1.知道沖量的概念,知道沖量是矢量。(物理觀念)2.知道動量定理的確切含義,掌握其表達(dá)式。(物理觀念)3.會應(yīng)用動量定理求解沖量及動量的變化等問題。(科學(xué)思維)4.會用動量定理解釋碰撞、緩沖等生活中的現(xiàn)象。(科學(xué)態(tài)度與責(zé)任)
基礎(chǔ)落實(shí)·必備知識全過關(guān)
重難探究·能力素養(yǎng)全提升
學(xué)以致用·隨堂檢測全達(dá)標(biāo)
一、沖量　動量定理1.動量定理(1)內(nèi)容:在一個過程中物體所受　　　　與作用時間的乘積等于物體　　　　　　　。?(2)公式:Ft=p'-p。F指物體所受合力2.沖量 沖量是過程量,與時間相對應(yīng)(1)定義:力與　　　　　　　　　　的乘積,用字母I表示。?(2)公式:I=　　　。?(3)單位:　　　　　,符號是　　　　　。?
二、動量定理的應(yīng)用根據(jù)動量定理,在物體的動量變化一定的條件下,作用時間較短則受到的作用力較　　,作用時間較長則受到的作用力較　　。?
情境鏈接在體育運(yùn)動中經(jīng)常會用到物理知識,例如:跳高時,在下落處要放厚厚的海綿墊子;跳遠(yuǎn)時,要跳在沙坑中。這樣做的目的是什么?
教材拓展閱讀教材P11“發(fā)展空間”,試著做一做這個實(shí)驗(yàn),你能解釋這個現(xiàn)象嗎?
提示 這樣做可以延長作用的時間,以減小地面對人的作用力。
提示 由于鐵錘敲擊前的速度比較大,敲擊后又十分迅速地變?yōu)殪o止,鐵錘把自己的動量在很短的時間內(nèi)傳遞給了瓦和磚的系統(tǒng),根據(jù)動量定理,也就是錘對瓦有很大的平均作用力,這個作用力足以使瓦片粉碎。對于下面的雞蛋來說,由于磚與雞蛋、雞蛋與地面間墊的是比較軟的材料,延長了相互作用的時間,使它們之間的作用力減小,從而保全了雞蛋。
易錯辨析(1)沖量是矢量,其方向與力的方向相同。(　　)(2)力越大,力對物體的沖量越大。(　　)(3)若物體在一段時間內(nèi),其動量發(fā)生了變化,則物體在這段時間內(nèi)的合力一定不為零。(　　)(4)運(yùn)動員接籃球時手向后緩沖一下,是為了減小動量的變化量。(　　)
探究點(diǎn)一　沖量的理解和計(jì)算
導(dǎo)學(xué)探究如圖所示,一質(zhì)量為m的物體在動摩擦因數(shù)為μ的水平面上運(yùn)動,受到一個與運(yùn)動方向相同的恒力F作用。重力加速度為g。在時間t內(nèi)拉力F的沖量和合力的沖量各是多大?
提示 拉力F的沖量為Ft。合力的沖量為(F-μmg)t。
知識歸納1.對沖量的理解(1)沖量是過程量,它描述的是力的作用對時間的累積效應(yīng)。(2)沖量是矢量,沖量的方向與力的方向相同。
2.沖量的計(jì)算(1)求某個恒力的沖量:由該力和力的作用時間的乘積得出。(2)求合沖量的兩種方法:可分別求每一個力的沖量,再求各沖量的矢量和;如果各個力的作用時間相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解。(3)求變力的沖量:①若力與時間呈線性關(guān)系變化,則可用平均力求變力的沖量。②若給出了力隨時間變化的圖像(如圖所示),可用面積法求變力的沖量。③利用動量定理求解。
應(yīng)用體驗(yàn)【例1】 如圖所示,在傾角α=37°的斜面上,一質(zhì)量為5 kg的物體沿斜面滑下,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。已知g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cs 37°=0.8。求物體下滑2 s的時間內(nèi),物體所受各力的沖量。
答案 見解析解析 重力的沖量IG=G·t=mg·t=5×10×2 N·s=100 N·s,方向豎直向下。支持力的沖量IN=N·t=mgcs α·t=5×10×0.8×2 N·s=80 N·s,方向垂直斜面向上。摩擦力的沖量If=f·t=μmgcs α·t=0.2×5×10×0.8×2 N·s=16 N·s,方向沿斜面向上。
方法技巧　計(jì)算沖量的大小時,一定要注意是哪個力在哪一段時間內(nèi)的沖量,只要力不為零,一段時間內(nèi)的沖量就不為零,與其他力是否存在及物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。
對點(diǎn)演練1(2023山東德州高二期末)如圖所示,質(zhì)量為m的物體水平向右運(yùn)動,某時刻物體受到一個與水平方向成θ角的恒力F的作用,之后由A位置運(yùn)動到B位置,此過程物體運(yùn)動的時間為t。已知重力加速度大小為g,則此過程(　　)A.支持力的沖量大小為0B.支持力的沖量大小為mgtC.恒力F的沖量大小為FtD.恒力F的沖量大小為Ftcs θ
解析 對物體在豎直方向有N+Fsin θ=mg,IN=Nt,支持力的沖量為IN=(mg-Fsin θ)t,故A、B錯誤;恒力F的沖量為IF=Ft,故C正確,D錯誤。
探究點(diǎn)二　動量定理的基本應(yīng)用
導(dǎo)學(xué)探究如圖所示,H是汽車安全氣囊,內(nèi)部有化學(xué)物質(zhì),當(dāng)汽車受到強(qiáng)烈撞擊時,安全氣囊內(nèi)的化學(xué)物質(zhì)會在瞬間爆發(fā)產(chǎn)生大量氣體,充滿氣囊,填充在駕駛?cè)藛T與擋風(fēng)玻璃、儀表板、方向盤之間,減輕駕駛?cè)藛T受傷的程度。某次事故發(fā)生時,汽車的速度是20 m/s,司機(jī)沖向氣囊后經(jīng)0.2 s停止運(yùn)動,司機(jī)沖向氣囊的質(zhì)量大約為40 kg,這時司機(jī)受到氣囊的平均作用力是多少?
提示 設(shè)司機(jī)受到的平均作用力大小為F,以汽車行駛的方向?yàn)檎较?根據(jù)動量定理有-Ft=0-mv解得F=4 000 N,方向與汽車速度方向相反。
知識歸納1.對動量定理的定量理解(1)動量定理的表達(dá)式Ft=mv'-mv是矢量式,等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。(2)動量定理反映了合力的沖量是動量變化的原因。(3)公式中的F是物體所受的合力,若合力是變力,則F應(yīng)是合力在作用時間內(nèi)的平均值。2.對動量定理的定性應(yīng)用(1)物體動量的變化量一定時,力的作用時間越短,力就越大;力的作用時間越長,力就越小。(2)作用力一定時,力的作用時間越長,物體動量的變化量越大;力的作用時間越短,物體動量的變化量越小。
3.應(yīng)用動量定理的步驟
應(yīng)用體驗(yàn)【例2】 質(zhì)量m=70 kg的撐竿跳高運(yùn)動員從最高點(diǎn)h=5.0 m高處落到海綿墊上,經(jīng)Δt1=1 s停止,則海綿墊對運(yùn)動員的平均作用力大小約為多少?如果落到普通沙坑中,經(jīng)Δt2=0.1 s停止,則沙坑對運(yùn)動員的平均作用力大小約為多少?(忽略空氣阻力,g取10 m/s2)
答案 1 400 N　7 700 N解析 在全過程以運(yùn)動員為研究對象,初、末動量的數(shù)值都是0,所以運(yùn)動員的動量變化量為零,以豎直向下為正方向,根據(jù)動量定理,合力的沖量為零,根據(jù)h= gt2可知,物體下落到地面上所需要的時間t=1 s從開始下落到落到海綿墊上停止的過程有mg(t+Δt1)-FΔt1=0代入數(shù)據(jù),解得F=1 400 N下落到沙坑的過程有mg(t+Δt2)-F'Δt2=0代入數(shù)據(jù),解得F'=7 700 N。
對點(diǎn)演練2汽車安全性能是衡量汽車品質(zhì)的重要指標(biāo),實(shí)車碰撞試驗(yàn)是綜合評價汽車安全性能最有效的方法。某次測試中質(zhì)量為1 500 kg的實(shí)驗(yàn)汽車在車道上加速至16 m/s后撞上剛性壁障,碰后以4 m/s的速度反向彈回,車滑行2 m后停止,數(shù)據(jù)傳感器記錄此次碰撞時間為0.5 s,重力加速度g取10 m/s2,求:(1)碰撞過程中壁障對實(shí)驗(yàn)汽車的平均作用力大小;(2)實(shí)驗(yàn)汽車與車道之間的動摩擦因數(shù)。
答案 (1)6×104 N　(2)0.4解析 (1)取實(shí)驗(yàn)汽車反向彈回后的速度方向?yàn)檎较?由動量定理可得Ft=mv2-mv1解得F=6×104 N。
由牛頓第二定律有μmg=ma解得μ=0.4。
1.(用動量定理解釋生活現(xiàn)象)(多選)下列物理現(xiàn)象的解釋正確的是(　　)A.敲擊釘子時,不用橡皮錘僅僅是因?yàn)橄鹌ゅN太輕B.跳遠(yuǎn)時,在沙坑里填沙,是為了減小沖量C.運(yùn)輸易碎品時用柔軟材料包裝、船舷常常懸掛舊輪胎,都是為了延長作用時間,減小作用力D.在車內(nèi)推車推不動,是因?yàn)楹贤饬_量為零
解析 敲擊釘子時,不用橡皮錘是因?yàn)橄鹌ゅN與釘子的作用時間長,使釘子受到的作用力較小,故A錯誤;跳遠(yuǎn)時,在沙坑里填沙,是為了延長人與地的作用時間,使人受到的作用力減小,避免人受到傷害,故B錯誤;據(jù)動量定理Ft=Δp知,當(dāng)Δp相同時,t越長,作用力越小,故C正確;車能否移動或運(yùn)動狀態(tài)能否改變?nèi)Q于合外力的作用,與內(nèi)部作用無關(guān),故D正確。
2.(動量定理的理解)下列關(guān)于物體的動量、動能和力的做功、沖量的說法正確的是(　　)A.物體的動能發(fā)生變化,其動量一定發(fā)生變化B.動能和動量是過程量,功和沖量是狀態(tài)量C.某個力做功為零,其沖量也為零D.動能大的物體,其動量也一定大
解析 物體的動能發(fā)生變化時,速度大小一定發(fā)生變化,故動量一定發(fā)生變化,故A正確。動量是狀態(tài)量,等于質(zhì)量與速度的乘積;動能是指物體在某一狀態(tài)時由于運(yùn)動而具有的能量,是狀態(tài)量;功是力和力的方向上位移的乘積,功對應(yīng)一段過程,是過程量;沖量是力在時間上的積累,是過程量,故B錯誤。力對物體做功為零,但沖量不一定為零,只要力有時間積累,就有沖量,故C
3.(沖量的計(jì)算)打籃球是高中生喜歡的體育活動之一。原地拍球的時候,由于撞地時籃球動能有所損失,所以需要在高點(diǎn)向下?lián)舸蚧@球,如圖所示。假設(shè)圖中同學(xué)某次在籃球上升的最高點(diǎn)豎直向下?lián)羟?手與籃球的作用距離為0.25 m(還沒到達(dá)地面),籃球離手瞬間獲得5 m/s的速度,籃球的質(zhì)量為0.4 kg,不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2,則本次拍籃球的過程(　　)A.手對籃球做的功為5.0 JB.手對籃球做的功為4.0 JC.手對籃球的沖量為2.5 N·sD.手對籃球的沖量為2.0 N·s
解析 同學(xué)拍籃球的過程,由動能定理可得mgh+W= mv2,解得手對籃球做的功為W=4.0 J,A錯誤,B正確;同學(xué)拍籃球的過程,以豎直向下為正方向,由動量定理可得I+mgΔt=mv=2.0 N·s,則I

相關(guān)課件

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理教課內(nèi)容課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理教課內(nèi)容課件ppt，共47頁。PPT課件主要包含了作用時間，F(xiàn)Δt，N·s，力的方向，動量變化量，p-p，mv-mv，沖量與功的比較，BCD等內(nèi)容，歡迎下載使用。

教科版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教案配套課件ppt：

這是一份教科版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教案配套課件ppt，共56頁。PPT課件主要包含了內(nèi)容索引，自主預(yù)習(xí)新知導(dǎo)學(xué)，合作探究釋疑解惑，隨堂練習(xí)，課標(biāo)定位，素養(yǎng)闡釋，答案D，問題引領(lǐng)，歸納提升，典型例題等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理背景圖課件ppt：

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理背景圖課件ppt，共39頁。PPT課件主要包含了目錄索引，探究點(diǎn)一沖量的計(jì)算等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)課件 更多

教科版 (2019)選擇性必修 第一冊3 動量守恒定律圖片ppt課件

教科版 (2019)選擇性必修 第一冊3 動量守恒定律圖片ppt課件
高中物理教科版 (2019)選擇性必修 第一冊3 動量守恒定律作業(yè)課件ppt

高中物理教科版 (2019)選擇性必修 第一冊3 動量守恒定律作業(yè)課件ppt
高中教科版 (2019)2 動量定理作業(yè)課件ppt

高中教科版 (2019)2 動量定理作業(yè)課件ppt
人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教課內(nèi)容課件ppt

人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教課內(nèi)容課件ppt
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理教科版 (2019)選擇性必修 第一冊電子課本

2 動量定理

版本： 教科版 (2019)

年級： 選擇性必修 第一冊

切換課文
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部