2017-2018學(xué)年高中創(chuàng)新設(shè)計(jì)物理粵教版選修3-5課件：1-1,1-2(1) 物體的碰撞 動(dòng)量　動(dòng)量守恒定律

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1、 第一節(jié)物體的碰撞第二節(jié)(1)動(dòng)量動(dòng)量守恒定律 目標(biāo)定位1.探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.2.理解動(dòng)量、沖量的概念，知道動(dòng)量的變化量也是矢量.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 一、物體的碰撞1碰撞碰撞就是兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體在相遇的 時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生非常大的相互作用的過程其最主要特點(diǎn)是：相互作用 ，作用力 和作用力峰值 等極短時(shí)間短變化快大 2碰撞的分類(1)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：正碰(對(duì)心碰撞)：作用前后 斜碰(非對(duì)心碰撞)：作用前后 (2)按碰撞過程中機(jī)械能是否損失分為：彈性碰撞：碰撞前后系統(tǒng)

2、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，E k1Ek2Ek1Ek2.沿同一條直線不沿同一條直線相等 二、動(dòng)量及其改變1沖量(1)定義：物體受到的 與 的乘積(2)定義式：I .(3)單位：在國際單位制中，沖量的單位是 ，符號(hào)為 .力力的作用時(shí)間Ft牛頓秒Ns 2動(dòng)量(1)定義：運(yùn)動(dòng)物體的 和它的 的乘積(2)定義式：p .(3)單位：在國際單位制中，動(dòng)量的單位是 ，符號(hào)為 .(4)方向：動(dòng)量是矢量，其方向與速度方向相同質(zhì)量速度m v千克米每秒kgms1 3動(dòng)量的變化量物體在某段時(shí)間內(nèi) 與 的矢量差(也是矢量)，p (矢量式)4動(dòng)量定理(1)內(nèi)容：物體所受 的

3、沖量，等于物體 (2)公式：Ftm vtm v0.末動(dòng)量初動(dòng)量pp0合力動(dòng)量的改變量 預(yù)習(xí)完成后，請把你疑惑的問題記錄在下面的表格中問題1問題2問題3 一、彈性碰撞和非彈性碰撞1碰撞中能量的特點(diǎn)：碰撞過程中，一般伴隨機(jī)械能的損失，即：Ek1Ek2Ek10Ek20.2彈性碰撞：兩個(gè)物體碰撞后形變能夠完全恢復(fù)，碰撞后沒有動(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3非彈性碰撞：兩個(gè)物體碰撞后形變不能完全恢復(fù)，該過程有動(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)，該碰撞稱為完全非彈性碰撞，碰撞過程能量損失最多 【例1】一個(gè)質(zhì)量為2 kg的小

4、球A以v03 m/s的速度與一個(gè)靜止的、質(zhì)量為1 kg的小球B正碰，試根據(jù)以下數(shù)據(jù)，分析碰撞性質(zhì)：(1)碰后小球A、B的速度均為2 m/s；(2)碰后小球A的速度為1 m/s，小球B的速度為4 m/s.答案(1)非彈性碰撞(2)彈性碰撞 針對(duì)訓(xùn)練1現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v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)，且速度大小為2v.那么這次碰撞是()A彈性碰撞 B非彈性碰撞C完全非彈性碰撞 D條件不足，無法確定答案A 3動(dòng)量的變化量(p)ppp0(1)若p、p0在同一條直線上，先規(guī)定正方向，再用正、負(fù)號(hào)表示p、p0的方向，則可用ppp

5、0m vtm v0進(jìn)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 【例2】羽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342 km/h，假設(shè)球飛來的速度為90 km/h，運(yùn)動(dòng)員將球以 342 km/h的速度反向擊回設(shè)羽毛球的質(zhì)量為5 g，試求：(1)運(yùn)動(dòng)員擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量；(2)在運(yùn)動(dòng)員的這次扣殺中，羽毛球的動(dòng)能變化量是多少？答案(1)0.6 kgm/s，方向與球飛來的方向相反(2)21 J 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，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)遵循平行四邊形定則

6、 三、對(duì)動(dòng)量定理的理解和應(yīng)用1動(dòng)量定理的理解(1)動(dòng)量定理的表達(dá)式Ftm vtm v0是矢量式，等號(hào)包含了大小相等、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(3)公式中的F是物體所受的合外力，若合外力是變力，則F應(yīng)是合外力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值 2動(dòng)量定理的應(yīng)用(1)定性分析有關(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，力就越大；力的作用時(shí)間越長，力就越小作用力一定時(shí)，力的作用時(shí)間越長，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(2)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)過程進(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

7、解 【例3】在水平力F30 N的作用下，質(zhì)量m5 kg的物體由靜止開始沿水平面運(yùn)動(dòng)已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，若F作用6 s后撤去，撤去F后物體還能向前運(yùn)動(dòng)多長時(shí)間才停止？(g取10 m/s2)答案12 s 針對(duì)訓(xùn)練2質(zhì)量為0.5 kg的彈性小球，從1.25 m高處自由下落，與地板碰撞后回跳高度為0.8 m，g取10 m/s2.(1)若地板對(duì)小球的平均沖力大小為100 N，求小球與地板的碰撞時(shí)間；(2)若小球與地板碰撞無機(jī)械能損失，碰撞時(shí)間為0.1 s，求小球?qū)Φ匕宓钠骄鶝_力答案(1)0.047 s(2)55 N，方向豎直向下 (2)由于小球與地板碰撞無機(jī)械能損失故碰撞后球的速度：v25 m/s，方向豎直向上由動(dòng)量定理得(Fm g)tm v2(m v1)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55 N，方向豎直向下.