高三物理选修3-5知识点复习课件.ppt
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1、第七章 动 量第一课时 冲 量第二课时动量定理第三课时习题课第四课时动量守恒第五课时动量守恒应用第六课时 反冲 运动_火箭实例一辆汽车在急刹车时,若一辆汽车在急刹车时,若对车施加很大的阻力,车对车施加很大的阻力,车在很短时间内停止;如果在很短时间内停止;如果施很小的阻力,也会停下施很小的阻力,也会停下来,不过时间要长得多。来,不过时间要长得多。这两种情况,对汽车运动这两种情况,对汽车运动状态改变的效果相同。可状态改变的效果相同。可见引起状态改变要考虑作见引起状态改变要考虑作用力和力作用的时间这两用力和力作用的时间这两个因素个因素下一页冲量与动量引入 力对物体的作用是需要时间和空间的。一般来说,
2、力作力对物体的作用是需要时间和空间的。一般来说,力作用物体所产生的效应,既是力在空间上的积累,也是力对用物体所产生的效应,既是力在空间上的积累,也是力对时间的积累:前者是做功使物体运动状态变化,后者是力时间的积累:前者是做功使物体运动状态变化,后者是力的冲量使物体运动状态变化。的冲量使物体运动状态变化。从冲量、动量和功的有关规律研究、分析解决问题是从冲量、动量和功的有关规律研究、分析解决问题是物理学常用的方法。物理学常用的方法。冲量1.作用在物体上的力和该力作用时间的乘积叫做冲量,用I表上示。2.冲量是力在时间上的累积效果,是过程量,也是复合量。物理意义:冲量是改变物体机械运动状态的原因。3.
3、冲量是矢量。(1)恒力冲量的方向与恒力方向相同;(2)变力冲量方向与动量的变化量方向一致。(3)如果物体受几个力的共同作用,则冲量的方向就是合力的方向。(4)求冲量不仅求大小,还需求方向。4.冲量的单位是:Ns例题1质量为2Kg的物体A,放在光滑的水平面上,受如图F=10N的力作用了10秒,则在此过程中F的冲量大小是,重力的冲量大小是,支持力的冲量是,合力的冲量是,合力的冲量与各分量的关系是。600例题2上抛质量为m的物体,空气阻力大小恒为f,上升时间为t1,下落时间为t2,取向下方向为正,在全过程中重力的冲量为,阻力的冲量为,合力的冲量为-,动量(1)物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,用
4、)物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量,用P表示。表示。P=mv组卷网(2)动量是描述机械运动状态的物理量,是状态量。也是复)动量是描述机械运动状态的物理量,是状态量。也是复合量。合量。(3)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向,单位)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向,单位Kgm/s(4)动量的大小正比于物体的速度,所以动量取决于参照物。)动量的大小正比于物体的速度,所以动量取决于参照物。一般取地面为参照物。一般取地面为参照物。(5)动量的变化量:它是物体受外力的作用后,动量发生变)动量的变化量:它是物体受外力的作用后,动量发生变化的量度,它等于物体末动量与初动量的矢量差。动量的变化的量度
5、,它等于物体末动量与初动量的矢量差。动量的变化量的方向与速度变化量的方向相同。化量的方向与速度变化量的方向相同。例题3书P118页例题 练习:一个物体质量为练习:一个物体质量为 m,从高为,从高为h1处由静处由静止竖直落下,落到钢板上相碰后被反弹,尚能止竖直落下,落到钢板上相碰后被反弹,尚能升高升高h2,以向上为正,则全过程动量的变化量,以向上为正,则全过程动量的变化量为为,在与钢板相碰前后动量的变化量,在与钢板相碰前后动量的变化量,(不计空气阻力),(不计空气阻力)思考与讨论:P118页作业1.完成整理课堂笔记2练习一:1.2.3课后完成指导用书P117-118页 动 量 定 理 动量定理推
6、导推导:联立联立F=ma、a=(vt-v0)/t两式解得两式解得:Ft=mvt-mv0=pt-p0=p.内容内容:物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变物体所受的合外力的冲量等于它的动量的变化化.注意注意:单位单位“千克千克米米/秒、牛秒、牛秒秒”是等效的是等效的,但讲但讲动量时应用千克米动量时应用千克米/秒秒(kgm/s),讲冲量时应用牛讲冲量时应用牛秒秒(Ns);公式中的公式中的F是指物体受力的合外力是指物体受力的合外力;公式中公式中p=pt-p0是矢量运算是矢量运算;冲量描述的是动量的变化冲量描述的是动量的变化,不不能说冲量描述的是动量的大小能说冲量描述的是动量的大小.动量定理的理解1.
7、动量定理是研究冲量和动量变化之间的规律。冲量动量定理是研究冲量和动量变化之间的规律。冲量的效果是改变受力物体的动量,因此动量定理是一个的效果是改变受力物体的动量,因此动量定理是一个关于过程的规律。在此过程中,冲量的大小总等于动关于过程的规律。在此过程中,冲量的大小总等于动量增量的大小;冲量的方向总跟动量增量的方向一致。量增量的大小;冲量的方向总跟动量增量的方向一致。2.当几个力(恒力)同时作用于物体时,表达式中的当几个力(恒力)同时作用于物体时,表达式中的冲量理解为各个力的合冲量。几个力冲量的矢量和等冲量理解为各个力的合冲量。几个力冲量的矢量和等于这几个力的合力冲量。于这几个力的合力冲量。3.
8、对于变力的冲量,我们用等效原理解决。即变力在对于变力的冲量,我们用等效原理解决。即变力在时间时间t的冲量跟一个恒力在相同时间的冲量跟一个恒力在相同时间t的冲量相等(动的冲量相等(动量增量相等),则用这个恒力代替这个变力,叫做平量增量相等),则用这个恒力代替这个变力,叫做平均力。作用时间很短的力又称为冲力,多用于解决打均力。作用时间很短的力又称为冲力,多用于解决打击碰撞等问题。击碰撞等问题。应用举例1.需要较大作用力,作用力时间应短而急.2.需要较小作用力,作用力时间应长.一个杯子从相同的高度落下一个杯子从相同的高度落下,摔在水泥的上的立即摔在水泥的上的立即碎了碎了,摔在松软的沙土地上的完好无损
9、。这是因为摔在松软的沙土地上的完好无损。这是因为两个杯子的动量变化相等。摔在水泥地上的与地撞两个杯子的动量变化相等。摔在水泥地上的与地撞的时间短,杯子受力大,所以碎了。摔在沙土地上的时间短,杯子受力大,所以碎了。摔在沙土地上的与地撞的时间长,杯子受力小,所以没碎。的与地撞的时间长,杯子受力小,所以没碎。解释解题时注意事项1.正确地确定研究对象,正确对研究对象进行受力分析,并找出相应的时间过程。2.动量定理是矢量表达式。列方程前一定要确定坐标方向,确定冲量、动量的正、负。3.定理中的的冲量、动量应都是对同一个惯性参照系的,有相对速度时要特别注意。4.解题时要注意物理过程的分析,不可乱套公式。动量
10、定理不涉及过程的变化细节,只要求力、对应的作用时间及相应过程初、末态的速度、动量,常使解题过程大为简易、方便。例一例一(2):皮球皮球m=0.18Kg,以以25m/s的速度的速度水平打到墙上,被反弹回来速度水平打到墙上,被反弹回来速度大小为大小为45m/s,如图所示,皮球,如图所示,皮球与墙作用时间为与墙作用时间为0.01秒秒,求皮球的求皮球的冲量和皮球与墙作用力的大小冲量和皮球与墙作用力的大小?例一例一(1)物体在恒力作用下运动物体在恒力作用下运动,下列说法中正确的有下列说法中正确的有:A.动量的方向与受力方向相同动量的方向与受力方向相同B.动量的方动量的方向与冲向与冲 量的方向同量的方向同
11、 学.科.网 C.动量的增量方向与受力方向相同动量的增量方向与受力方向相同D.动量变化动量变化率的方向与速度方向相同率的方向与速度方向相同作业P1221.2.3.4课后:指导用书练练1关于冲量、动量及动量关于冲量、动量及动量增量,下列说法正确的增量,下列说法正确的是是 A.冲量方向一定和动量冲量方向一定和动量增量的方向相同增量的方向相同B.冲量的大小,一定与冲量的大小,一定与动量增量的大小相同动量增量的大小相同C.动量增量的方向一定动量增量的方向一定和动量的方向相同和动量的方向相同D.动量增量的大小一定动量增量的大小一定和动量大小的增量相同和动量大小的增量相同练练2飞机以飞机以200ms-1的
12、速的速度在空中飞行,突然度在空中飞行,突然有一质量为有一质量为1.5kg、身长为身长为25cm的鹰以的鹰以10ms-1的速度迎面的速度迎面撞向机头,请计算出撞向机头,请计算出鹰对飞机的平均冲力。鹰对飞机的平均冲力。例题二:例题二:质量为质量为3kg的物体,以的物体,以2ms-1的速度沿光滑水平面向的速度沿光滑水平面向东运动。物体受到一个向东东运动。物体受到一个向东4N的力作用的力作用6秒,接着秒,接着这个力变为向西这个力变为向西5N,作用,作用4秒,求这个力在秒,求这个力在10秒内秒内的冲量和的冲量和10秒末的速度秒末的速度?例题三:例题三:做匀速圆周运动的小球在做匀速圆周运动的小球在A点的动
13、点的动量是量是P1,运动到,运动到B点动量为点动量为P2。求。求小球由小球由A到到B的冲量的冲量 例四例四.质量为质量为0.1kg的小的小球从球从0.8m高处下落到高处下落到一厚软垫上,若从小球一厚软垫上,若从小球接触软垫到陷至最低点接触软垫到陷至最低点历时历时0.2秒,则这段时秒,则这段时间内软垫对小球的冲量间内软垫对小球的冲量为多少?小球受力多少为多少?小球受力多少?例五例五:质量质量m=5Kg的物体在水平恒力的的物体在水平恒力的F=5N作用下作用下,自静止自静止开始在水平路面上运动开始在水平路面上运动,t1=2s后后,撤消力撤消力F,物体又经物体又经t2=3s停止停止,求物体在运动中受磨
14、擦力求物体在运动中受磨擦力?动量守恒教学目标动量守恒教学目标理解动量守恒定律的理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知确切含义和表达式,知道该定律的适用条件道该定律的适用条件会用动量定理和牛顿会用动量定理和牛顿第三定理推导出动量守第三定理推导出动量守恒定律恒定律.3会处理简单问题会处理简单问题二二.推导推导zxxk小球小球m2以以V2去追赶去追赶m1,m1以以V1速度运动速度运动,两球碰两球碰后分别以后分别以V2V1运动,设相互作用平均作用力为运动,设相互作用平均作用力为F,根据动量定理根据动量定理:取向右方向为正,第一小球受到取向右方向为正,第一小球受到冲量是冲量是F1t=m1v1m1v1,根
15、据牛顿第三定律,根据牛顿第三定律:F2方向必为负方向必为负,第二小球受到冲量是,第二小球受到冲量是F2t=m2v2m2v2,F1=F2 m1vm1v1=(m2v-m2v2)即即 m2v2+m1v1=m2v+m1v 即即P=P一一.引入引入实验实验M2.V2M1V1对于在同一直线上运动的两个物体组成的系统,动量守恒的表达式为:动量动量 守恒条件守恒条件动量守恒定律的适用条件是物体系不受外力作用或所受外力动量守恒定律的适用条件是物体系不受外力作用或所受外力的合外力为零。在分析具体问题时,必须注意:的合外力为零。在分析具体问题时,必须注意:(1)系统不受外力,事实是不存在的,实际上是所受外力)系统不
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