動量定理教案

word格式-可編輯-感謝下載支持高中物理第一冊第七章動量第二節(jié)動量定理本節(jié)教材分析本節(jié)內(nèi)容是上已節(jié)“沖量和動量”的繼續(xù)，通過演示實驗和定量的公式推導得出合外力的沖量與物體的動量變化之間的關(guān)系，這就是動量定理。動量定理雖然是在恒力情況下推導得到的，但應使學生明白：動量定理也適用于變力。動量定理的研究對象是單個物體或可視為單個物體的系統(tǒng)。應用動量定理解題時需對研究對象進行受力分析，明確運動過程中各個力的沖量，要區(qū)分初、末狀態(tài)的動量。本節(jié)課還應使學生從動量定理的指導過程中明白，動量定理實際上是牛頓第二定律的另一種表達形式。教學目標一、知識目標能夠自行推導出動量定理的表達式。理解動量定理的確切含義和表達式，知道動量定理適用于變力。會永動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象。會用動量定理分析、計算簡單的問題。二、能力目標培養(yǎng)學生的推理能力和說理能力。學會用動量定理解釋現(xiàn)象和處理問題。三、德育目標通過動量定理的推導和應用，使學生了解物理學的研究方法。培養(yǎng)學生具體問題具體分析、理論聯(lián)系實際的能力。教學重點1、動量定理的推導2、利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象教學難點1、理解動量定理的確切含義2、如何利用動量定理分析打擊和碰撞類力學問題教學方法通過演示實驗，引入課題，激發(fā)學生興趣；通過例題分析，歸納動量定理解題的基本思路和步驟；word格式-可編輯-感謝下載支持運用動量定理解釋日常生活中的物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力。教學用具投影儀、投影片，雞蛋四個，泡沫塑料墊一塊，大碗一個。教學時數(shù)1課時教學過程一、引入新課教師講述：大家都知道玻璃杯掉在水泥地上是易碎的，可掉在松軟的沙地上則不易碎，雞蛋也是同樣道理，請大家看一下現(xiàn)象。教師演示：從相同高度落下的兩只雞蛋，落在泡沫塑料上的那之沒碎，落在大碗里的那只碎了。教師提問：以上現(xiàn)象如何解釋？二、講授新課（一）、動量定理.用投影片出示下列問題：一個質(zhì)量為m的物體，初速度為v,在合力F作用下，經(jīng)過一段時間t,速度變?yōu)関，，求：①物體的初動量P和末動量P,分別為多少？②物體的加速度a=?③根據(jù)牛頓第二定律F=ma可推導得到一個什么樣的表達式。.學生思考并解答。.抽查并在實物投影儀上展示：①物體的初動量P=mv，末動量P'=mv'②物體的加速度a= t一 v'-v③由牛頓第二定律，F(xiàn)=ma=m t［教師］上述表達式整理后：Ft=mv'-mv請同學們思考，在這個表達式中，各個物理量表示什么？［學生］等號左邊表示合外力的沖量，等號右邊是物體動量的變化量。.教師引導學生總結(jié)word格式-可編輯-感謝下載支持［板書］物體所受合力的沖量等于物體的動量變化，這個結(jié)論叫做動量定理。表達式：Ft=mv'-mv［教師］前一節(jié)課得到的公式Ft=mv，其實是動量定理的特殊情形，即初速度為零的情形。.教師講解對于動量定理及其表達式的理解應注意的幾點：動量定理重的Ft指的是合外力的沖量。［提問］合外力沖量應如何求解？［討論后總結(jié)］在所研究的物理現(xiàn)象中，如果作用在物體上的各個外力的作用時間相同，求合力的沖量可以求出合力在乘以時間，也可以求出各個力的沖量，然后求出所有力的沖量的失量和。如果作用在被研究對象上的格格外力的作用時間不同，就只能先求每個力在相映時間內(nèi)的沖量，然后再求出所有力的沖量的矢量和。公式中Ap=mv--mv時動量的變化，不能理解為動量，Ap跟和外力沖量方向相同。動量定理是一個矢量式，運算應遵循平行四邊形定則，若公式中各量均在同一直線上，規(guī)定正方向后，可以把矢量運算簡化為代數(shù)運算。動量定理描述的是一個過程，它表明物體所受合力的沖量是物體動量變化的原因，物體的動量變化是由他受到的外力經(jīng)過一段時間后積累的效應。不能說和外力的沖量就是動量的變化。動量定理即適用于恒力，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(nèi)的平均值。.鞏固訓練(1)關(guān)于力的沖量和物體的動量間的關(guān)系，正確的是：CA.物體受到力的沖量越大，物體的動量就越大B.物體受到力的沖量越大，物體受到的沖力一定越大C.物體受到的沖量越大，物體的動量的變化一定越大D.以上說法都不對(2)對于任何運動著的不同物體，用一不便的制動力使它停下來，所需時間取決于下面那個物理量：DA速度B加速度C質(zhì)量D動量(二)動量定理的應用例1 用動量定理解釋現(xiàn)象如圖所示，兩個等重的祛碼，用等長的細繩拴住，其中B繩的上端系一小彈簧，突然放手后，A繩斷裂，而B繩不斷(教師演示)。求同學思考一下道理。學生回答：兩個祛碼的質(zhì)量相等，由等高的地方自由落下，當繩子伸直時，他們的初動量相等，經(jīng)過一段和繩子相互作用的時間At后停止，因而它們的動量增量是相等的。根據(jù)動量定理，它們所受的沖量FAt也是相等的，由于B繩連接著一個小彈

word格式-可編輯-感謝下載支持簧，延遲了作用時間At,因而它所受到的作用力較小，故B繩不易斷裂。鞏固訓練：.跳高時要鋪上厚厚的墊子，這是為了A.A.B.C.D.減小運動員的慣性.輪船的碼頭上為什么要裝有橡皮輪胎?例2質(zhì)量m=0.1kg的鋼球從5m高處自由下落，落地時與水平放的鋼板碰撞，又反彈到3.2m高處，與鋼板作用時間為0.02秒，求鋼球?qū)Π宓钠骄鶝_力？分析和解解法一研究碰撞瞬間以鋼球為研究對象，鋼球在與鋼板相互作用過程中受力情況如圖2,設(shè)豎直向上為正方向，則有:v=-工2gh=-%2x10x5=-10m/s,正方向，則有:根據(jù)動量定理所以v'=v2gh1=.根據(jù)動量定理所以v'=v2gh1=.22x10x3.2=8m/s.F?At=mv'-mvNG(N一mg)At=m(v'-v)— v'-vN=m +mgAt8-(-10) ,=0.1x一(-)+0.1x10=91(N)0.02解法二研究全過程則有:取小球為研究對象，全過程動量變化Ap=0,所以F?At=0，則有:NAt-mg(t+At+1)=0小 上="=0.8(s)g‘下word格式-可編輯-感謝下載支持N=mg(J+'上+&t)

At=91(N)0.1x10x(1+0.8+=91(N)0.02說明：運用動量定理解題既可以研究某一瞬間，也可以研究全過程。F?At是指物體所受的合外力沖量，而不是單一某一力的沖量。引導學生總結(jié)用動量定理解題的步驟：確定研究對象。對研究對象進行受力分析，確定所有力及作用時間。求出合外力的沖量，確定物體的初、末動量。選定正方向。根據(jù)動量定理列方程求解。鞏固訓練用0.5kg的鐵錘釘釘子，打擊時鐵錘的速度為4m/s，打擊后鐵錘的速度為0，設(shè)打擊時間為0.01s。求:a.不計鐵錘的重量，鐵錘釘釘子的平均作用力。b.考慮鐵錘的重量，鐵錘釘釘子的平均作用力。c.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？參考答案：200N,方向豎直向下204.9N,方向豎直向下c.當作用時間t<=0.01s時，可不計重量。三、小結(jié)1、本節(jié)課我們學習了動量定理，可得到?jīng)_量的求解方法：對于大小、方向都不變的恒力，他們的沖量可用I=Ft計算。對于變力，既可用I=Ft求解，也可通過I=Ap間接求出。2、動量定理是由牛頓第二定律和運動學公式推出的，如涉及到力與作用時間的問題應優(yōu)先選用動量定理求解。3、要注意用動量定理解題的方法和步驟。四、作業(yè)(一)課本練習二(1)(2)(3)(4)五、板書設(shè)計word格式-可編輯-感謝下載支持「1、內(nèi)容：物體所受合力的沖量