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[文章介紹] 動量定律及其應用 動量定律及其應用 [學習目標] [學習目標] 理解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是一個向量; 理解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是; 知道動量的變化量也是矢量,理解動量定律的確切含義和表達,知道動量定律適用于變力的估計; 能夠使用動量定律來解釋現象和過程
【文本】
動量定律及其應用 動量定律及其應用 【學習目標】【學習目標】 1. 了解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是一個向量; 2、理解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是一個向量; 3知道動量的變化量也是矢量,理解動量定律的確切含義和表達,知道動量定律適用于變力的估計; 4 能用動量定律解釋現象并處理相關問題 [要點] [要點] 1. ,動量定律 要點 1. ,動量定律 11 和動量變化 和動量的變化 (1)動量的定義:物體的質量與運動速度的乘積稱為物體的動量,記為pmv 動量反映在動力學中 物體運動狀態的數學量為狀態量。 說動量,必須明確,是物體在那個時刻或那個狀態所具有的動量。 在小學,動量表達式中的速度通常是以月亮為基礎的(2)動量的矢量性:動量是一個矢量。
其方向與物體的速度方向一致,服從矢量算法 (3) 動量單位:動量單位由質量和速度的單位決定。 在國際單位制中,動量的單位為千克米每秒,符號為kgm/s (4) 動量變化p:動量是一個矢量,其大小為pmv,其方向與速度。 因此,當速度改變時,物體的動量也隨之改變。 當速度的大小或方向發生變化時,速度發生變化,物體動量的大小或方向也隨之發生變化,我們說物體的動量發生了變化。 假設物體的初始動量p1mv1和最終動量p2mv2,物體動量的變化是因為動量是一個向量。 所以,上面的公式一般來說都是向量公式。 向量公式 22 沖量 (1) 沖量的定義:力與力的作用時間的乘積稱為力的沖量,記為IFt。 (2)沖量的矢量性:因為力是矢量。
所以沖量也是矢量,但沖量的方向不一定是力的方向 (3)沖量的單位:由力的單位和時間的單位決定。 在國際單位制中,沖量的單位為牛頓秒,符號為Ns (4) 在理解力沖量的概念時,應注意以下幾點: 沖量是一個過程量,反映的是累積療效一段時間內的力量,所以它取決于力量和時間。 短時間內的累積療效與長時間的小力量累積療效是一樣的。 在計算沖量時,必須清楚哪個力是哪個時間段的沖量。 根據沖量IFt的定義,只能直接求出一個恒定力的沖量,無論力的大小或方向是否發生變化,都不能直接用IFt求出力的沖量。 當力的方向不變時,沖量的方向與力的方向相同。 當力的方向發生變化時,沖量的方向通常根據動量定律來確定(即沖量的方向就是物體動量的變化方向) 33 變化之間的關系動量與動量的關系 動量定律 動量的變化與動量的關系 總外力的沖量等于物體動量的變化。 物理表達式如下: mv0 是物體初始狀態的動量。

mv 是力作用結束時的最終動量 Page 1 動量定律反映了物體在力的沖量作用下狀態發生變化的規律,是力作用的累積效應力對時間 (2) 動量定律的理解 應用要點: 動量定律的表達是一個向量公式。 應用動量定律時,必須規定,正向動量定律公式中,F為包括重力在內的所有外力作用于研究對象的合力。 它可以是恒定的力,也可以是可變的力。 當總外力為變力時,F應為作用時間內總外力的平均值。 動量定律的研究對象是單個物體或系統。 動量定律中的沖量是總外力的沖量,而不是某個力的沖量 在所研究的化學過程中,如果每個外力作用在物體上的作用時間相同,則在計算外力的沖量時,可以先算出所有外力的合力,然后除以力的作用時間。 求每個外力在動作時間內的沖量。
然后計算所有外力沖量的矢量和。 如果每個外力作用在物體上的作用時間不同,只能先計算每個外力在其作用時間內的沖量,然后計算所有外力沖量的矢量和動量定律。 是合力外力的沖量,是研究對象動量變化的原因,而不是動量形成的原因。 不能認為聯合外力的沖量就是動量的變化,聯合外力的沖量就是研究對象狀態變化的外因。 外力的變化是外力沖量作用的必然結果。 動量定律不僅適用于宏觀物體的低速運動,也適用于微觀物體和高速運動。 11 of the 動量變化量的估計是一個向量。 當動量變化時,動量在pp的末尾和p的開頭發生變化。 應使用平行四邊形規則進行計算。 如圖所示,當前狀態動量和最終狀態動量不在一條直線上。
動量變化由平行四邊形規則計算。 動量變化的方向通常不同于初始動量和最終動量的方向。 當前動量與末動量在同一直線上時,可選擇正方向,動量變化可簡化為 正負號的代數運算 22 沖量估計法 沖量估計法 (1) 如果一個物體受到一個恒力,力的沖量值等于力與作用時間的乘積,沖量的方向與恒力的方向一致; 如果力是同向均勻變化的力,則力的沖量可以用平均力估算; 如果力是一般變力,則不能直接估計沖量 (2) 沖量的絕對性是因為力和時間與參考系無關,所以力 (3) 沖量估計公式IFt不僅適用用于估計某個恒力的沖量,也可以估計合力的沖量。 當根據 IFT 估計沖量時,只考慮力及其作用時間。 (4) 如果每個外力作用在物體上的沖量都在同一條直線上,則沖量的計算服從平行四邊形規則。
這樣選擇正方向后,每個力脈沖的方向就可以用加號或減號來表示。 這時,沖量的計算可以簡化為一次代數運算。 (5) 沖量是一個過程量,必須明確研究對象和作用過程,才能計算沖量,即必須明確力對于那個對象的沖量是在哪個時間段 (6) 當估算沖量,必須明確是估算分力的沖量還是合力的沖量。 如果是估計分力的沖量,必須明確是哪個分量的沖量 Ft圖像下的沖量(7)的面積就是力的沖量,如圖(a)所示。 如果要求出變力的沖量,仍可用“面積法”表示,如圖(b)所示。 33 to law 該定律的應用 (1) 物體的動量變化p與合外力的沖量具有等效的替代關系。 兩者大小、方向相等,可以相互替代。 據此:應用Ip求變力的沖量:如果物體受到大小或方向變化的力作用,則不能用Ft直接計算變力的沖量。
此時可以求出物體在力的作用下動量的變化p,等效代入力I可以用pFt求物體在恒力作用下做曲線運動的動量變化:物體在曲線運動中的速度和方向在p中,需要運用矢量計算技巧。 如果排斥力是恒力,可以求恒力的變化,求動量變化的沖量pp,等效地代替動量的變化(2)用動量定律解釋相關化學要點現象。 從Ftp可知,當p一定時,排斥力F的大小與作用時間t成正比。 例如,玻璃從一定高度自由落下,落在水泥地面上,玻璃可能會碎,但如果落在墊子上,則可能會碎。 原因是玻璃的動量變化看似相同,但作用時間不同:當F為常數時,物體動量的變化與作用時間成反比。 比如圖中兩個物體疊放在水平的桌子上,如果用力的話,A級會很快被拉出來。
B物體幾乎靜止不動,當A物體被拉出時,B物體垂直下落。 (3)應用動量定律求解問題的步驟:選擇研究對象; 確定化學過程及其初始和最終狀態; 分析所研究的化學過程中應力的研究對象; 指定正方向,根據動量定律制定; 求解多項式,統一單位,得出結果。 Point 3. 與其他相關知識的聯系和區別 11 幾個數學量的區別 (1) 動量和速度的區別 動量和速度都是描述物體運動狀態的數學量。 它們都是矢量,動量的方向與速度的方向相同。 速度是在運動學中,描述物體運動狀態的數學量,在運動學中,只需要知道物體運動的速度,而不必知道物體的質量。 比如兩個運動員跑100米,相對速度就是大小,沒有考慮運動員的素質; 動量是動力學中描述物體運動狀態的數學量。

它能直接反映物體在受到外力的沖量作用后的機械運動的變化。 動量與物體運動變化的沖量和原因有關。 比如一個標槍,一個籃球,以同樣的速度向你滾來,你敢往哪里踢? 一? 其實就是籃球。 由于網球質量小,阻止它所需的沖力很小。 (2)動量與動能的區別及其關系。 動量是矢量,動能是標量。 改變外力合力所做的功時,動量和動能與速度相同。 它們都是描述物體運動狀態的數學量,但動能是從能量的角度描述物體的狀態。 物體有一定的速度,所以有一定的動量。 同時它也有一定的動能,比如:一個質量為m5kg的小球在水平地面上以10m/s的速度運動,那么它的動量和動能都是p2Ek或者又比如:兩個物體A和B的質量分別為mA、mB。
而mAmB,當它們具有相同的動能時,我們從第3頁知道,物體A的動量pA小于物體B的動量pB; 反之,當它們動量相同時,由Ek2m可知,物體A的動能EkA大于物體B的動能EkB (3)沖量與功的區別。 沖量是矢量,功是標量。 由IFt可知,如果有一個力,這個力一定有沖量。 由于時間t不能為零,由功的定義可知,如果有力,這個力不一定做功,如:物體落在斜坡上,斜坡對物體有沖量作用物體的支撐力,但支撐力不對物體做功; 對于做勻速圓周運動的物體,向心力對物體有沖量作用,但向心力不對物體做功; 對于水平面上靜止的物體動量定理的例子及解釋,重力不做功,但重力沖量在一段時間內不為零。 沖動是時間上力量的積累,工作是空間上力量的積累。 這兩種累積效應可以用圖中“Ft”圖像和“Fs”圖像上的面積來表示。
(a) 圖中的曲線是作用在物體上的力F隨時間t的變化曲線。 圖中陰影部分的面積代表力F在時間tt2t1內的沖量。 (b)圖中陰影部分的面積 面積表示力F所做的功。 22 用動量的概念來表示牛頓第二定理。 用動量的概念來表示牛頓第二定理 (1) 牛頓第二定理的動量表達式 這個公式表明排斥力F等于物體動量的變化率,即Fp是牛頓的另一種表示第二定理t(2) 動量定律與牛頓第二定律的區別與聯系 運動狀態變化的因果關系 牛頓第二定理反映了力與加速度的瞬時對應關系; 而動量定律反映的是在反作用力作用一段時間的過程中,合外力的沖量與物體初末態的動量變化之間的關系動量定律相對于牛頓第二定律法律。
它有其獨特的優點,因為在公式中,只涉及兩個狀態量mv和mv0和一個過程量Ft。 對于這兩種狀態之間的過程,在力F作用過程中不考慮軌跡、加速度和位移,無論物體是直線運動還是曲線運動,動量定律始終是適用的。 動量定律不僅用于解決恒力持續作用下的問題,它特別適用于解決作用時間短、力小的問題。 變化和非常復雜的問題,如沖擊、碰撞、反沖運動等動量定理的例子及解釋,只需要知道運動物體的狀態,不需要考慮中間過程的細節。 只要動量的變化有確定值,就可以用動量定律求出力或平均力,用牛頓第二定理很難解決。 因此,從某種意義上說,應用動量定律解決問題比牛頓第二定理更直接、更簡單。 牛頓第二定理只適用于宏觀物體的低速運動。
它不再適用于高速運動的物體和微觀粒子,但動量定律是普遍適用的。 牛頓第二定律和動量定律都必須用在慣性系中。 33 動量定律與動能定律的比較動量定律與動能定律的比較Laws of Law Page 4 因果關系 F 結合 tmvmv 向量公式結合沖量動量的變化外力涉及力和時間 F 結合標量公式結合外力的功(總功) 動能的變化涉及力和位移 應用優化 四個缺失點。 四。 應用動量定律求解問題的步驟 應用動量定律求解問題的步驟 1.選擇研究對象; 2、確定化學過程及其狀態; 3.分析化工過程中的研究對象 4.指定正方向,根據動量定律制定; 5. 求解多項式,統一單位,得出結果。 【典型事例】 【典型事例】 類型一、基本概念的理解 類型一、基本概念的理解 例一 羽毛球是速度最快的棋類運動之一。
扣羽毛球的速度達到了342km/h。 假設球的飛行速度為90km/h,羽毛球的質量為5g。 試求羽毛球在投擲過程中的動量變化。 方向與速度變化v相同 【答】見分析 【分析】如果小球飛行的方向為正方向,則動量變化,小球的動量變化為0./s , 方向與小球飛行的方向相同 【總結升華】 (1) 由于pmv是向量,只要m的大小,v的大小,v的方向中的任意一個或幾個v改變,動量p也會改變。 (2) 變化量p的動量也是一個向量,其方向與速度變化量v的方向相同。 (3)動量變化p的大小通常由初始動量減去最終動量,也稱為動量增量pptp0。 這個公式是一個向量公式,如果pt,p0不在一條直線上。
