高中人教版 (2019)2 动量定理教学演示课件ppt

这是一份高中人教版 (2019)2 动量定理教学演示课件ppt，共39页。PPT课件主要包含了目标体系构建，课前预习反馈，三类冲量的求解方法，I＝Ft，I合＝Δp，流体类问题，ρSΔl＝ρSvΔt，ΔmΔv，－ρSv2，－2ρSv2等内容，欢迎下载使用。
1．学会用动量定理求变力、恒力的冲量。2．能用动量定理分析解决流体类问题。
1.恒力的冲量：恒力的冲量用公式_________计算，冲量的方向与_________的方向一致。2．变力的冲量(1)F－t图像“面积”法在F－t图像上，图线与时间轴围成的面积，就等于在该段时间内力对物体的_________。面积大小表示冲量的大小，面积的正负表示冲量的方向。(2)动量定理法利用动量定理I＝Δp计算，即求出在该力冲量作用下物体动量改变量Δp的大小和方向，从而得到变力的冲量。
3．合力的冲量(1)先求出每个力的冲量Ii＝Fiti，再求每个力冲量的矢量和I合＝___________________。(2)利用动量定理：______________。
I1＋I2＋I3＋…＋In
(1)动量定理的表达式是矢量式，列式时要注意各个量与规定的正方向之间的关系(即要注意各个量的正负)。(2)动量定理中的冲量不是某一个力的冲量。它可以是合力的冲量，也可以是各个力冲量的矢量和，还可以是合力在不同阶段的冲量的矢量和。(3)应用动量定理可以只研究一个物体，也可以研究几个物体组成的系统。
应用动量定理解题的注意事项
(4)初态的动量p是系统各部分动量之和，末态的动量p′也是系统各部分动量之和。(5)对系统各部分的动量进行描述时，应该选取同一个参考系，不然求和无实际意义。
1.流体作用模型对于流体运动，可沿流速v的方向选取一段柱形流体，设在极短的时间Δt内通过某一横截面S的柱形流体的长度为Δl，如图所示。设流体的密度为ρ，则在Δt时间内流过该截面的流体的质量为Δm＝_______________________，根据动量定理，流体微元所受的合力的冲量等于该流体微元动量的增量，即FΔt＝__________分两种情况：
(1)作用后流体微元静止，有Δv＝－v，代入上式有F＝_________；(2)作用后流体微元以速率v反弹，有Δv＝－2v，代入上式有F＝______________。
2．微粒类问题(1)微粒及其特点：通常电子流、光子流、尘埃等被广义地视为“微粒”，质量具有独立性，通常给出单位体积内粒子数n。(2)分析步骤①建立“柱体”模型，沿运动的方向选取一段微元，柱体的横截面积为S；②微元研究，作用时间Δt内一段柱体的长度为Δl，对应的体积为ΔV＝______________，则微元内的粒子数N＝_____________；③先应用动量定理研究单个粒子，建立方程，再乘以N计算。
要点提炼利用动量定理解释生活中的现象主要有三类：1．Δp一定，Δt小则F大，Δt大则F小；2．F一定，Δt小则Δp小，Δt大则Δp大；3．Δt一定，F大则Δp大，F小则Δp小。
典例剖析1．如图是很熟悉的物理演示实验，为什么弹性钢片撞击塑料片后，塑料片从钢球下飞出而钢球仍然静止在支柱上？
解析：弹性钢片在恢复原状的过程中给塑料片一个很大的弹力，塑料片受力，运动状态发生改变，获得较大的速度而从钢球下面穿出，钢球与塑料片之间存在滑动摩擦力，但塑料片与钢球之间的作用时间非常短，摩擦力的冲量非常小，钢球的动量变化也非常小，运动状态几乎不发生变化，所以钢球仍然静止在支柱上。答案：见解析
杂技表演时，人用铁锤猛击“大力士”身上的大石块，石裂而人不伤，试分析其中的道理。解析：设大石块的质量为M，铁锤的质量为m，铁锤打击石块前的速度为v，反弹的速度为v′，取向上为正方向，根据动量定理有
应用动量定理处理“流体”问题
　要点提炼1.流体通常情况下应用动量定理解题，研究对象为质量一定的物体，相互作用往往就一次，这类题目的研究对象很明确，作用过程很清晰，解答的难度不大。对于流体，其作用往往是连续的，研究对象不固定，相互作用过程较复杂，求解难度偏大。通常接触的流体有两类，一类是“真流体”，另一类是“类流体”。
2．连续流体类问题模型特点及求解思路
典例剖析2．人们常说“水滴石穿”，请你根据下面所提供的信息，估算水对石头的冲击力的大小。一瀑布落差为h＝20 m，水流量为Q＝0.10 m3/s，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水在最高点和落至石头上后的速度都认为是零。(落在石头上的水立即流走，在讨论石头对水的作用时可以不考虑水的重力，g取10 m/s2)
答案：2×103 N，方向竖直向下
有一宇宙飞船，它的正面面积为S＝0.98 m2，以v＝2×103 m/s的速度飞入宇宙微粒尘区，尘区每1 m3空间有一个微粒，每一微粒平均质量m＝2×10－7 kg，若要使飞船速度保持不变，飞船的牵引力应增加多少？(设微粒与飞船碰撞后附着于飞船上)解析：选在时间Δt内与飞船碰撞的微粒为研究对象，其质量应等于底面积为S，高为v·Δt的柱体内微粒的质量M＝mSv·Δt，初动量为0，末动量为Mv。设飞船对微粒的作用力大小为F，由动量定理得F·Δt＝Mv－0
答案：0.784 N
一、三类冲量的求解方法1．质量为m的物体静止在光滑水平面上，在水平力F作用下，经时间t物体的动量为p，动能为Ek。若水平力变为2F，经过时间2t，则( 　　)A．物体的动量变为2pB．物体的动量变为4pC．物体的动能变为4EkD．物体的动能变为8Ek
2．质量为m的翼装飞行爱好者乘飞机到达空中某处后，以速度v0水平跳出，由于风力的影响，经时间t，爱好者下落至跳出点的正下方时，其速度大小仍为v0，但方向与初速度相反，其运动轨迹如图所示，重力加速度为g，在此段时间t内( 　　)
3．(多选)如图甲所示，AB为光滑的水平直轨道。BCD为光滑的半圆轨道。质量为m的小物体置于A点，在水平力F的作用下由静止开始运动。F随时间t的变化规律如图乙所示。已知在2t0时刻小物体恰好经过B点，此时撤去水平力F、小物体刚好能经过D点，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )
5．(多选)如图所示，用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直于煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ。下列说法正确的是( )
6．雨滴落到地面的速度通常仅为几米每秒，这与雨滴下落过程中受到空气阻力有关。雨滴间无相互作用且雨滴质量不变，重力加速度为g。由于大量气体分子在各个方向运动的概率相等，其对静止雨滴的作用力为零。将雨滴简化为垂直于运动方向面积为S的圆盘，证明：圆盘以速度v下落时受到的空气阻力f∝v2(提示：设单位体积内空气分子数为n，空气分子质量为m0)。