高中物理 第一章 碰撞與動(dòng)量守恒 1.1 物體的碰撞 1.2 動(dòng)量 動(dòng)量守恒定律課件 粵教版選修35

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1、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義第一節(jié)物體的碰撞第一節(jié)物體的碰撞第二節(jié)第二節(jié)(1)動(dòng)量動(dòng)量守恒定律動(dòng)量動(dòng)量守恒定律預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 目標(biāo)定位目標(biāo)定位1.探探究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)，知道彈性究物體彈性碰撞的一些特點(diǎn)，知道彈性碰撞和非彈性碰撞碰撞和非彈性碰撞.2.理解動(dòng)量、沖量的概念，知道動(dòng)量的理解動(dòng)量、沖量的概念，知道動(dòng)量的變化量也是矢量變化量也是矢量.3.理解動(dòng)量定理并能解釋和解決實(shí)際問(wèn)理解動(dòng)量定理并能解釋和解決實(shí)際問(wèn)題題.4.理解動(dòng)量與動(dòng)能、動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別理解動(dòng)量與動(dòng)能、動(dòng)量定理與動(dòng)能定理的區(qū)別預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義一、物

2、體的碰撞一、物體的碰撞1碰撞碰撞碰碰撞就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的撞就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的 時(shí)間時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用的過(guò)程其最主要特點(diǎn)是：相內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用的過(guò)程其最主要特點(diǎn)是：相互作用互作用 ，作用力，作用力 和作用力峰值和作用力峰值 等等極短極短時(shí)間短時(shí)間短變化快變化快大大預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義2碰撞的分類碰撞的分類(1)按按碰撞前后，物體的運(yùn)動(dòng)方向是否沿同一條直線可分為：碰撞前后，物體的運(yùn)動(dòng)方向是否沿同一條直線可分為：正碰正碰(對(duì)心碰撞對(duì)心碰撞)：作用前后：作用前后 斜碰斜碰(非對(duì)心碰撞非對(duì)心碰撞)：作用前后：作用前后 (2)按碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否損失

3、分為：按碰撞過(guò)程中機(jī)械能是否損失分為：彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能 ，Ek1Ek2Ek1Ek2.非彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能不再相等，非彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)的動(dòng)能不再相等，Ek1Ek2Ek1Ek2.沿同一條直線沿同一條直線不沿同一條直線不沿同一條直線相等相等預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義二、動(dòng)量及其改變二、動(dòng)量及其改變1沖量沖量(1)定定義：物體受到的義：物體受到的 與與 的乘積的乘積(2)定義式：定義式：I .(3)單位：在國(guó)際單位制中，沖量的單位是單位：在國(guó)際單位制中，沖量的單位是 ，符號(hào)為符號(hào)為 .力力力的作用時(shí)間力的作用時(shí)間Ft牛頓牛頓秒秒Ns預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

4、預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義2動(dòng)量動(dòng)量(1)定定義：運(yùn)動(dòng)物體的義：運(yùn)動(dòng)物體的 和它的和它的 的乘積的乘積(2)定義式：定義式：p .( 3 ) 單 位 ： 在 國(guó) 際 單 位 制 中 ， 動(dòng) 量 的 單 位單 位 ： 在 國(guó) 際 單 位 制 中 ， 動(dòng) 量 的 單 位是是 ，符號(hào)為，符號(hào)為 .(4)方向：動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同方向：動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同質(zhì)量質(zhì)量速度速度mv千克米每秒千克米每秒kgms1預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義3動(dòng)量的變化量動(dòng)量的變化量物物體在某段時(shí)間內(nèi)體在某段時(shí)間內(nèi) 與與 的矢量差的矢量差(也是矢也是矢量量)，p (矢量式矢量式)4動(dòng)量定理動(dòng)量定理(1

5、)內(nèi)內(nèi)容：物體所受容：物體所受 的沖量，等于物體的沖量，等于物體 (2)公式：公式：Ftmvtmv0.末動(dòng)量末動(dòng)量初動(dòng)量初動(dòng)量pp0合力合力動(dòng)量的改變量動(dòng)量的改變量預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中預(yù)習(xí)完成后，請(qǐng)把你疑惑的問(wèn)題記錄在下面的表格中問(wèn)題問(wèn)題1問(wèn)題問(wèn)題2問(wèn)題問(wèn)題3預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義一、彈性碰撞和非彈性碰撞一、彈性碰撞和非彈性碰撞1碰碰撞中能量的特點(diǎn)：碰撞過(guò)程中，一般伴隨機(jī)械能的撞中能量的特點(diǎn)：碰撞過(guò)程中，一般伴隨機(jī)械能的損失，即：損失，即：Ek1Ek2Ek10Ek20.2彈性碰撞：兩個(gè)物體碰撞后形變能夠完全恢復(fù)，碰撞彈性碰撞

6、：兩個(gè)物體碰撞后形變能夠完全恢復(fù)，碰撞后沒(méi)有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即碰撞前后兩物體構(gòu)后沒(méi)有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，即碰撞前后兩物體構(gòu)成的系統(tǒng)的動(dòng)能相等成的系統(tǒng)的動(dòng)能相等3非彈性碰撞：兩個(gè)物體碰撞后形變不能完全恢復(fù)，該非彈性碰撞：兩個(gè)物體碰撞后形變不能完全恢復(fù)，該過(guò)程有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，總動(dòng)能減少非彈性過(guò)程有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能，總動(dòng)能減少非彈性碰撞的特例：兩物體碰撞后粘在一起以共同的速度運(yùn)動(dòng)，碰撞的特例：兩物體碰撞后粘在一起以共同的速度運(yùn)動(dòng)，該碰撞稱為完全非彈性碰撞，碰撞過(guò)程能量損失最多該碰撞稱為完全非彈性碰撞，碰撞過(guò)程能量損失最多預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例【例1】一一個(gè)質(zhì)

7、量為個(gè)質(zhì)量為2 kg的小球的小球A以以v03 m/s的速度與一的速度與一個(gè)靜止的、質(zhì)量為個(gè)靜止的、質(zhì)量為1 kg的小球的小球B正碰，試根據(jù)以下數(shù)據(jù)，正碰，試根據(jù)以下數(shù)據(jù)，分析碰撞性質(zhì)：分析碰撞性質(zhì)：(1)碰后小球碰后小球A、B的速度均為的速度均為2 m/s；(2)碰后小球碰后小球A的速度為的速度為1 m/s，小球，小球B的速度為的速度為4 m/s.答案答案(1)非非彈性碰撞彈性碰撞(2)彈性碰撞彈性碰撞預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練1現(xiàn)現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和和m，以，以相同的速率相同的速率v在光滑水平面上

8、相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞已在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞已知碰撞后甲滑塊靜止不動(dòng)，乙滑塊反向運(yùn)動(dòng)，且速度大小知碰撞后甲滑塊靜止不動(dòng)，乙滑塊反向運(yùn)動(dòng)，且速度大小為為2v.那么這次碰撞是那么這次碰撞是()A彈性碰撞彈性碰撞 B非彈性碰撞非彈性碰撞C完全非彈性碰撞完全非彈性碰撞 D條件不足，無(wú)條件不足，無(wú)法確定法確定答案答案A預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義3動(dòng)量的變化量動(dòng)量的變化量(p)ppp0(1)若若p、p0在同一條直線上，先規(guī)定正方向，再用正、在同一條直線上，先規(guī)定正方向，再用正、負(fù)號(hào)表示負(fù)號(hào)表示p、p0的方向，則可用的方向，則

9、可用ppp0mvtmv0進(jìn)進(jìn)行代數(shù)運(yùn)算行代數(shù)運(yùn)算(2)動(dòng)量變化量的方向：與速度變化的方向相同動(dòng)量變化量的方向：與速度變化的方向相同預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義【例【例2】羽羽毛球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)之一，運(yùn)動(dòng)員扣殺毛球是速度較快的球類運(yùn)動(dòng)之一，運(yùn)動(dòng)員扣殺羽毛球的速度可達(dá)到羽毛球的速度可達(dá)到342 km/h，假設(shè)球飛來(lái)的速度為，假設(shè)球飛來(lái)的速度為90 km/h，運(yùn)動(dòng)員將球以，運(yùn)動(dòng)員將球以 342 km/h的速度反向擊回設(shè)羽毛球的速度反向擊回設(shè)羽毛球的質(zhì)量為的質(zhì)量為5 g，試求：，試求：(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)量變化量；運(yùn)動(dòng)員擊球過(guò)程中羽毛球的動(dòng)量變化量；(2)在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽

10、毛球的動(dòng)能變化量是多少？在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的動(dòng)能變化量是多少？答案答案(1)0.6 kgm/s，方方向與球飛來(lái)的方向相反向與球飛來(lái)的方向相反(2)21 J預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 借題發(fā)揮關(guān)于動(dòng)量變化量的計(jì)算借題發(fā)揮關(guān)于動(dòng)量變化量的計(jì)算 (1)若初、末動(dòng)量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，若初、末動(dòng)量在同一直線上，則在選定正方向的前提下，可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算可化矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算 (2)若初、末動(dòng)量不在同一直線上，運(yùn)算時(shí)應(yīng)遵循平行四邊若初、末動(dòng)量不在同一直線上，運(yùn)算時(shí)應(yīng)遵循平行四邊形定則形定則預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)

11、學(xué)課堂講義課堂講義三、對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用三、對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用1動(dòng)量定理的理解動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)動(dòng)量定理的表達(dá)式量定理的表達(dá)式Ftmvtmv0是矢量式，等號(hào)包是矢量式，等號(hào)包含了大小相等、方向相同兩方面的含義含了大小相等、方向相同兩方面的含義(2)動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因動(dòng)量定理反映了合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因(3)公式中的公式中的F是物體所受的合外力，若合外力是變力，是物體所受的合外力，若合外力是變力，則則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義2動(dòng)量定理的應(yīng)用動(dòng)量定理的應(yīng)用(1)定定性分析有關(guān)現(xiàn)象：性分析

12、有關(guān)現(xiàn)象：物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間越短，力物體的動(dòng)量變化量一定時(shí)，力的作用時(shí)間越短，力就越大；力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，力就越小就越大；力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，力就越小作用力一定時(shí)，力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，動(dòng)量變化量越作用力一定時(shí)，力的作用時(shí)間越長(zhǎng)，動(dòng)量變化量越大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量變化量越小大；力的作用時(shí)間越短，動(dòng)量變化量越小(2)應(yīng)用動(dòng)量定理定量計(jì)算的一般步驟：應(yīng)用動(dòng)量定理定量計(jì)算的一般步驟：選定研究對(duì)象，明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程選定研究對(duì)象，明確運(yùn)動(dòng)過(guò)程進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)分析進(jìn)行受力分析和運(yùn)動(dòng)的初、末狀態(tài)分析選定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解選定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)

13、課堂講義課堂講義【例【例3】在在水平力水平力F30 N的作用下，質(zhì)量的作用下，質(zhì)量m5 kg的物的物體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)已知物體與水平面間的動(dòng)摩體由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)擦因數(shù)0.2，若，若F作用作用6 s后撤去，撤去后撤去，撤去F后物體還能向后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止？前運(yùn)動(dòng)多長(zhǎng)時(shí)間才停止？(g取取10 m/s2)答案答案12 s預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義針對(duì)訓(xùn)練針對(duì)訓(xùn)練2質(zhì)質(zhì)量為量為0.5 kg的彈性小球，從的彈性小球，從1.25 m高處自由高處自由下落，與地板碰撞后回跳高度為下落，

14、與地板碰撞后回跳高度為0.8 m，g取取10 m/s2.(1)若地板對(duì)小球的平均沖力大小為若地板對(duì)小球的平均沖力大小為100 N，求小球與，求小球與地板的碰撞時(shí)間；地板的碰撞時(shí)間；(2)若小球與地板碰撞無(wú)機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間為若小球與地板碰撞無(wú)機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間為0.1 s，求小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力求小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力答案答案(1)0.047 s(2)55 N，方方向豎直向下向豎直向下預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)課堂講義課堂講義 (2)由于小球與地板碰撞無(wú)機(jī)械能損失由于小球與地板碰撞無(wú)機(jī)械能損失 故碰撞后球的速度：故碰撞后球的速度： v25 m/s，方向豎直向上，方向豎直向上 由動(dòng)量定理得由動(dòng)量定理得(Fmg)tmv2(mv1) 解得解得F55 N 由牛頓第三定律得小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力大小為由牛頓第三定律得小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力大小為55 N，方，方向豎直向下向豎直向下.