高中物理動量定理教案

1、高中物理動量定理教案導語：動量定理動力學的普遍定理之一。內容為物體動量的增量等于它所受合外力的沖量即Ft=Avm,或所有外力的沖量的矢量和。以下是品才網(wǎng).的高中物理動量定理教案，歡迎閱讀參考。一、動量運動的物體能夠產(chǎn)生一定的機械效果(如彈丸穿透紙靶)，這個效果的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素，這個效果只能發(fā)生在物體運動的方向上。物理學家們?yōu)榱嗣枋鲞\動物體的這一特性，引入動量概念。1、動量：我們把物體的質量和速度的乘積叫做動量。定義：運動物體的質量和速度的乘積叫做動量用符號p表示，即p=mv動量是描述物體處于某一運動狀態(tài)時的物理量，當運動狀態(tài)一定時，物體的動量也就確定了，所以動量是一個狀態(tài)量

2、動量是一個矢量，動量的方向和速度方向相同動量的單位是千克米/秒(kgm/s)沖量的單位Ns與動量的單位kgm/s是相同的動量在變化，包括幾種情況，舉例說明.2、動量變化p.定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為P和P',則稱：pup-P為物體在該過程中的動量變化.PzP動量變化4P是矢量，其運算法則為：將表示初始動量的箭尾和表示末動量的箭頭共點放置，則：自初始動量中的箭頭指向末了動量P的箭尾的有向線段，即為矢量p.如P'圖所示.如果始、末動量都在同一直線上或相互平行，則在該直線上選定一個正方向后，就可以將矢量運算轉換成代數(shù)運算了。例1一個質量是0.2kg的鋼球，以2m/s

3、的速度水平向右運動，碰到一塊堅硬的大理石后被彈回，沿著同一直線以2m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化?變化了多少?例2質量為0.5kg的物體以4m/s的速率做勻速圓周運動，則：a：物體的動量是否保持不變?b：物體在半周期內的動量變化是多大?方向如何?一個周期內的動量變化是多大?c：1/4周期內的動量變化是多大?2三、鞏固練習：1.對于力的沖量的說法，正確的是：()A. 力越大，力的沖量就越大B. 作用在物體上的力大，力的沖量也不一定大C.F1與其作用時間t1的乘積F1t1的大小，等于F2與其作用時間t2的乘積F2t2的大小，則這兩個沖量相同D.靜置于水平地面上的桌子受到水平

4、推力F的作用，經(jīng)時間t始終處于靜止狀態(tài)，則此推力的沖量為零2.質量m為3kg的小球，以2m/s的速率繞其圓心O做勻速圓周運動，小球從A轉到B過程中動量的變化為多少？從A轉到C的過程中，動量變化又為多少?第二節(jié)動量定理【新課新入】引入：雞蛋從一米多高的地方落到泡沫墊上，雞蛋卻沒有打破，為什么呢？本節(jié)課我們就來學習這方面的知識.【新課教學】一、動量定理問題：一個質量為m的物體，初速度為v,在合力F的作用下，經(jīng)過一段時間t,速度變?yōu)関',求：物體的初動量p和末動量p'分別為多少？物體的加速度a=?D據(jù)牛頓第二定律F=m何推導得至U一個什么表達式？1 .動量定理：物體所受合力的沖量等于

5、物體動量的改變量，這個結論叫做動量定理。2 .表達式為：Ft=mv'-mv說明：動量定理說明合外力的沖量與研究對象的動量改變量的數(shù)值相同，方向一致，單位等效.但不能認為合外力的沖量就是動量的增量.動量定理既適用于恒力，也適用于變力.對于變力的情況，動量定理中的F應理解為變力在作用時間內的平均值.二、動量定理的應用：例題：一個質量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s,設球棒與壘球的作用時間為0.01s,求球棒對壘球的平均作用力有多大？運用動量定理解題的一般步驟：確定研究對象和物體的運動過程;3對研究對象進行受力分析，確定

6、全部外力及作用時間；找出物體的初末狀態(tài)并確定相應的動量;選定正方向，并給每個力的沖量和初末動量帶上正負號，以表示和正方向同向或反向根據(jù)動量定理列方程求解.三、用動量定理解釋現(xiàn)象：1 .討論：在動量變化量Ap一定的情況下，F(xiàn)和t之間有什么關系？在Ap一定時，要增大力F,可縮短作用時間；要減小力F,可以使力的作用時間延長.2 .解釋導語中的現(xiàn)象：雞蛋掉到泡沫塑料墊上，延長了作用時間故作用力減小，所以雞蛋沒被擊破.“瓦碎蛋全”的解釋?？偨Y：在生活中，我們要得到很大的作用力，就要縮短力的作用時間;而有時需要延長力的作用時間來減小力的作用.你能舉出一些實例嗎？四、鞏固練習1. 如圖所示，用0.5kg的鐵

7、錘釘釘子，打擊時鐵錘的速度為4m/s，打擊后鐵錘的速度為0，設打擊時間為0.01s.不計鐵錘的重量，鐵錘釘釘子的平均作用力是多大？考慮鐵錘的重量，鐵錘釘釘子的平均作用力又是多大？你分析一下，在計算鐵錘釘釘子的平均作用力時，在什么情況下可以不計鐵錘的重量？2. 一個質量為1kg的物體，從20m的高處以速度v0=10m/s水平拋出，求：從拋出到落地前一瞬間物體動量的變化.物體從拋出到落地整個過程中受到的沖量.(空氣阻力不計，g取10m/s2)四、小結：沖量的求解方法：可用I=Ft求出，也可通過I=Ap,間接求出。涉及到力與作用時間的問題應優(yōu)先選用動量定理解題.五、思考題：1. 關于力的沖量和物體的

8、動量之間的關系，正確的是：()A. 物體受到的力的沖量越大，物體的動量就越大B. 物體受到的力的沖量越大，物體受到的沖力一定越大C. 物體受到的力的沖量越大，物體的動量變化一定越大D. 以上說法都不正確2. 跳高時要鋪上厚厚的墊子，這是為了：()A.減少運動員受到的沖量B.減少運動員受到的沖力C.減少運動員的動量的變化D.減小運動員的慣性43 .質量相等的P和Q,并排靜止在光滑的水平桌面上，現(xiàn)用一水平恒力F推物體P,同日t給Q一個與F同方向的瞬時沖量I,使兩物體開始運動，當兩物體重新相遇時，所經(jīng)歷的時間為()A.I2IF2FB.C.D.FFII4 .為保證高空作業(yè)人員的安全，對安全帶長度的要求

9、是()A.短些好B.長些好C.越長越好，但不能超過到地面的高度D.不論長短都一樣5 .A、B兩球質量相等，A球豎直上拋，B球平拋，兩球在運動中空氣阻力不計，則下列說法中正確的是()A. 相同時間內，動量變化的大小相等，方向相同B. 相同時間內，動量變化的大小相等，方向不同C. 動量的變化率大小相等，方向相同D. 動量的變化率大小相等，方向不同動量定理習題課【復習引入】：動理定理的內容、表達式：Ft=mv'-mv各物理量的含義說明：矢量性、因果性(合外力的沖量是動量變化的原因)、廣泛性(變力和恒力勻適用)。體現(xiàn)一種直接和間接計算沖量和動量的方法。一、動量和沖量都為矢量，應用時應規(guī)定正方向

10、例1.一個質量是0.2kg的鋼球，以2m/s的速度水平向右運動，碰到一塊堅硬的大理石后被彈回，沿著同一直線以2m/s的速度水平向左運動，若撞擊時間為0.02s,求鋼球對大理石的撞擊力。練習：以40m/s的初速度將一質量為0.2kg的小球豎直上拋(不計阻力，g取10m/s2),則4秒末小球的動量大小和方向？二、由Ft=mv'-mv求出的F是作用在物體上的合外力，應區(qū)分于某個力例2.質量為50kg的物體從5m高處自由落下打在地面上，打擊時間為0.1s。求這一過程地面受到的平均打擊力。分析：應正確區(qū)分物體受到的合外力和地面對物體的彈力三、表達式中動量變化與物體的受力應統(tǒng)一于相同的過程中例3.

11、一物體質量為20kg,用一根長5m的細繩系著拴在高空某一支架上，物體由懸點自由落下，到停止運動歷時1.1s（繩未斷），則物體對繩子的平均拉力多大?（g取10m/s2）選取的研究對象：物體5選擇的研究過程：學生回答對選定和對象和過程，受力分析、確定動量變化合外力的沖量如何表達：分析說明：高空作業(yè)時，工作人員身上一般要系上彈性較好的安全帶。訓練：如圖A、B兩木塊緊靠在一起靜止在光滑的水平面上，mA=1kgmB=2kg一粒子彈自左向右水平射穿這兩塊木塊。設子彈在A中穿行的時間為0.01s,在B中穿行的時間為0.02s,子彈在兩木塊中穿行時受到的阻力大小恒定，均為f=300N。則子彈射過兩木塊后，兩木

12、塊的速度各為多大?（對象、過程的統(tǒng)一是正確求解的關鍵）素質能力訓練一、填空題1 .將0.5kg的小球以10m/s的速度豎直向上拋出，在3s內小球的動量變化的大小等于kgm/s,方向10m/s的速度水平拋出，在3s內小球的動量變化的大小等于kgm/s,方向.2 .車在光滑水平面上以2m/s的速度勻速行駛，煤以100m/s的速率從上面落入車中，為保持車的速度為2m/s不變，則必須對車施加水平方向拉力牛.二、選擇題1 .A、B兩個物體都靜止在光滑水平面上，當分別受到大小相等的水平力作用，經(jīng)過相等時間，下列說法正確的是A.A、B所受的沖量相同B.A、B的動量變化相同C.A、B的末動量相同D.A、B的末

13、動量大小相同2 .質量為m的物體以速度v0做平拋運動，經(jīng)過時間t,下落的高度為h,速度大小為v,在這段時間內，該物體動量變化量大小為A.mv-mv0B.mgtC.mv2?v0D.m2gh263. 關于沖量、動量、動量的變化的下列說法中正確的是A. 物體的動量等于物體所受的沖量B. 物體所受外力的沖量大小等于物體動量的變化大小C. 物體所受外力的沖量方向與物體動量的變化方向相同D. 物體的動量變化方向與物體的動量方向相同4. 某物體受到一個-6Ns的沖量作用，則A. 物體的動量一定減小B. 物體的末動量一定是負值C. 物體動量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D. 物體原來動量的方向一定與這個沖量

14、的方向相反5.水平飛行的子彈m穿過光滑水平面上原來靜止的木塊M子彈在穿過木塊的過程中A.m和M所受的沖量相同B.子彈與木塊相互作用力做功的數(shù)值相等C.m速率的減少等于M速度的增加D.m動量的減少等于M動量的增加A. 一質量為2kg的質點從靜止開始沿某一方向做勻加速直線運動，它的動量p隨位移變化的關系式為p?8xkgm/s,則此質點A.加速度為8m/s2B.2s內受到的沖量為32NsC.在相同的時間內，動量的增量一定相等D.通過相同的距離，動量的增量也可能相等B. 與勻變速運動的物體在某時間內與動量變化量的方向相同的是A.這段時間內的位移方向C. 這段時間內的平均速度方向D. 這段時間內速度變化

15、量的方向E. 物體運動的加速度方向F. 物體所受合外力的方向三、計算題1 .質量為100g的小球從0.80m高處自由落到一厚軟墊上，若小球接觸軟墊到陷至最低點經(jīng)歷了0.20s,求這段時間內軟墊的彈力對小球的沖量為多少?2 .以速度v0水平拋出一個質量為1kg的物體，若在拋出后5s落地，求它后3s內動量的變化.7參考答案：一、1.14.7,豎直向下;14.7，豎直向下2.200二、1.D2.B3.BC4.C5.D6.ABC7.CDE三、1.0.6Ns2. p=I=mgt=30kgm/s第一章動量守恒研究新課標要求(1) 探究物體彈性碰撞的一些特點，知道彈性碰撞和非彈性碰撞;(2) 通過實驗，理解

16、動量和動量守恒定律，能用動量守恒定律定量分析一維碰撞問題，知道動量守恒定律的普遍意義;(3) 通過物理學中的守恒定律，體會自然界的和諧與統(tǒng)一。第一節(jié)動量定理三維教學目標1、知識與技能：知道動量定理的適用條件和適用范圍2 、過程與方法：在理解動量定理的確切含義的基礎上正確區(qū)分動量改變量與沖量;3 、情感、態(tài)度與價值觀：培養(yǎng)邏輯思維能力，會應用動量定理分析計算有關問題。教學重點：動量、沖量的概念和動量定理。教學難點：動量的變化。教學方法：教師啟發(fā)、引導，學生討論、交流。教學用具：投影片，多媒體輔助教學設備。1、動量及其變化(1) 動量的定義：物體的質量與速度的乘積，稱為(物體的)動量。記為p=mv

17、單位:kgm/s讀作“千克米每秒”。理解要點：狀態(tài)量：動量包含了“參與運動的物質”與“運動速度”兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，具有瞬時性。大家知道，速度也是個狀態(tài)量，但它是個運動學概念，只反映運動的快慢和方向，而運動，歸根結底是物質的運動，沒有了物質便沒有運動.顯然地，動量包含了“參與運動的物質”和“運動速度”兩方面的信息，更能從本質上揭示物體的運動狀態(tài)，是一個動力學概念。矢量性：動量的方向與速度方向一致。綜上所述：我們用動量來描述運動物體所能產(chǎn)生的機械效果強弱以及這個效果發(fā)生的方向，動量的大小等于質量和速度的乘積，動量的方向與速度方向一致。(2) 動量的變化量：1、

18、定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為p和p',則稱：p=p'-p為物體在該過程中的動量變化。2、指出：動量變化p是矢量。方向與速度變化量v相同。一維情況下：p=mrAu=mu2-mAu1矢量差例1：一個質量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量有沒有變化?變化了多少?(3) 、動量定理(1) 內容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化(2) 公式：Ft=m-mv=-讓學生來分析此公式中各量的意義：其中F是物體所受合外力，mv是初動量，m是末動量，t是物體從初動量變化到

19、末動量所需時間，也是合外力F作用的時間。(3) 單位：F的單位是N,t的單位是s,p和的單位是kgm/s(kgms-1)(4) 動量定理不僅適用恒力作用，也適用變力作用的情況(此時的力應為平均作用力)(5) 動量定理不僅適用于宏觀低速物體，對微觀現(xiàn)象和高速運動仍然適用.前面我們通過理論推導得到了動量定理的數(shù)學表達式，下面對動量定理作進一步的理解。(6) 動量定理中的方向性例2:質量為m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右運動與墻壁發(fā)生碰撞后以大小v/2反向彈回，與墻壁相互作用時間為t，求小球對墻壁的平均作用力。小結：公式Ft=m-mv是矢量式，計算時應先確定正方向。合外力的沖量的方向與物體動量

20、變化的方向相同。合外力沖量的方向可以跟初動量方向相同，也可以相反。例3:質量為0.40kg的小球從高3.20m處自由下落，碰到地面后豎直向上彈起到1.80m高處，碰撞時間為0.040s,g取10m/s2,求碰撞過程中地面對球的平均沖力。小結：式中的F必須是合外力，因此解題時一定要對研究對象進行受力分析，避免少力的情況。同時培養(yǎng)學生養(yǎng)成分析多過程物理問題的一般方法，分階段法。學生練習：有一個物體質量為1kg,以10m/s的初速度水平拋出，問經(jīng)過2s時物體的動量的變化量為多大？此時物體還沒落地。小結：利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關問題，將較難計算的問題轉化為較易計算的問題，總結：1、應用動量定理解題的基本步驟2 、應用動量定理解答時要注意幾個問題，一是矢量性，二是F表示合外