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1、16.6 用动量概念表示 牛顿第二定律,1.生活中的这些现象都是什么原理呢？,观察思考2演示1,鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块海绵垫，让鸡蛋落到海绵垫上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？,v=v0,质量为M 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由V0 变为Vt，求：小球动量变化和力的关系。,16.6 用动量概念表示牛顿第二定律-动量定理,分析：,由牛顿第二定律知：F=m a,而加速度：,整理得：,16.6 用动量概念表示牛顿第二定律,1、冲量（I）：在物理学中，物体受到的力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。I=F t，单位牛秒（N s）它是矢量
2、，方向与力的方向相同。,16.6 用动量概念表示牛顿第二定律,因此，上式可以表述为：2、动量定理 物体所受的合外力的冲量等于物体 动量的变化。即：I合=P 或 F合t=P 思考：上式反映了什么？力的大小与方向取决于什么？,16.6 用动量概念表示牛顿第二定律,即：合力的大小等于物体动量的变化率，力的方向即为动量变化率的方向。分析解释：1、足球运动员敢于用头射门。2、鸡蛋掉在海绵上不易打碎。,16.6 用动量概念表示牛顿第二定律,动量是描述运动物体力学特征的物理量，是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。力和时间的乘积，或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改
3、变物体运动状态的原因，冲量是改变物体动量的原因。冲量、动量都是矢量，动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动，各力也都在同一直线时，动量、冲量的方向可用正、负号表示。,典型例题2质量为0.1kg的小球，以10ms的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7ms的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为A30N B30N C170N D170N,D,典型例题4一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取10m/s2，不计空气阻
4、力）,7、质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落，碰到地面后竖直向上弹起到1.80m高处，碰撞时间为0.040s，g取10m/s2,求碰撞过程中地面对球的平均冲力。,1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出，故它是牛顿第二定律的另一种形式，但是两者仍有很大区别：（1）牛顿第二定律是一个瞬时关系式，它反映某瞬时物体所受合外力与加速度之间关系（仅当合外力为恒定不变时，a为恒量，整个过程与某瞬时是一致的）；（2）而动量定理是研究物体在合外力持续作用下，在一段时间里的累积效应，在这段时间内，物体的动量获得增加2、应用动量定理时，应特别注意Ft为矢量，是矢量差，而且F 是合外力3、对
5、于变力的情况，动量定理中的F 可看成是变力在作用时间内的平均值,知能提升,5、运用动量定理解题步骤：（1）确定研究对象；（2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析。（3）找出物体的初末状态并确定相应的动量；（4）选定正方向；（5）根据动量定理列方程求解；（6）对结果进行必要的分析。,“魔术”表演：瓦碎蛋全 杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的大石块，石裂而人不伤，这是什么道理？,用铁锤猛击放在“大力上”身上的大石块，大石块受到很大的打击力而破裂，但是，根据动量定理得对大石块来说，虽然受到的作用力F很大，但力作用时间极短，而大石块的质量又很大，因而引起的速度变化就很小，即大石块
6、几乎没有向下运动，而且石块与人的身体接触面积又较大，据，所以人身体受的压强并不很大，故此人不会受伤（当然，这还和表演者技术本领有关）,演示3：,学以致用,这又是为什么呢？,跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（）A、减小运动员的动量变化 B、减小运动员所受的冲量C、延长着地过程的作用时间 D、减小着地时运动员所受的平均冲力,生活这样的例子还有哪些？,动量定理通常可以定性解决以下两类问题：1、由F合t=P 知，当P 一定时，F合与t成反比；2、由F合t=P 知，当F合一定时，P与t成正比。,总结提高,学以致用,【例】一蹦极爱好者不慎从高h=30 m的地方跌下，系在身上的保险
7、带长L=5m，若保险带拉直后的缓冲时间t=2s。已知人的质量m=70 Kg。则人受到保险带的拉力T为多少？,解析：以人为研究对象，考虑保险带拉直、张紧过程，受力分析如图，向下为正方向。由动量定理，有（mgT）t=mv2mv1其中 v2=0，v1=解得 N 即人受到保险带的平均拉力为1050N。,【例】一蹦极爱好者不慎从高h=30 m的地方跌下，系在身上的保险带长L=5m，若保险带拉直后的缓冲时间t=2s。已知人的质量m=70 Kg。则人受到保险带的平均拉力T为多少？,学以致用,3、运用动量定理解题步骤：（1）确定研究对象，明确研究过程；（2）对研究对象进行受力分析，确定合外力冲量；（3）找出物
8、体的初末状态并确定相应的动量；（4）选定正方向，根据动量定理列方程求解。,心得体会,蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回离水平网面5.0m高处。已知运动员与网接触的时间为1.2s。求这段时间内网对运动员的平均作用力。（g取10m/s2),小试牛刀,解析：以人为研究对象，取向上为正方向。人接触网的初速度为：人离网时的速度为：由动量定理得：即网对人的平均作用力为1500N。,社会报道,另据报载：1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，飞行员弹射
9、逃生。,根据刚才报道：假设飞机飞行速度为v=600m/s，鸟的质量为m=1.0kg，鸟的身长L=15cm（除去毛），鸟与飞机相撞面积S=0.01m2。试计算一下飞机受到的撞击力约为多大？,分析：因飞机质量M m,故相撞过程中飞机速度不变，因此，撞击时间 t=L/v=0.15/600s=2.510-4s.,取鸟为研究对象，因撞击时间极短，因此可认为撞击时间内，鸟受到飞机对它的撞击力为F.根据动量定理可得：Ft=mv1-mv0 F=(mv1-mv0)/t=1.0600/2.510-4N=2.4106N.这里所求出的撞击力F，实际上只是撞击时间内的平均值，,根据牛顿第三定律可知，鸟与飞机相撞时，飞机
10、所受的平均撞击力亦为2.4106N，这样巨大的撞击力对撞击表面产生的压强P=F/S=2.4106/0.01=2.4108Pa，这样巨大的压强造成机毁鸟亡的结果是不稀奇的.,1、质量为0.1kg的小球，以10ms的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7ms的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为A30N B30N C170N D170N,实战演习,2、质量为m的钢球自高处落下，以速率碰地，竖直向上弹回，碰撞时间极短，离地的速率为v2，在碰撞过程中，地面对钢球的冲量的方向和大小为 A向下，m(v1-v2)B向下，m(v1+V2)C向
11、上，m(v1-v2)D向上，m(v1+V2),3、在下列各种运动中，任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有（）A、匀加速直线运动 B、平抛运动C、匀减速直线运动 D、匀速圆周运动,4、把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是：A、在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大；B、在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小；C、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大；D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小,1、动量定理 物体所受的合外力的冲量等于物体 动量的变化。即：I合=P 或 F合t=P 2、解题步骤：（1）确定研究对象；（2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析；（3）找出物体的初末状态并确定相应的动量及其变化量；（4）选定正方向，根据动量定理列方程求解。3、理解要点：（1）公式的矢量性；（2）公式既适合恒力，也适合变力，变力时求的是平均力；（3）可以定性解释一些现象。,课堂收获,
