資源簡(jiǎn)介

(共24張PPT)
第一章　動(dòng)量守恒定律
1　動(dòng)量　2　動(dòng)量定理
思考：質(zhì)量相等的兩個(gè)小球碰撞后兩球交換了速度。這意味著，碰撞前后，兩球速度之和是不變的。那么所有的碰撞都有這樣的規(guī)律嗎？
新課導(dǎo)入
一、尋求碰撞中的不變量
（可以演 示）：質(zhì)量不同小球的碰撞
將上面實(shí)驗(yàn)中的A球換成大小相同的C球，使C球質(zhì)量大于B球質(zhì)量，用手拉起C球至某一高度后放開，撞擊靜止的B球，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。
課堂探究
現(xiàn)象：碰撞后B球擺起的高度大于C球被拉起時(shí)的高度,即B球獲得較大的速度。
結(jié)論：兩球碰撞前后的速度之和并不一定相等，碰撞前后的速度變化跟它們的質(zhì)量有關(guān)系。
課堂探究
（1）兩個(gè)物體碰撞前后動(dòng)能之和不變，所以質(zhì)量小的球速度大；也有的同學(xué)會(huì)猜想，
（2）兩個(gè)物體碰撞前后速度與質(zhì)量的乘積之和可能是不變的…
注意：“碰撞前” 是指即將發(fā)生碰撞的那一時(shí)刻； “碰撞后”是指碰撞剛結(jié)束的那一時(shí)刻。
思考：通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象你能猜想碰撞前后，什么量會(huì)是不變的嗎？
課堂探究
實(shí)驗(yàn)：利用氣墊導(dǎo)軌探究一維碰撞中的不變量
1.實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、光電計(jì)時(shí)、質(zhì)量不同的小車。
注意：為了研究水平方向的一維碰撞，氣墊導(dǎo)軌必須調(diào)水平。
課堂探究
m1/kg m2/kg v/(m·s-1） v /(m·s-1） m1v/ (kg·m/s) (m1+m2) v′ / (kg·m/s) m1v2/2 /J (m1+m2)v′2/2
/J
1 0.519 0.519 0.628 0.307
2 0.519 0.718 0.656 0.265
3 0.718 0.519 0.572 0.321
0.326
0.340
0.411
0.325
0.329
0.397
0.102
0.112
0.117
0.049
0.036
0.064
說(shuō)明：m1, 是運(yùn)動(dòng)小車的質(zhì)量, m2是靜止小車的質(zhì)量; v是運(yùn)動(dòng)小車碰撞前的速度， v' 是碰撞后兩輛小車的共同速度。
結(jié)論：從實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以看出，此實(shí)驗(yàn)中兩輛小車碰撞前后，動(dòng)能之和并不相等，但是質(zhì)量與速度的乘積之和卻基本不變。
課堂探究
例1. (多選)在利用氣墊導(dǎo)軌探究碰撞中的不變量的實(shí)驗(yàn)中,哪些因素可導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差偏大(　　)
A.導(dǎo)軌安放不水平　　　　
B.小車上擋光板傾斜
C.兩小車質(zhì)量不相等
D.兩小車碰后連在一起
AB
典例精析
二、動(dòng)量
1.動(dòng)量
（1）定義：物理學(xué)中把質(zhì)量和速度的乘積 mv 定義為物體的動(dòng)量（momentum），用字母 p 表示。
（2）公式：p = mv
（3）在國(guó)際單位制中，動(dòng)量的單位是千克 米每秒，符號(hào)是 kg m/s。
（4）動(dòng)量是矢量，其方向跟速度的方向相同。
課堂探究
（5）對(duì)動(dòng)量的理解
①動(dòng)量是狀態(tài)量：動(dòng)量包含了“參與運(yùn)動(dòng)的物質(zhì)”與“運(yùn)動(dòng)速度”兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，具有瞬時(shí)性。
②動(dòng)量具有相對(duì)性：這是由于速度與參考系的選擇有關(guān)，通常以地球（即地面）為參考系。
③動(dòng)量的矢量性：動(dòng)量的方向與速度方向一致。運(yùn)算遵循矢量運(yùn)算法則（平行四邊形定則）。
課堂探究
2.動(dòng)量的變化量：
（1）概念：若運(yùn)動(dòng)物體在某一過(guò)程的始、末動(dòng)量分別為p和p′，則稱：
Δp= p′－p為物體在該過(guò)程中的動(dòng)量變化。
（2）矢量性：動(dòng)量變化Δp是矢量。方向與速度變化量Δv相同 。
一維情況下：Δp=mΔv= mv2- mv1 通常先選取正方向，然后進(jìn)行計(jì)算。
(3)Δp的計(jì)算
①當(dāng)p'、p在同一直線上時(shí),可規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;
②當(dāng)p'、p不在同一直線上時(shí),應(yīng)依據(jù)平行四邊形定則運(yùn)算。
課堂探究
2、沖量
1）定義：力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量.
2）公式2、沖量
：I=F(t'-t)=FΔt 或 I=F t
3）單位：N·s 1 N·s=1kg·m/s
4）矢量：I與F的方向相同
5）意義：沖量反映了力的作用在時(shí)間上的累積效應(yīng).
6）絕對(duì)性：與參考系的選擇無(wú)關(guān)
課堂探究
質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 t，速度由v變?yōu)?,如下圖所示：
由牛頓第二定律知：
由加速度定義有：
聯(lián)立可得：
變形得：
表明動(dòng)量的變化與力的時(shí)間積累效果有關(guān)。
1.推導(dǎo)動(dòng)量定理
F=ma =m
a=
F=ma
=
Ft=m
v
F
v'
F
O
x
m
課堂探究
三、動(dòng)量定理
4、沖量的計(jì)算：
①F是恒力： I = F t 或 F-t 圖像面積
②F是變力： 動(dòng)量定理 、F-t 圖像面積、
F 方向不變大小隨時(shí)間均勻變化時(shí)，可用平均值法，
即
F
t
F
△t
明確求哪個(gè)力的沖量，還是求合力的沖量
3、動(dòng)量定理
1）內(nèi)容：
2）公式：
p'-p=I 或 F t=mv'-mv
物體在一個(gè)過(guò)程中所受力的沖量等于它在這個(gè)過(guò)程始末的動(dòng)量變化量.
3）說(shuō)明：
①公式中的F指的是合外力，可以是恒力，可以是變力.
②F是物體動(dòng)量變化的原因.
③動(dòng)量定理公式是矢量式，運(yùn)算遵循平行四邊形定則.
④動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速，同樣適用于微觀高速.
課堂探究
例.一個(gè)質(zhì)量為0.18 kg的壘球，以25 m/s的水平速度飛向球棒，被球棒擊打后，反向水平飛回，速度的大小為45 m/s.若球棒與壘球的作用時(shí)間為0.002 s，求球棒對(duì)壘球的平均作用力。
答案　6 300 N
解：以壘球飛向球棒時(shí)的速度方向?yàn)檎较?br/>p＝mv p＝4.5 kg·m/s
p′＝mv′ p′＝－8.1 kg·m/s
F t=p – p 解得 F = - 6300 N
負(fù)號(hào)表示力的方向與正方向相反.
4）應(yīng)用動(dòng)量定理解題步驟
①確定研究對(duì)象：物體和物理過(guò)程
②受力分析
③確定初末狀態(tài)，規(guī)定正方向
④根據(jù)動(dòng)量定理列方程
⑤求解，并分析作答.
課堂探究
四、動(dòng)量定理的應(yīng)用
解釋有關(guān)現(xiàn)象
透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)——探究物理規(guī)律
越長(zhǎng)，
一定，
越短，
則F越小.
則F越大.
一定，
課堂探究
1、在足球場(chǎng)上，你常看到運(yùn)動(dòng)員用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面飛來(lái)的不是足球而是一塊大石頭，他們會(huì)用頭去頂嗎？
動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象
課堂探究
2、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？
課堂探究
3、建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的安全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長(zhǎng)的麻繩？
課堂探究
例2. 一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一塊堅(jiān)硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球的動(dòng)量有沒(méi)有變化？變化了多少？方向如何？
x
0
p
p′
Δp
解：取水平向右的方向?yàn)檎较颍鲎睬颁撉虻乃俣葀1=6m/s, 碰撞前鋼球的動(dòng)量為 p1 = mv1 =0.1×6kg·m/s =0.6kg·m/s.
碰撞后鋼球的速度為v2= - 6m/s，碰撞后鋼球的動(dòng)量為：
p2= mv2 = 0.1×6kg·m/s= 0.6kg·m/s
p = p2 p = 0.6kg·m/s 0.6kg·m/s = 1.2kg·m/s, 且動(dòng)量變化的方向向左.
典例精析
再見,同學(xué)們！

展開更多......

收起↑