福建省三明市第一中學(xué)高二物理動(dòng)量與動(dòng)量定理教案

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精§1動(dòng)量和動(dòng)量定理三明一中高二段：廖乃平【教學(xué)目標(biāo)】一、知識(shí)與技能1．理解動(dòng)量和沖量的定義及其矢量性,會(huì)正確計(jì)算一維空間內(nèi)物體動(dòng)量的變化.2．理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式，知道動(dòng)量定理適用于變力。3．能夠初步利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。二、過(guò)程與方法（1）通過(guò)對(duì)動(dòng)量定理的探究過(guò)程，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題，認(rèn)識(shí)物理模型工具在物理學(xué)的作用。（2)能夠應(yīng)用動(dòng)量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題，在分析、解決問(wèn)題的過(guò)程中培養(yǎng)交流、合作能力。三、情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣.激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的欲望.通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察，分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式.【教學(xué)難點(diǎn)】動(dòng)量和沖量方向問(wèn)題的理解及動(dòng)量定理綜合運(yùn)用?！窘虒W(xué)方法】引導(dǎo)啟發(fā)、合作探究、相互評(píng)價(jià)【教學(xué)用具】生雞蛋、海綿（桌布）、細(xì)繩、橡皮筋、陶瓷碗、多媒體等?！窘虒W(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)】圖片引入—-——--師生互動(dòng)師：玩具車(chē)與卡車(chē)以相同的速度撞向你？籃球與子彈這類質(zhì)量較小物體飛向你？師：運(yùn)動(dòng)物體的作用效果與哪些因素有關(guān)？（學(xué)生猜測(cè)，師生達(dá)成共識(shí)：運(yùn)動(dòng)物體的作用效果既與質(zhì)量有關(guān)又與速度有關(guān).）【板書(shū)】動(dòng)量定義:物理學(xué)上，把物體的質(zhì)量與速度的乘積，稱為（物體的）動(dòng)量，用符號(hào)“P”表示。公式:p=mv3、單位：kg·m/s讀作“千克米每秒”。（1）矢量性：方向由速度方向決定,與該時(shí)刻的速度方向相同。性質(zhì)：（2）瞬時(shí)性：是狀態(tài)量,與某一時(shí)刻相對(duì)應(yīng).（3）相對(duì)性:物體的動(dòng)量與參考系的選擇有關(guān)，中學(xué)階段常以地球?yàn)閰⒖枷?。?）定義：物體的末動(dòng)量與初動(dòng)量的矢量差叫做物體動(dòng)量的變化（2）表達(dá)式：Δp=mΔ?=mv2-mv1=p′－p4、動(dòng)量的變化（Δp）（3）性質(zhì)：①動(dòng)量的變化等于末狀態(tài)動(dòng)量減初狀態(tài)的動(dòng)量，其方向與Δ?的方向相同：在同一直線上的問(wèn)題采用代數(shù)運(yùn)算,不在同一條直線上的動(dòng)量變化的運(yùn)算，遵循平行四邊形定則②動(dòng)量的變化也叫動(dòng)量的增量或動(dòng)量的改變量。5、動(dòng)量與動(dòng)能的定量關(guān)系：【例題1】一個(gè)質(zhì)量是0.2kg的鋼球，以3m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到堅(jiān)硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以3m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，求：(1）鋼球與墻壁碰撞前鋼球的動(dòng)量。（2）鋼球與墻壁碰撞后鋼球的動(dòng)量.（3）鋼球與墻壁碰撞過(guò)程中鋼球的動(dòng)量變化量。沖量師：請(qǐng)同學(xué)們猜想，誰(shuí)是產(chǎn)生鋼球動(dòng)量變化的原因呢?（學(xué)生猜測(cè)并交流討論。）師：同學(xué)們的討論的只是猜想,下面我們創(chuàng)設(shè)一個(gè)情境來(lái)作理論上的推導(dǎo)。（學(xué)生嘗試由牛頓第二定律F=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出力和動(dòng)量變化的關(guān)系。完成導(dǎo)學(xué)案合作探究二動(dòng)量定理的理論推導(dǎo)。）師：同一物體，動(dòng)量變化，則速度變化，將有加速度，而要產(chǎn)生加速度，必有合力。（1。師生推導(dǎo)出；2.物理學(xué)中把F△t叫做力對(duì)物體的沖量,沖量也是矢量，恒力的沖量方向與力的方向相同，過(guò)程量，單位等。）【板書(shū)】1、定義：在物理學(xué)中，把力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量,用符號(hào)“I"表示.2、公式：I=Ft3、單位，在國(guó)際單位制中時(shí)牛·秒(N·s）(1）沖量是矢量，作用力的方向不變時(shí)其方向與力的方向相同。(2）沖量是過(guò)程量，是力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng).性質(zhì)：（3)沖量和功不同，恒力在一段時(shí)間內(nèi)可能不做功，但一定有沖量。（4)沖量I=Ft只能求恒力的沖量。計(jì)算要明確求哪個(gè)力的沖量，還是物體的合外力的沖量.5、合外力沖量：先算合力再算沖量(或者求出各個(gè)力的沖量再求矢量和）【例題2】在傾角α＝37°的斜面上，有一質(zhì)量為5kg的物體沿斜面滑下，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，求物體下滑2s的時(shí)間內(nèi)，物體所受摩擦力的沖量及合外力的沖量。(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0。8）動(dòng)量定理1、內(nèi)容:物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化2、公式:I合＝ΔpF合t＝m－mv＝－讓學(xué)生來(lái)分析此公式中各量的意義:其中F合是物體所受合外力,mv是初動(dòng)量，m是末動(dòng)量,t是物體從初動(dòng)量變化到末動(dòng)量所需時(shí)間，也是合外力F作用的時(shí)間。⑴動(dòng)量定理表明合外力沖量是使物體動(dòng)量發(fā)生變化的原因，是物體動(dòng)量變化的量度。3、理解：（2）它反映了物體所受沖量與其動(dòng)量變化量?jī)蓚€(gè)矢量間的關(guān)系，是一矢量相等式，式子中的“＝"包括大小相等和方向相同。（3）動(dòng)量定理給出了沖量(過(guò)程量）和動(dòng)量變化（狀態(tài)量）間的互求關(guān)系.現(xiàn)代物理學(xué)把力定義為物體動(dòng)量的變化率：F合=Δp／Δt(這也是牛頓第二定律的動(dòng)量形式）(1）動(dòng)量定理具有普遍性,不論物體的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線還是曲線，作用力不論是恒力還是變力，幾個(gè)力作用的時(shí)間不論是相同還是不同都適用.對(duì)于變力,動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值.說(shuō)明：在實(shí)際中我們常遇到變力作用的情況，比如用鐵錘釘釘子，球拍擊乒乓球等，釘子和乒乓球所受的作用力都不是恒力,這時(shí)變力的作用效果可以等效為某一個(gè)恒力的作用，則該恒力就叫變力的平均值。4、適用條件:（2）動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體,對(duì)微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)仍然適用．5、優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過(guò)程，只考慮初末狀態(tài).（1）。確定研究對(duì)象：一般為單個(gè)物體；（2）.明確物理過(guò)程：受力分析,求出合外力的沖量；（3）。明確研究對(duì)象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；6、運(yùn)用動(dòng)量定理解題的一般步驟:（4）。選定正方向，確定在物理過(guò)程中研究對(duì)象的動(dòng)量的變化;（5）。根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解?！纠}3】一個(gè)質(zhì)量是0。2kg的鋼球,以3m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到堅(jiān)硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以3m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)，若墻壁與鋼球的作用時(shí)間為Δt=0.1s。求：(1）墻壁對(duì)鋼球的平均作用力F1。（2）若墻壁與鋼球的作用時(shí)間為Δt=0.01s，則墻壁對(duì)鋼球的平均作用力F2。動(dòng)量定理實(shí)例分析：五、課堂鞏固練習(xí)：1．如圖2－1所示，把重物G壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動(dòng)紙帶，用另一水平力快速拉動(dòng)紙帶，紙帶都被從重物下面抽出,對(duì)這兩個(gè)過(guò)程，下面的解釋正確的是(）A．緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶對(duì)重物的摩擦力大B．快速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶對(duì)重物的摩擦力小C．緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大D．快速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量小解析：對(duì)重物，在紙帶抽出的過(guò)程中，所受的合力即為紙帶給它的滑動(dòng)摩擦力f＝μmg（其中μ是重物與紙帶間的動(dòng)摩擦因數(shù),m是重物的質(zhì)量)，顯然重物所受合力F合＝f，在快抽和慢抽兩種情況下是不變量,A、B均錯(cuò)。由F合t＝ft＝Δp知：F合一定,Δp∝t,故慢抽時(shí),t較長(zhǎng)，Δp較大，紙帶給重物的沖量I大,C正確?？斐闀r(shí)，t較短，Δp較小，紙帶給重物的沖量I小，D正確。答案:C、D2．一質(zhì)量為m的運(yùn)動(dòng)員從下蹲狀態(tài)向上起跳,經(jīng)Δt時(shí)間，身體伸直并剛好離開(kāi)地面，速度為v.在此過(guò)程中(）A．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為eq\f(1,2)mv2B．地面對(duì)他的沖量為mv＋mgΔt，地面對(duì)他做的功為零C．地面對(duì)他的沖量為mv，地面對(duì)他做的功為eq\f（1,2)mv2D．地面對(duì)他的沖量為mv－mgΔt，地面對(duì)他做的功為零解析：運(yùn)動(dòng)員受到兩個(gè)作用力：地面對(duì)他向上的作用力F和重力mg，根據(jù)動(dòng)量定理有（F－mg)Δt＝mv，所以地面對(duì)他的沖量為FΔt＝mv＋mgΔt，地面對(duì)他的作用力因腳的位置為零，做功為零，故正確答案為B。答案：B3、一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的鋼球，從5m高處自由下落后,又在豎直方向跳起3。2m,如果鋼球與地面碰撞時(shí)間為0。02s,試求鋼球受到的平均作用力。(g取10m/s2解析：鋼球下落剛與地面接觸的初速度為，方向向下；鋼球反彈離開(kāi)地面時(shí)的末速度為，方向向上.設(shè)向上為正。根據(jù)動(dòng)量定理:；可得4、如圖所示，質(zhì)量為m＝2kg的物體，在水平力8N的作用下，由靜止開(kāi)始沿水平面向右運(yùn)動(dòng)．已知物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)．若F作用后撤去，撒去F后