高中物理選修3-5第一講、沖量和動(dòng)量名師優(yōu)質(zhì)課獲獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

第二節(jié)(第一講)

沖量和動(dòng)量第1頁本節(jié)課學(xué)習(xí)目標(biāo)

1．知道力沖量，沖量單位、方向；2．了解動(dòng)量概念，動(dòng)量單位、方向；3．知道沖量和動(dòng)量單位之間關(guān)系，能區(qū)分沖量和動(dòng)量方向；4．會(huì)判斷物體動(dòng)量是否改變；5．知道動(dòng)量運(yùn)算服從矢量運(yùn)算法則，假如動(dòng)量矢量在同一直線上，可將動(dòng)量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算．第2頁觀察并思索雞蛋從一米多高地方落到地板上，必定會(huì)被打破，現(xiàn)在，在地板上放一塊泡沫塑料墊，讓雞蛋落到泡沫塑料上，會(huì)看到什么現(xiàn)象？你能解釋這種現(xiàn)象嗎？第3頁

對(duì)于一個(gè)原來靜止物體，只要作用力F和力作用時(shí)間t乘積Ft相同，這個(gè)物體就取得相同速度．也就是說：對(duì)一定質(zhì)量物體，力所產(chǎn)生改變物體速度效果，是由Ft這個(gè)物理量決定。問題：

一個(gè)質(zhì)量為m靜止物體，在力F作用下開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t將取得多大速度?

解：物體在力F作用下得到加速度為:經(jīng)時(shí)間t，據(jù)v=at得物體取得速度拓展分析：整理可得Ft=mv，由此我們得到：對(duì)于一個(gè)原來靜止物體（v0=0,m一定），要使它取得某一速度，你可采取哪些方法答：①能夠用較大力作用較短時(shí)間；②能夠用較小力作用較長(zhǎng)時(shí)間.第4頁1、定義：力F和力作用時(shí)間t乘積Ft叫做力沖量2、表示式：通慣用符號(hào)I來表示沖量，I=Ft沖量是表示物體在力作用下經(jīng)歷一段時(shí)間積累物理量，所以，力對(duì)物體有沖量作用必須具備力和該力作用下時(shí)間兩個(gè)條件．一、沖量換句話說：只要有力而且作用一段時(shí)間，那么該力對(duì)物體就有沖量作用。4、是矢量。方向：與恒力方向相同。5、是過程量3、國(guó)際單位：?！っ耄∟·s）6、物理意義：力對(duì)時(shí)間積累效應(yīng)當(dāng)力方向改變時(shí)，只能依據(jù)△P方向第5頁鞏固訓(xùn)練

1、如圖，一個(gè)質(zhì)量為m物塊在水平恒力F作用下，經(jīng)過時(shí)間t物體仍靜止，求F在t時(shí)間內(nèi)沖量？

2、一質(zhì)量為m物塊在t1,t2、t3三段時(shí)間內(nèi)所受外力分別為F1、F2、F3，方向均水平向右，求協(xié)力F在時(shí)間t1+t2+t3內(nèi)沖量．

3、假如力F在t秒內(nèi)水平向右，t秒后F大小不變，方向變?yōu)樨Q直向下，作用時(shí)間為2t秒，則力F在3t秒內(nèi)沖量怎樣計(jì)算？

解：I=Ft解：I=F1t1+F2t2+F3

t3注意矢量計(jì)算滿足平行四邊形定則第6頁強(qiáng)化訓(xùn)練：質(zhì)量為m物體從高為S處自由下落，與地面碰撞時(shí)間為t，地面對(duì)小球平均作用力為F，不計(jì)空氣阻力，取向上為正方向，則在碰撞過程中，重力、地面對(duì)小球作用力、和協(xié)力對(duì)物體沖量分別為多大？第7頁注意：1、計(jì)算沖量時(shí)，要明確是哪個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)沖量，此力沖量與其它力無關(guān)。

2、沖量由力和力作用時(shí)間決定，與物體是否運(yùn)動(dòng)和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)。3、要區(qū)分某個(gè)力沖量和物體所受沖量。第8頁二、動(dòng)量1、針對(duì)前邊得到公式Ft=mv，討論得到：

原來靜止質(zhì)量m不一樣物體，在相同沖量作用下，即使得到速度v不一樣，但它們質(zhì)量和速度乘積mv卻是相同，都等于它們受到?jīng)_量．

在物理學(xué)中我們把物體質(zhì)量和速度乘積叫做動(dòng)量．2、回答以下思索題：

①動(dòng)量用什么符號(hào)來表示？②動(dòng)量是一個(gè)過程量還是狀態(tài)量？③動(dòng)量是矢量還是標(biāo)量？④動(dòng)量單位是什么？第9頁二、動(dòng)量1、定義：運(yùn)動(dòng)物體質(zhì)量和速度乘積叫做動(dòng)量。2、表示式：用符號(hào)p表示，p=mv3、單位：千克·米/秒（kg·m/s．）4、是狀態(tài)量動(dòng)量是描述物體處于某一運(yùn)動(dòng)狀態(tài)時(shí)物理量，當(dāng)運(yùn)動(dòng)狀態(tài)一定時(shí)，物體動(dòng)量也就確定了。5、是矢量動(dòng)量方向和瞬時(shí)速度方向相同。鞏固訓(xùn)練：

①試證實(shí)沖量單位N·s與動(dòng)量單位kg·m/s是相同②我們說物體動(dòng)量在改變，包含幾個(gè)情況，舉例說明第10頁答案：

①動(dòng)量與沖量單位是相同，即：1?！っ?1千克·米/秒．②因?yàn)閯?dòng)量是矢量，所以只要物體速度大小或方向發(fā)生改變，動(dòng)量就一定發(fā)生改變．比如做勻速直線運(yùn)動(dòng)物體其動(dòng)量是恒量，而做勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體，因?yàn)樗俣确较虿煌Ｔ诟淖?，即使其?dòng)量大小不變，但因其方向不停改變，所以其動(dòng)量是一變量．

過渡：假如一個(gè)物體動(dòng)量發(fā)生了改變，那么動(dòng)量改變量怎樣求解呢？

第11頁三、動(dòng)量改變1、所謂動(dòng)量改變就是在某過程中末動(dòng)量（包含大小和方向）減去初動(dòng)量（包含大小和方向）。即Δp=p＇-p．2、應(yīng)用例1、一個(gè)質(zhì)量是0.2kg鋼球，以2m/s速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一塊堅(jiān)硬大理石后被彈回，沿著同一直線以2m/s速度水平向左運(yùn)動(dòng)，碰撞前后鋼球動(dòng)量有沒有改變？改變了多少？

v’第12頁思索以下問題：

動(dòng)量是矢量，其運(yùn)算遵照什么規(guī)律？

例1：解：取水平向右方向?yàn)檎较?，碰撞前鋼球速度v=2m/s，碰撞前鋼球動(dòng)量為：p=mv=０.２×２kg·m/s=0.4kg·m/s.碰撞后鋼球速度v′=-2m/s,碰撞后鋼球動(dòng)量為：p′=mv′=-０.２×２kg·m/s=-0.4kg·m/s.碰撞前后鋼球動(dòng)量改變?yōu)椋害=pˊ-p=-0.4kg·m/s-0.4kg·m/s=-0.8kg·m/s動(dòng)量改變方向向左第13頁例2、如圖,鋼球質(zhì)量為1kg,按如圖方向與地面碰撞前后速度大小都為1m/s.求碰撞過程動(dòng)量改變量.動(dòng)量改變量△P是矢量,即要求出大小也要求出方向第14頁例3、質(zhì)量為10kg物體，當(dāng)其速率由3m/s變?yōu)?m/s時(shí)，它動(dòng)量改變量大小不可能是（）A．10kg.m/sB．50kg.m/sC．70kg.m/sD．90kg.m/sABC第15頁例4、質(zhì)量為m鋼球自高處落下，以速率v1碰地，豎直向上彈回，與水平地面碰撞時(shí)間極短，離地時(shí)速率為v2，在碰撞過程中，鋼球動(dòng)量改變大小為多少？解:選豎直向下為正方向，則碰前鋼球動(dòng)量碰后鋼球動(dòng)量碰撞過程中鋼球動(dòng)量改變負(fù)號(hào)表示方向與選定正方向相反，即豎直向上，所以鋼球動(dòng)量改變大小是:第16頁歸納：某一過程物體末動(dòng)量P2與初動(dòng)量P1之差，稱為動(dòng)量改變量△P。

注：動(dòng)量改變量△P也是矢量，但它是過程量。△P計(jì)算：用矢量法則P1與P2同一直線上:要求正方向,簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算.P1與P2同不共線:依據(jù)平行四邊形定則來運(yùn)算.第17頁四、鞏固練習(xí)

1、對(duì)于力沖量說法，正確是()A．力越大，力沖量就越大B．作用在物體上力大，力沖量也不一定大C．F1與其作用時(shí)間t1乘積F1t1大小，等于F2與其作用時(shí)間t2乘積F2t2大小，則這兩個(gè)沖量相同D．靜置于水平地面上桌子受到水平推力F作用，經(jīng)時(shí)間t一直處于靜止?fàn)顟B(tài)，則此推力沖量為零2、質(zhì)量m為3kg小球，以2m/s速率繞其圓心O做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，小球從A轉(zhuǎn)到B過程中動(dòng)量改變?yōu)槎嗌?？從A轉(zhuǎn)到C過程中，動(dòng)量改變又為多少？第18頁3、如圖所表示水平面上有兩個(gè)物體A和B,質(zhì)量分別為mA和mB,A以角速度ω沿半徑為R圓周做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)A經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)物體B在恒力F作用下開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)力F滿足什么條件時(shí),兩物體在運(yùn)動(dòng)過程中某時(shí)刻動(dòng)量能夠相同?PVF第19頁課堂小結(jié)1．在物理學(xué)中，沖量是反應(yīng)力時(shí)間積累效果物理量；力和力作用時(shí)間乘積叫做力沖量．沖量是矢量．2．物體質(zhì)量和速度乘積叫動(dòng)量，動(dòng)量是一個(gè)狀態(tài)量，動(dòng)量是矢量．動(dòng)量運(yùn)動(dòng)服從矢量運(yùn)算規(guī)則—平行四邊形定則．假如物體運(yùn)動(dòng)在同一條直線上，在選定一個(gè)正方向后，動(dòng)量運(yùn)算就能夠簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算．3．關(guān)于動(dòng)量改變量運(yùn)算，Δp也是一個(gè)矢量，它方向能夠跟初動(dòng)量方向相同，也能夠跟初動(dòng)量方向相反，也可能跟初動(dòng)量方向成一角度．第20頁六、練習(xí)

1、重100N物體A，靜止在水平面B上，已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，以g=10m/s２，現(xiàn)用水平推力F=30N作用在物體A上，在2s內(nèi)推力F沖量和摩擦力沖量大小分別為（）A、60N·s，100N·sB、60N·s，60N·sC、60N·s，40N·sD、0，02、以下情況下，物體動(dòng)量不變是（）A．在平直路面上勻速前進(jìn)汽車B．汽車在轉(zhuǎn)彎過程中，速度大小不變C．水平飛來球撞到豎直墻面后又沿原路返回D．勻速直線運(yùn)動(dòng)灑水車正在灑水第21頁3、以下幾個(gè)說法中，錯(cuò)誤是（）A、某一物體動(dòng)量發(fā)生了改變，一定是物體速度大小發(fā)生了改變B、某一物體動(dòng)量發(fā)生了改變，一定是物體速度方向發(fā)生了改變C、物體運(yùn)動(dòng)速度發(fā)生了改變，其動(dòng)量一定發(fā)生了改變D、物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生了改變，其動(dòng)量一定發(fā)生了改變4、一個(gè)物體質(zhì)量是2kg，此物體豎直落下，以10m/s速度碰到水泥地上，隨即又以8m/s速度反彈，若取豎直向上為正，則小球與地面相碰前動(dòng)量為

kg·m/s，隨即碰后動(dòng)量是

kg·m/s，小球動(dòng)量改變是

kg·m/s.第22頁5、一質(zhì)量是2kg物體，用一個(gè)10N水平拉力拉它向右做加速度為3m/s2勻加速直線運(yùn)動(dòng)，那么在10s內(nèi)拉力沖量大小應(yīng)為

，方向

；摩擦力沖量大小為

，方向

．6、關(guān)于沖量和動(dòng)量，以下說法中正確是（）A.沖量是反應(yīng)力作用時(shí)間積累效果物理量B.動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)物理量C.沖量是物體動(dòng)量改變?cè)駾．沖量是描述物體狀態(tài)物理量7、一個(gè)質(zhì)量為2kg物體，以初速度10m/s水平拋出，則拋出時(shí)動(dòng)量大小為多少？1s末物體動(dòng)量大小為多少？這1s內(nèi)動(dòng)量改變?yōu)槎嗌伲糠较蛟鯓?？這1s內(nèi)重力沖量大小為多少？方向怎樣？（g=10m/s2）第23頁參考答案(一)：1.B2.A3.AB4.-20kg·m/s;16kg·m/s;36kg·m/s5.100N·s；向右；40N·s；向左6．ABC第24頁七、素質(zhì)能力訓(xùn)練一、填空題

1、質(zhì)量為0.1kg小球，以πrad/s角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，半徑為0.2m，則每1秒小球動(dòng)能改變大小等于

J，動(dòng)量改變大小等于

kg·m/s．2、距地面為15m高處，以10m/s初速度豎直向上拋出小球A，向下拋出小球B，若A、B質(zhì)量相同，運(yùn)動(dòng)中空氣阻力不計(jì)，經(jīng)過1s，質(zhì)量對(duì)A、B二球沖量比等于

，從拋出到抵達(dá)地面，重力對(duì)A、B二球沖量比等于

．3、重為10牛物體在傾角為37°斜面上下滑，經(jīng)過A點(diǎn)后再經(jīng)2s抵達(dá)斜面底，若物體與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為0．2，則從A點(diǎn)到斜面底過程中，重力沖量大小為

N·s，方向

；彈力沖量大小為

N·s，方向

；摩擦力沖量大小為

N·s，方向

，合外力沖量大小為

N·s，方向

．第25頁4、如圖所表示，重為100N物體，在與水平方向成60°角等于10N拉力F作用下，以2m/s速度勻速運(yùn)動(dòng)，在10s內(nèi)，拉力F沖量大小等于

N·s，摩擦力沖量大小等于

N·s．二、選擇題

1、關(guān)于沖量下述說法正確是（）A．作用力越大，沖量越大B．力作用時(shí)間越長(zhǎng)，沖量越大C．恒力作用時(shí)間長(zhǎng)，則沖量大D．上述說法均不正確2、從A點(diǎn)以某一速度豎直向上拋出小球，球從拋出點(diǎn)A上升到最高點(diǎn)O，又從O返回A點(diǎn)過程中空氣阻力大小不變，則上升與下降過程中，關(guān)于沖量下述說法第26頁中正確是（）A．上升與下降過程摩擦力沖量相同B．上升過程重力沖量小于下降過程C．上升過程合外力沖量數(shù)值較大D．上升與下降過程合外力沖量相同3、將10N物體放于光滑水平桌面上，以0.5m/s速度勻速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)A點(diǎn)后2s經(jīng)過B點(diǎn)，則A到B過程中，關(guān)于作功與沖量下述說法中正確是A．重力做功為0B．重力做功10JC．重力沖量為0D．重力沖量為20N·s第27頁4、以下說法中正確是（）A．運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)量方向總是與它運(yùn)動(dòng)方向相同B．作用于物體上合外力沖量不為0，則物體動(dòng)量一定發(fā)生改變C．作用于物體上合外力沖量不為0，則物體動(dòng)能一定發(fā)生改變D．物體所受合外力沖量方向總是與物體動(dòng)量方向相同5、質(zhì)量為0.5kg物體，它做直線運(yùn)動(dòng)位移方程為s=(4t+6t2)m,則其動(dòng)量改變量對(duì)時(shí)間改變率為（）A．6NB．1．5NC．（2+2t）ND．0第28頁6、一質(zhì)量為m物體從高為h光滑斜面上端由靜止開始下滑，當(dāng)滑至二分之一長(zhǎng)度時(shí)物體動(dòng)量為p1，動(dòng)能為Ek1，當(dāng)滑至斜面底時(shí)物體動(dòng)量為p2，動(dòng)能為Ek2，則（）A．B．C．D．7、自由下落物體，在下落過程任何相等時(shí)間間隔內(nèi)相等物理量是（）A．物體受到?jīng)_量B．物體位移C．物體速度增量D．物體平均速度第29頁8、兩個(gè)含有相等動(dòng)量物體，質(zhì)量分別為m1和m2，且m1＞m2，則（）A．m2動(dòng)能較大B．m1動(dòng)能較大C．動(dòng)能相等D．無法判斷三、計(jì)算題

1、質(zhì)量為m千克物體自離地面高H米處做自由落體運(yùn)動(dòng)，取地面為參考平面，求物體下落n秒后動(dòng)量改變和受到?jīng)_量。2、將質(zhì)量為m一物體從離地h高處以初速度v水平拋出，試求出物體從拋出到落地過程動(dòng)