动量和冲量教案Word格式文档下载.docx
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如果力的方向在不
断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是
力的方向就是冲量的方向。
对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量
变化的方向间接得出。
(3)高中阶段只要求会用i=ft计算恒力的冲量。
对于变力的冲量,高中阶段只能利
用动量定理通过物体的动量变化来求。
二、动量定理
1.动量定理
(1)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。
这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。
(2)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。
(3)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:
f=?
p(牛顿第二定律的动量形式)。
t
(4)动量定理的表达式是矢量式。
在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。
点评:
要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量”等于动量的变化量。
这是在应用动量定理解题时经常出错的地方,要引起注意。
2.动量定理的定性应用
3.动量定理的定量计算
利用动量定理解题,必须按照以下几个步骤进行:
\
(1)明确研究对象和研究过程。
研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的
质点组。
质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。
研究过
程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。
(2)进行受力分析。
只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。
所有外力之和为
合外力。
研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但
不影响系统的总动量,因此不必分析内力。
如果在所选定的研究过程中的不同阶
段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。
(3)规定正方向。
由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要
先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。
(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量
和)。
(5)根据动量定理列式求解。
动量守恒定律及其应用
1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题.
2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤.
3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题.
动量守恒定律的正确应用;
熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤.教学难点:
应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:
①条件性;
②整体性;
③矢量性;
④相对性;
⑤同时性.
教学过程
一、动量守恒定律
1.动量守恒定律的内容
一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。
+m2v2即:
m1v1+m2v2=m1v1
2.动量守恒定律成立的条件
(1)系统不受外力或者所受外力之和为零;
(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;
(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。
(4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。
3.动量守恒定律的表达形式
+m2v2,即p1+p2=p1/+p2/,
(1)m1v1+m2v2=m1v1
4.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法
(1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些
被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行
分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系
统是由哪些物体组成的。
(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互
作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。
(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初动
量和末动量的量值或表达式。
注意:
在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。
(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。
二、动量守恒定律的应用
1.碰撞
(1)弹簧是完全弹性的:
(2)弹簧不是完全弹性的:
(3)弹簧完全没有弹性:
2.子弹打木块类问题
子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。
作为一个典型,它的特点是:
子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动。
下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。
3.反冲问题
在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。
这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。
可以把这类问题统称为反冲。
4.爆炸类问题
5.某一方向上的动量守恒
6.物块与平板间的相对滑动
【篇二:
冲量与动量教案】
冲量和动量
教学目标
1、能够复述冲量和动量的概念,通过它的定义式进行计算。
2、知道冲量、动量是矢量。
3、会计算同一直线上动量的变化。
4、掌握在设定正方向时,将同一直线上的矢量运算转化为代数运算。
教学重点
动量和冲量概念的建立。
学习难点
动量、动量变化、冲量的矢量性。
一、创设情景,激趣引入
首先,我们来做一个游戏。
我这儿有一个棒棒糖(或乒乓球),扔出去,看谁能接到……(取出一只铅球):
我还有一只铅球,一样快慢地扔出去,看谁能接到……
不敢接的理由?
学了本节课的冲量和动量大家就明白了。
(课题上课之前提前板书在黑板上)
二、自主学习,由疑生问
同学们在上课前已经通过学案和教材预习了本节知识,我现在抽查第三小组和第五小组的预习情况。
(要求从两个方面汇报:
1、是否完全预习;
2、提出预习中存在的疑问)教师从两个方面评价:
1、完成情况;
2、不好的:
给出改进措施,提要求;
好的:
表扬!
对质疑问题做处理说明。
三、理论探究,互助互评(学生探究、学生归纳、学生评价、教师视机点评、总结、强调)
提出问题:
运动物体与另一个物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,还是由质量和速度共同决定?
探究一:
(生活实例探究)
以同样速度运动着的铅球和皮球撞在木制围栏上时,铅球造成的损坏比较严重,这是因为铅球的质量m比较大。
由此可见,运动物体的作用效果与其质量有关。
由此可见,运动物体的作用效果与其速度有关。
由此可见,运动物体与另一物体发生作用时,作用的效果由运动物体的质量和速度共同决定。
归纳总结:
运动物体与另一物体发生作用时,作用的效果有运动物体的质量和速度共同决定。
在物理学中,物体的质量是m和速度v的乘积mv叫做动量。
学生点评与教师点评相结合
教师点评(多肯定、多表扬、委婉纠错)
板书:
一、动量
1、定义式:
p=mv(v是瞬时速度)
2、单位:
kg.m/s
3、方向:
矢量,和v同向。
4、动量变化△p=pt-po=mvt-mvo
例题1:
质量是25kg、以0.5m/s的速度步行的小孩,质量是20g、以800m/s的速度飞行的子弹,哪个动量大?
子弹的动量大。
例题2:
某次汽车碰撞实验中,汽车以36km/h(10m/s)的速度驶向固定的碰撞实验台,汽车在0.02s后速度变为0。
汽车的质量约为1t。
在此情况中,汽车的动量变化是多少?
解:
碰撞前po=mvo=50x13.4(kg.m/s)=670kg.m/s
碰撞后pt=mvt=50x0=0
动量变化△p=pt-po=0-670(kg.m/s)=-670kg.m/s
负号表示△p与vo反向
总结归纳并板书:
计算同一直线上动量变化:
选正方向,将矢量运算转化为代数运算,文字说明△p方向。
变式训练:
一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度在光滑水平面向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,(如图所示)
ptpo
vt
求:
1、碰撞前后钢球的动量是否相同?
2、碰撞前后钢球的动量变化?
1、定碰撞前速度方向为正方向
碰撞前po=mvo=0.1x6(kg.m/s)=0.6kg.m/s
碰撞后pt=mvt=0.1x(-6)(kg.m/s)=-0.6kg.m/s
po不等于pt
2、△p=pt-po=-0.6-0.6(kg.m/s)=-1.2kg.m/s
请个同学评价。
如图所示:
一个质量为m的物体,静止在光滑水平面上,在水平力f的作用下开始运动,经过时间t物体的速度为多少?
v=at=ft/m
由上式可知:
mv=ft
要使原来静止的物体获得相同的速度,可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的一段时间。
即:
只要力和力的作用时间t的乘积相同,这个...f.................物体总获得相同的速度。
...........
这就是说,对一定质量的物体,力所产生的改变物体速度的效果,是由ft这个物理量决定的。
在物理学中,力f和力的作用时间t的乘积ft叫做力的冲量。
二、冲量
1、定义式:
2、单位:
n.s
3、方向:
矢量,i与f同向(当f方向不变时)
例题3:
放在水平面上的质量为m的物体,用一个水平力f推它,作用时间为t,物体始终不动,那么t时间内,推力及合力对物体的冲量各为多大?
教师评价从以下几个方面:
正误、逻辑思维是否清晰、语言是否准确、声音是否宏亮、及时纠错。
三、反思小结:
1、i=,方向
2、,方向3、△同一直线上△p的计算:
四、首尾呼应,承接下节
教师解释趣味引入时为什么不能接铅球,顺势告知下节要学习的动量定理。
五、达标测试
1、对于力的冲量的说法,正确的是(b)
a、力越大,力的冲量就越大
b、作用在物体上的力大,力的冲量也不一定大
c、f1与其作用时间t1的乘积f1t1等于f2与其作用时间t2的乘积f2t2,这两个冲量相同
d、静置于地面的物体受到水平推力f的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量为零2、下列关于动量的说法中,正确的是(d)
a.物体的动量改变,其速度大小一定改
b.物体的动量改变,其速度方向一定改变
c.物体运动速度的大小不变,其动量一定不变
d.物体的运动状态改变,其动量一定改变
3、一个质量是0.05kg的网球,以20m/s的水平速度飞向球拍,被球拍打击后,反向水平飞回,飞回的速度的大小也是20m/s,设网球被打击前的动量为p,被打击后的动量为p’,取打击后飞回的方向为正方向,关于网球动量变化的下列计算式,正确的是:
(a)
4、一个质量为m=40g的乒乓球自高处落下,以速度1m/s碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为0.5m/s。
求在碰撞过程中,乒乓球动量变化为多少?
取碰后速度方向为正方向:
碰撞前po=mvo=0.4x(-1)(kg.m/s)=-0.4(kg.m/s)
碰撞后pt=mvt=0.4x5(kg.m/s)=0.2(kg.m/s)
动量变化△p=pt-po=0.6(kg.m/s)
板书设计
二、冲量
先选正方向,将矢量运算转化为代数运算,文字说明△p方向。
动量和冲量学案
学习目标
学习重点
自主学习,由疑生问
运动物体与另一物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,或是由质量和速度共同决定?
【篇三:
《动量与动量定理》教案】
第一节动量动量定理
【知识与技能】
(1)理解动量和冲量的定义;
(2)从前面的推到中总结出动量定理的表达式。
(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(4)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
【能力与方法】
(1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型工具在物理学的作用。
(2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
【情感态度与价值观】
(1)有参与科技活动的热情,有从生活到物理,从物理到生活的意识。
(2)有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
(3)培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获,寄希望于侥幸是不可取的。
【教学重点】
利用动量定理来解释生活中的一些现象。
【教学难点】
动量和冲量方向问题的理解
【教学方法】
1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;
2.引经据典法:
通过对故事的创新旧事新演,最大限度调动学生学习的积极性和学习的兴趣。
【教学过程】
导入:
通过给学生讲述《守株待兔》的故事,引导学生对兔子撞树桩的过程进行思考,借助于所学物理知识,建立物理和数学模型,通过分析展开对本节课新课内容讲授,带着这个故事的结局进入本节课的学习,授课结尾对故事的发展及结果以及启示进行阐述。
新授:
模型建立
兔子以v0的初速度奔跑,来不及躲闪,撞到了一个树桩上,与树桩成为一个整体,假
设在此碰撞过程作用时间为t,作用力为恒力,兔子质量为m,求此作用力f?
分析:
在此我们可将此碰撞过程看做一个减速运动过程,兔子在水平方向只受到树桩对兔子的弹力f.
由牛顿第二定理可得f=ma
(1)
由匀减速运动过程的原理可得a=vt-v0
(2)t
(1)
(2)两式结合可得f=mvt-v0(3)t
对(3)两边同时乘以时间t,可得ft=mvt-mvo(4)
得出(4)式,我们对式子左右两边分别进行讨论
一.冲量
1.定义:
力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
2.公式:
i=ft单位为n?
s
3.冲量是矢量,方向与合力方向一致
二.动量
1.动量定义:
质量和速度的乘积叫做物体的动量。
表示为p.
(1)公式:
p=mv单位为kgm/s
(2)动量是矢量,方向与速度方向一致。
2.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关?
举例:
(1)同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?
(m同v不同)
(2)在足球场迎头飞来的足球人会用头去顶,那如果换成以相同速度飞来的
铅球人就会躲开。
(v同m不同)
通过讨论得出结论:
一个物体对另一个物体的作用效果不仅与物体的质量有关还和物体的速度有关。
换句话说,就是与物体的动量有关。
三.动量定理
动量定理:
物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。
f合t=mvt-mvo
(2)说明:
①动量的变化量等于物体末动量与初动量的之差;
②冲量的大小总等于动量改变量的大小,冲量的方向总跟动量改变量的方向一致,也就是说与合理的方向相同;
③f可以是恒力也可以变力,动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。
三.应用
1.讨论:
在动量变化量一定的情况下,f与t之间有什么关系?
学生:
f与t成反比。
教师:
据上述关系,我们得到:
要是动量变化量一定时,要增大力f,可缩短
作用时间;
要减小力f,可延长力的作用时间。
2.解释导入中兔子撞树桩,为什么兔子会撞得头破血流,而一只苍蝇撞到你脸上却安然无恙,要求学生用本节课所学内容加以解释,可以适当补充,让学生掌握定性分析的方法。
【巩固】:
利用动量定理解释下列现象
一.据报道:
1962年,一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,
十七人丧生;
1980年,一架英国的战斗机在空中与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行员靠弹射装置死里逃生。
为什么小小的飞禽能撞毁飞机这样的庞然大物?
(引导学生解释清楚,注意鸟的速度对与飞机来说是很小的)
二.现场演示的现象
1.动量小实验
墨水瓶下压一张纸条,要想把纸条从底下抽出又要保证墨水瓶不动,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速地将纸条抽出?
说明理由。
1.运送易碎物品时,需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔软物体,为什么要这样做?
2.轮船正准备停靠码头的过程,为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎?
【小结】:
1.动量与冲量的概念,二者都是矢量;
2.动量定理的内容及应用。
【内容拓展】:
继续将未讲述完的寓言故事《守株待兔》讲完,教育学生要勤奋努力,寄希望于侥幸是不可取的,最后以这个故事为背景编一道题目,让学生课后思考完成。
【作业】:
假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命,设兔子与树桩的作用时间为0.2秒,则兔子奔跑的速度可能是多少?
【板书设计】:
动量动量定理
i=ft单位为n?
二.动量
1.质量和速度的乘积叫做物体的动量。
3.动量是矢量,方向与速度方向一致。
物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。
f合t=mvt-mvo
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- 动量 冲量 教案
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