物理课件动量与角动量.ppt

第三章动量与角动量 §3.1 冲量与动量定理 §3.1 冲量与动量定理 §3.1 冲量与动量定理 §3.1 冲量与动量定理 §3.1 冲量与动量定理 §3.2 质点系的动量定理 §3.2 质点系的动量定理 §3.2 质点系的动量定理 §3.3 动量守恒定律 §3.4 火箭飞行原理 §3.5 质 心 §3.5 质 心 §3.5 质 心 §3.5 质 心 §3.6 质心运动定理 §3.7 质点的角动量定理 §3.8 角动量守恒定律 1、系统的动量 结论：系统内各质点的动量的矢量和等于系统质心的速度与系统质量的乘积 §3.6 质心运动定理 2、质心运动定理 质心运动定律：作用在系统上的合外力等于系统的总质量与系统质心加速度的乘积。 表明一个质点系的质心运动就如同一个质点的运动，该质点质量等于整个质点系的质量并且集中在质心，而此质点所受的力是质点系所受的所有外力之和。 内力不影响系统质心的运动, 质心的运动只取决于所受的合外力. §3.6 质心运动定理 水平上抛三角板 运动员跳水 投掷手榴弹 3. 质点系的动量守恒定律 当一质点系所受的合外力等于零时，质点系的总动量保持不变，其质心速度保持不变。 4. 质点系相对于质心参考系的动量 相对于质心参考系（物体系的质心在其中静止的平动参考系），物体系的总动量为零。因此，质心参考系又叫零动量参考系。 P82-84 例3.10，3.11，3.12 例 一质量 的人站在一条质量为 ，长度 的船的船头上。开始时船静止，试求当人走到船尾时船移动的距离。（假定水的阻力不计。） 解： 设 表示船本身的质心 动量守恒定律 当人站在船的左端时 当人站在船的右端时 对船和人这一系统，在水平方向上不受外力，因而在水平方向的质心速度不变。又因为原来质心静止，所以在人走动过程中质心始终静止，因而质心的坐标值不变。 动量守恒定律 l-d d 一. 力对一参考点的力矩 A o 力矩单位: 力F对参考点O的力矩M定义为参点O到力的作用点A的径矢r和该力的矢量积. 二. 质点对某点的角动量 A o 质点质量m，速度v，位矢为 r， 定义质点对参考点O的角动量L为该质点的位矢与动量的矢量积 角动量单位: 说明: 角动量是物理学的基本概念之一。 角动量与质点的运动速度及参考点有关。 作圆周运动的质点的角动量 质点作匀速直线运动时，质点的角动量L保持不变。 P L r o * * * 本章教学内容： 3.1 冲量与动量定理 3.2 质点系的动量定理 3.3 动量守恒定律 3.4 火箭飞行原理 3.5 质心 3.6 质心运动定理 3.7 质点的角动量定律 3.8 角动量守恒定律 一 理解动量、冲量概念，注意其矢量性． 二 掌握掌握动量定理和动量守恒定律 ，及运用动量守恒定律解题． 三理解角动量概念，掌握角动量定理和角动量守恒定律． 教学基本要求 牛顿第二定律——表示力和受力物体的加速度的关系（瞬时关系），即与力作用的同时物体所获得的加速度和此力的关系． 力的作用需要持续一段时间，或者需要持续一段距离，这就是力对时间的累积作用和力对空间的累积作用。 动量定理（力对时间的积累效应规律），动量守恒定律，质心，质心运动定理，角动量，角动量守恒定律． 一. 冲量和动量 1. 冲量(力对时间的积累) 图3.1 t 0 t t F O dt 图3.1 t 0 t t F O dt 注意： （1）冲量是力对时间的累积效应。 （2）冲量是矢量， 恒力的冲量方向与力的方向相同； 变力的总冲量不一定与任意时刻变力的方向相一致，变力的冲量方向决定于这段时间诸元冲量矢量和的方向； 冲量的方向与平均冲力的方向总是一致。 冲量与动量 动量 动量是矢量，大小为 mv，方向就是速度的方向； 动量表征了物体的运动状态 冲量是矢量，方向为速度改变的方向． 冲量是表征力持续作用一段时间的累积效应； 冲量是过程量， 改变物体机械运动状态的原因。 冲量 二. 用冲量表示的动量定理 1. 牛顿第二定律的普遍形式 2. 动量定理 动量定理 在给定的时间内，质点所受的合外力的冲量，等于质点在同一时间内动量的增量 . 冲量的方向不是与动量的方向相同，而是与动量增量的方向相同 动量定理说明质点动量的改变是由外力和外力作用时间两个因素，即冲量决定的 动量定理的矢量式,分量式: 动量定理的应用: １.常用于碰撞过程中求平均冲力 2.应用动量定理的分量式求解某一方向上的冲量 3.要使质点的动量增量相同,则作用力大时,作