優(yōu)質(zhì)課比賽《動(dòng)量和動(dòng)量定理》.ppt

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選修3-5 §16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理,武漢中學(xué) 張妮,提出問題： 碰撞中的沖擊力大小，和哪些因素有關(guān)？,猜想？,理論探究,建立理想物理模型,假定一個(gè)質(zhì)量為m的物體在碰撞時(shí)受到另一個(gè)物體對它的沖擊力為恒力，不考慮其它外力的影響，物體在這個(gè)沖擊力的作用下，速度由v0，變速到vt。設(shè)碰撞的作用時(shí)間為t，試分析這段過程中物體m受到的這個(gè)恒定的沖擊力為多少？,1、過程分析：碰撞過程中物體做勻變速運(yùn)動(dòng),2、受力分析：物體受到的合力,聯(lián)立求解得：,,即為所求沖擊力,由受力分析,動(dòng)能定理,,,,,,,動(dòng)量定理,１、定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量p， p＝mv,2、單位：千克·米/秒 kg·m/s,3、動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的方向與速度的方向相同。,一、動(dòng)量,二、動(dòng)量的改變,Δp = pt － p0 = mvt－mv0,例題1、假設(shè)與國航波音737相撞的這只飛鳥的質(zhì)量為1 kg，以20 m/s的速度，水平迎面撞上速度為720km/h的波音737飛機(jī)并粘在飛機(jī)上，而飛機(jī)并沒有因?yàn)榕c鳥相撞而立即改變速度。試求，這只瘋狂的小鳥撞上航天飛機(jī)前后的動(dòng)量的改變？,解：取飛鳥運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?碰撞前：p0＝mv0＝20kg?m/s 碰撞后：v t＝－720km/h ＝－200m/s pt＝mv t＝－200kg?m/s,Δp＝ p t －ｐ0＝－220kg?m/s,方向與飛鳥飛行的方向相反,注意方向,矢量差,Δp = pt － p0 = mvt－mv0,二、動(dòng)量的改變,１、定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對這個(gè)物體的沖量I。 I =Ft,2、單位：?！っ? N·s,3、沖量是矢量。,4、沖量反映了力的作用對時(shí)間的積累效應(yīng)，是過程量。,三、沖量,三、動(dòng)量定理,1、內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受合力的沖量。,2、表達(dá)式：,或,固定架,小車,擋光片,力傳感器作用端，可測拉力或壓力,光電門,信號發(fā)射孔,彈片,固定柱,軌道,,信號發(fā)射接收孔,力鉤和彈片 水平高度一樣,實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證動(dòng)量定理,1、點(diǎn)擊“開始記錄” 2、點(diǎn)擊“傳感器調(diào)零” 3、使小車沿軌道運(yùn)動(dòng)并與力傳感器正碰 4、點(diǎn)擊“面積值（沖量）”，用鼠標(biāo)選擇起點(diǎn)和終點(diǎn),0.085kg (0.128kg),三、動(dòng)量定理,1、內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受合力的沖量。,2、表達(dá)式：,或,3、理解： 動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律相同，但它不僅適用于恒力也適用于變力作用。變力作用時(shí)，F(xiàn) 應(yīng)該理解為____________ 合力的沖量的方向是和動(dòng)量改變的方向 ________,變力的平均值,一致的,例題1、假設(shè)與國航波音737相撞的這只飛鳥的質(zhì)量為1 kg，以20 m/s的速度，水平迎面撞上速度為720km/h的波音737飛機(jī)并粘在飛機(jī)上，而飛機(jī)并沒有因?yàn)榕c鳥相撞而立即改變速度。試求，這只瘋狂的小鳥撞上航天飛機(jī)前后的動(dòng)量的改變？,解：取飛鳥運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?Δp＝ p t －ｐ0＝－220kg?m/s,方向與飛鳥飛行的方向相反,若已知，小鳥和飛機(jī)碰撞的作用時(shí)間是t =0.01s，試求出飛機(jī)受到的平均沖擊力大小。,Ft = p t －ｐ0,由動(dòng)量定理,∴ F=－2.2×104N,由牛頓第三定律,飛機(jī)受到的平均沖擊力大小為F=2.2×104N,動(dòng)量定理的應(yīng)用,延長作用時(shí)間，以減小沖擊力,緩沖裝置,課堂小結(jié),１、定義：物體的質(zhì)量和速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量p p＝mv,2、單位：千克·米/秒 kg·m/s,3、動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的方向與速度的方向相同。,一、動(dòng)量,二、動(dòng)量的改變 Δp＝mvt－mv0,矢量差,１、定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積， 叫做該力對這個(gè)物體的沖量I。 I =Ft,2、單位：?！っ? N·s,3、沖量是矢量。,4、沖量反映了力的作用對時(shí)間的積累效應(yīng)，是過程量。,三、沖量,四、動(dòng)量定理,1、內(nèi)容：物體在一個(gè)過程始末的動(dòng)量變化量等于它在這個(gè)過程中所受合外力的沖量。,2、表達(dá)式：,或,,例題２.質(zhì)量是60g的雞蛋從0.8m高處自由落下，若落入碗中，撞擊的時(shí)間是0.01s。求撞擊時(shí)，雞蛋受到的平均沖擊力F的大小？,解：,G,F,,雞蛋自由落體0.8m，由動(dòng)能定理,∴撞擊前的速度,撞擊地面過程中，以豎直向下為正方向， 由動(dòng)量定理,v,,若雞蛋落在海綿墊上，撞擊時(shí)間是0.1s，求其受到的平均沖擊力F?的大小？,（mg－F）t = 0－mv,