于飞机来说，鸟儿的速度就很大，速度越大，撞击的力量就越大。 • 比如一只0.45千克的鸟，撞在速度为每小时80千米的飞机上时，就会产生1500牛顿的力，要是撞在速度为每小时960千米的飞机上，那就要产生21.65万牛顿的力。如果是一只1.8千克的鸟撞在速度为每小时700千米的飞机上，产生的冲击力比炮弹的冲击力还要大，所以浑身是肉的鸟儿也能变成击落飞机的“炮弹”。

  13. 1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来，事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅，在我国也发生过类似的事情，1991年10月6日，海南海口市乐东机杨，海军航空兵的一架“014号”飞机刚腾空而起，突然，“砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，追究原因也是一只迎面飞来的小鸟。1962年11月，赫赫有名的“子爵号”飞机在美国马里兰州伊利奥特市上空平稳地飞行，突然一声巨响，飞机从高空栽了下来，事后发现酿成这场空中悲剧的罪魁就是一只在空中慢慢翱翔的天鹅，在我国也发生过类似的事情，1991年10月6日，海南海口市乐东机杨，海军航空兵的一架“014号”飞机刚腾空而起，突然，“砰”的一声巨响，机体猛然一颤，飞行员发现左前三角挡风玻璃完全破碎，追究原因也是一只迎面飞来的小鸟。 • 瞬间的碰撞会产生巨大的冲击力的事例，不只发生在鸟与飞机之间，也可以发生在鸡与汽车之间。 • 一只1.5千克的鸡与速度为每小时54千米的汽车相撞产生的力有2800多牛顿。一次，一位汽车司机开车行驶在乡间公路上，突然，一只母鸡受惊，猛然在车前跳起，结果冲破汽车前窗，一头撞进驾驶室，并使司机受了伤

  14. 学生探究实验2 • 思考： • 1、你观察到了什么现象？ • 2、你能用今天学习的知识来解释这些现象 吗？

  15. 小试身手 • 摔跟头也是一项运动技巧,排球运动员在救 • 球时,有时顺势来一个滚翻,这里面包括了哪 • 些物理知识?

  16. 小试身手 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，速度的大小为45m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，设球棒对垒球的平均作用力有多大？

  17. 思考 ： ①你准备选哪个物体作为研究对象？ ②在上述过程中研究对象受力的作用时间多长？ ③物体初动量和末动量各是多大？ ④本题中的力是恒力还是变力？ ⑤能用动量定理求解吗？

  18. 运用动量定理解题的步骤 ①确定研究对象;对谁，对哪个过程。 ②对研究对象进行受力分析，确定力的作用时间；分析力在过程中的冲量。 ③抓住过程的始末状态，选定参考方向，对始末状态的动量大小方向进行描述。 ④根据动量定理，列出动量定理的数学表达式。 ⑤求解方程并分析答案.

  19. 使用动量定理的优越性 首先使用动量定理不必追究物体运动当中的细 节，只需研究运动的始末状态就可以解决问题，它只 注重力在时间上持续积累的效应．而不必像牛顿运动 定律要考虑力的瞬时效应，这样解题时，一般的情况 较牛顿运动定律解题要简捷．

  20. 四、小结 1、本节课我们用牛顿运动定律和运动学公式得到动量定理。 2、应用动量定理△p= Ft可以解释生活中的很多现象。 3、要注意用动量定理解题的方法和步骤。尤其要注意动量定理的矢量性。

  21. 课后动手实验： ①实验器材：软垫，四个鸡蛋，硬封皮的书,三块砖,瓦片,铁锤. ②步骤:在桌面上放一软垫,取一本硬封皮的书,用四个鸡蛋放在靠近书的四角处,把书支起来,在书上整齐叠放三块砖,注意不要倾斜,在砖上放一瓦片,用铁锤迅速用力一击,并及时将锤提起.

  22. 谢谢大家

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