高中物理第十六章第2课《用动量概念表示牛顿第二定律》（选修3-4）
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高中物理第十六章第2课《用动量概念表示牛顿第二定律》（选修3-4） 教学目标 1.知道牛顿第二定律的动量表达形式 2.运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式。 3.理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。 4.会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。 重点：理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力 当初牛顿通过动量表达力和运动的关系 假定物体受到恒力做匀变速直线运动。 t时刻速度为v，t'时刻速度为v' 此过程加速度为a=v'-v/t'-t=△v/△t 所以：F=ma=mv'-v/t'-t=mv'-mv/t'-t=P'-P/t'-t 即：F=△P/△t.......（1） 物体动量的变化等于它受到的力。 （1）式还可以写成： mv'-mv=F(t'-t)........(2) 说明：动量变化的原因跟力及作用时间有关，力越大，时间越长物体动量增加的越多。 F(t'-t)反映了力对时间的累积效应 力和力作用时间的乘积称为力的冲量（I）-----矢量 则（2）式写成P'.P=I ......（3） (2)(3)式表明： 物体在一个过程始末的动量变化等于它在这个过程中所受力的冲量----动量定理 说明： 物体在一个过程始末的动量变化原因在于合外力的冲量，不仅大小而且方向。 动量定理：P'.P=I 是矢量方程 如果物体所受的力不是恒力，物体不做匀变速运动，但通过微分的方法细分过程，仍可得全过程动量定理。 动量定理的物体实质与牛顿第二定律相同，但有时用起来更方便。 请看例题 例题： 一个质量为0.8kg的垒球。以25m/s的速度飞向球棒，被击中后，反方向水平飞回，速度大小为45m/s。若球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力有多大？ 分析： 球棒与垒球的作用力是变力，牛顿第二定律不适用变力，动量定理适用变力，可求解球棒对垒球的平均作用力 解： 沿飞向棒球的方向建立坐标轴 垒球初动量：P=mv=0.18*25kgm/s=4.5kgm/s 垒球的末动量：P'=mv'=0.18*(-45)kgm/s=-0.81kgm/s 依据动量定理：mv'.-mv=F（t’-t） 得：F=（mv.-mv）/（t’-t） =（-0.81-4.5）/0.1N=-1260N 球棒对垒球的平均作用力为1260牛，符号表示方向与规定方向相反。 例题2：为啥杯子从一定高度落下，掉在水泥地上比掉在地毯上易破碎？ 提示： 动量定理mv.-mv=F（t’-t）可知 物体动量发生一定改变可采取不同办法： 1.较小的力较长的作用时间 2.较大的力较短的作用时间 通过缓冲减小作用力的例子： 小结 1.用动量概念表示牛顿第二定律 F=△P/△t 动量定理：mv.-mv=F（t’-t）
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