沪科版选修351113.docx
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沪科版选修351113
本学期总第____课时
第1课时
课题名称
1.1 探究动量变化与冲量的关系
时间
年月日
课型
主备课人
目标
1.理解动量的概念
2.知道动量和动量的变化量均为矢量
3.会计算一维情况下的动量的变化量.
4.知道冲量的概念,知道冲量是矢量.
重点
知道动量和动量的变化量均为矢量
二次
备课
难点
计算一维情况下的动量的变化量
自
主
学
习
[先填空]
1.冲量
(1)定义:
力和力的作用时间的.
(2)公式:
I=.
(3)单位:
冲量的单位是N·s.
(4)矢量性:
冲量是矢量,其方向跟相同.
2.动量及动量的变化
(1)动量
①定义:
运动物体的和的乘积.
②公式:
p=.③单位:
动量的单位是.
④矢量性:
动量是矢量,它的方向跟相同.
(2)动量的变化
①定义:
物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差(也是矢量),Δp=pt-p0(矢量式).
②动量始终保持在一条直线上时的动量运算:
选定一个正方向,与正方向相同的动量为正,与正方向相反的动量为负,则将矢量运算简化为代数运算(此时的正、负号仅代表方向,不代表大小).
[再判断]
1.某物体的速度大小不变,动量一定不变.()
2.物体的质量越大,动量一定越大.()
3.物体的动量相同,其动能一定也相同.()
[后思考]
动量和动能都是由质量和速度定义的物理量,两者间有什么不同?
精
讲
互
动
1.动量的性质
(1)瞬时性:
通常说物体的动量是物体在某一时刻或某一位置的动量,动量的大小可用p=mv表示.
(2)矢量性:
动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同.
(3)相对性:
因物体的速度与参考系的选取有关,故物体的动量也与参考系的选取有关.
2.冲量的性质
(1)过程量:
冲量描述的是力的作用对时间的积累效应,取决于力和时间这两个因素,所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量.
(2)矢量性:
冲量的方向与力的方向相同,与相应时间内物体动量变化量的方向相同.
3.动量的变化量:
是矢量,其表达式Δp=p2-p1为矢量式,运算遵循平行四边形定则,当p2、p1在同一条直线上时,可规定正方向,将矢量运算转化为代数运算.
4.动量和动能的比较
动量
动能
物理意义
描述机械运动状态的物理量
定义式
p=mv
Ek=
mv2
标矢性
矢量
标量
变化决定因素
物体所受冲量
外力所做的功
换算关系
p=
,Ek=
达
标
训
练
1.关于物体的动量,下列说法中正确的是( )
A.运动物体在任一时刻的动量方向,一定是该时刻的速度方向
B.物体的动能不变,其动量一定不变
C.动量越大的物体,其速度一定越大
D.物体的动量越大,其惯性不一定越大
E.物体的动能发生变化时,其动量一定发生变化
2.羽毛球是速度最快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到342km/h,假设球飞来的速度为90km/h,运动员将球以342km/h的速度反向击回.设羽毛球质量为5g,击球过程只用了0.05s.试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量;
(2)运动员击球过程中羽毛球所受重力的冲量、羽毛球的动能变化量各是多少?
成长资源
本学期总第____课时
第2课时
课题名称
1.1 探究动量变化与冲量的关系
时间
年月日
课型
主备课人
目标
1.理解动量定理的确切含义,掌握其表达式.
2.会用动量定理解释碰撞、缓冲等现象.
重点
理解动量定理的确切含义,掌握其表达式
二次
备课
难点
会用动量定理解释碰撞、缓冲等现象
自
主
学
习
[先填空]
1.内容:
物体所受合力的冲量等于物体的动量变化.
2.公式:
Ft=或I=mvt-mv0或I=Δp.
3.矢量性:
动量定理是矢量式,公式中冲量的方向与动量变化的方向.
4.应用
如果物体的动量变化一定,那么它受到的也一定.因此作用时间越短,力就;作用时间越长,力就.
[再判断]
1.物体动量的变化量越大,物体受到的作用力越大.()
2.由F=
可知,当F为恒量时,物体动量的变化与作用时间成正比.()
3.物体动量变化量一定时,力的大小与作用时间无关.()
[后思考]
在跳高比赛时,在运动员落地处为什么要放很厚的海绵垫子?
精
讲
互
动
1.对动量定理的理解
(1)适用对象:
在中学物理中,动量定理的研究对象通常为单个物体.
(2)适用范围:
动量定理不仅适用于宏观物体的低速运动,也适用于微观物体的高速运动.不论是变力还是恒力,不论物体的运动轨迹是直线还是曲线,动量定理都适用.
(3)因果关系:
合外力的冲量是原因,物体动量的变化量是结果.冲量反映了力对时间的积累效应,与物体的初、末动量以及某一时刻的动量无必然联系.物体动量变化的方向与合力的冲量的方向相同,物体在某一时刻的动量方向与合力的冲量的方向无必然联系.
2.动量定理的应用
(1)定性分析有关现象.
①物体的动量变化量一定时,力的作用时间越短,力就越大,反之力就越小.例如,易碎物品包装箱内为防碎而放置碎纸、刨花、塑料泡沫等填充物.
②作用力一定时,力的作用时间越长,动量变化量越大,反之动量变化量就越小.例如,杂耍中,用铁锤猛击“气功师”身上的石板令其碎裂,作用时间很短,铁锤对石板的冲量很小,石板的动量几乎不变,“气功师”才不会受伤害.
(2)定量计算.
①应用动量定理可以计算某力或合力的冲量,通常多用于计算变力的冲量.
②应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力,通常多用于计算持续作用的变力的平均大小.
③应用动量定理可以计算物体的初、末动量,尤其方便处理物体受瞬间冲量的问题.
(3)应用动量定理定量计算的一般步骤.
达
标
训
练
图111
3.如图111所示,质量为m的小球从距离地面高H的A点由静止开始释放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用到达距地面深度为h的B点速度减为零.不计空气阻力,重力加速度为g.关于小球下落的整个过程,下列说法中正确的有( )
A.小球的机械能减少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功为mg(H+h)
C.小球所受阻力的冲量大于m
D.小球动量的改变量等于所受阻力的冲量
E.小球所受重力的冲量等于m
4.高空作业须系安全带.如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动).此后经历时间t安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上.则该段时间安全带对人的平均作用力大小为________.
5.(2015·安徽高考)一质量为0.5kg的小物块放在水平地面上的A点,距离A点5m的位置B处是一面墙,如图112所示,一物块以v0=9m/s的初速度从A点沿AB方向运动,在与墙壁碰撞前瞬间的速度为7m/s,碰后以6m/s的速度反向运动直至静止,g取10m/s2.
图112
(1)求物块与地面间的动摩擦因数μ;
(2)若碰撞时间为0.05s,求碰撞过程中墙面对物块平均作用力的大小F;
(3)求物块在反向运动过程中克服摩擦力所做的功W.
成长资源
作业
教学
反思
板书
设计
本学期总第____课时
第1课时
课题名称
1.2 探究动量守恒定律
时间
年月日
课型
主备课人
目标
1.知道系统、内力、外力的概念.
2.理解动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.
3.了解动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题.
重点
理解动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件
二次
备课
难点
会用动量守恒定律解决实际问题
自
主
学
习
[先填空]
1.系统、内力和外力
(1)系统:
把几个有的物体合称为系统.
(2)内力:
系统内的相互作用力.
(3)外力:
系统外的物体对的作用力.
2.动量守恒定律
(1)内容:
如果一个系统不受,或者所受,那么这个系统的总动量.
(2)成立条件
①系统外力作用.
②系统受外力作用,但合外力为零.
③系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于内力.这种情况严格地说只是动量近似守恒,但却是最常见的情况.
④系统所受到的合外力不为零,但在某一方向上合外力为零,或在某一方向上外力比内力小得多,则系统在该方向上动量守恒.
3.动量守恒定律的适用范围
它是自然界最普遍,最基本的规律之一.不仅适用于低速、宏观领域,而且适用于高速、微观领域.
[再判断]
1.对于由几个物体组成的系统,物体所受的重力为内力.()
2.某个力是内力还是外力是相对的,与系统的选取有关.()
3.一个系统初、末状态动量大小相等,即动量守恒.()
4.只要合外力对系统做功为零,系统动量就守恒.()
5.系统动量守恒也就是系统的动量变化量为零.()
精
讲
互
动
1.对系统“总动量保持不变”的理解
(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等,不仅仅是初、末两个状态的总动量相等.
(2)系统的总动量保持不变,但系统内每个物体的动量可能都在不断变化.
(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和,总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变.
2.动量守恒定律的五个性质
(1)矢量性:
定律的表达式是一个矢量式,其矢量性表现在:
①该式说明系统的总动量在相互作用前后不仅大小相等,方向也相同.
②在求初、末状态系统的总动量p=p1+p2+…和p′=p1′+p2′+…时,要按矢量运算法则计算.如果各物体动量的方向在同一直线上,要选取一正方向,将矢量运算转化为代数运算.
(2)相对性:
在动量守恒定律中,系统中各物体在相互作用前后的动量必须相对于同一惯性系,各物体的速度通常均为对地的速度.
(3)条件性:
动量守恒定律的成立是有条件的,应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件.
(4)同时性:
动量守恒定律中p1、p2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量,p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量.
(5)普适性:
动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统,也适用于多个物体组成的系统;不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统.
3.动量守恒定律的三种表达式
(1)p=p′或m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′,大小相等,方向相同).
(2)Δp1=-Δp2或m1Δv1=-m2Δv2(系统内一个物体的动量变化量与另一物体的动量变化量等大反向).
(3)Δp=p′-p=0(系统总动量的变化量为零).
4.应用动量守恒定律的解题步骤
明确研究对象,确定系统的组成
↓
受力分析,确定动量是否守恒
↓
规定正方向,确定初、末状态动量
↓
根据动量守恒定律,建立守恒方程
↓
代入数据,求出结果并讨论说明
达
标
训
练
1.关于动量守恒的条件,下面说法正确的是( )
A.只要系统内有摩擦力,动量就不可能守恒
B.只要系统所受合外力为零,系统动量就守恒
C.系统加速度为零,系统动量一定守恒
D.只要系统所受合外力不为零,则系统在任何方向上动量都不可能守恒
E.系统所受合外力不为零,但系统在某一方向上动量可能守恒
图124
2.如图124所示,A、B两个小球在光滑水平面上沿同一直线相向
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- 沪科版 选修 351113