河北省沧州市高考物理一轮复习 冲量和动量教案.doc

教案示例冲量和动量教学目标一、知识目标1、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则二、能力目标1、会计算力的冲量和物体的动量2、会正确计算一维的动量变化三、情感目标培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论教学方法：加强直观教学，组织学生观察讨论课时安排：1课时教学用具：小车、钩码、带有定滑轮的长木板、细绳、小球、挡板师生互动活动设计：1、教师通过演示实验展示所要讨论的问题2、学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系教学过程1、冲量的概念设问：对于一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，与作用力f和力的作用时间t有什么关系呢？（学生思考，教师演示实验）演示实验：实验小车在不同拉力作用下获得同一速度所用的时间不同结果：力大的作用时间短，力小的作用时间长定量讨论：质量为m的静止物体，在力作用下经时间t将获得多大的速度v？根据牛顿第二定律，根据运动学公式，所以，变化公式，得：结论：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与力的作用时间t的积ft叫做冲量说明：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用须具备力和该力作用下的时间两个条件换句话说，只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体有冲量作用可见，冲量是过程量（1）定义式：是力f的作用时间（2）冲量是矢量大小：，式中的 f必须是恒力，因此，该公式只用于求恒力的冲量方向：与f的方向一致单位：注意：求合冲量应按矢量合成法则计算继续讨论表达式得出动量的概念2、动量的概念动量的定义：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积mv叫做动量，动量常用字母p表示，即：说明：动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位置，是一个状态量，此为动量的瞬时性（2）动量的单位冲量单位与动量单位相同，动量单位与力的单位不同：1kgms1ns，1kgm（3）动量的相对性因为物体的运动速度v与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关通常选取地球为参考系（4）动量的矢量性动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算【例题1】动量大小与速度的关系质量为60kg以1m/s速度步行的人和以800m/s速度飞行的质量为0.01kg的子弹，哪个动量大？解 人子弹即：人的动量大3、引入动量概念的目的上例中人与子弹的动量大小不同，那么动量的大小表达了怎样的不同的意义呢？可以考察一个力对物体作用时引起物体运动状态变化的特点，用不同的力作用于质量不同的物体上（阻力不计）经历不同的时间，得到不同的速度，各物理量列表如下m（kg）f（n）t（s）36621236121231336901820.20.436从表中数据可知，只要力与作用时间的乘积相同，尽管物体运动过程中的加速度各不相同，末速度各不相同，但物体的质量与速度的乘积始终相等，即物体的动量相等由此可见，质量和速度的乘积可以反映力在时间过程中的累积作用效果，也就是说，引入了动量的概念，就可以把力与力的作用时间联系起来，研究力在一段时间内的累积作用效果，从而比较方便的研究力在不同时间过程中的效果4、动量的变化末动量与初动量p的矢量差，即动量是矢量，动量的变化量也是矢量那么如何求动量的变化呢？我们来看下面的例题【例题2】课本例题一个质量是0.1kg的钢球，以6 ms的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6ms的速度水平向左运动（如图）碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？分析：动量是矢量，它的大小和（或）方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6ms，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度m/s，碰撞前钢球的动量为：碰撞后钢球的速度m/s，碰撞后钢球的动量为碰撞前后钢球动量的变化为动量的变化也是矢量，求得的数值为负值，表示的方向与所取的正方向相反，的方向水平向左。结论：碰撞前后物体仍在同一条直线上运动，可先设一个正方向，末动量和初动量p可据此用正、负值表示，则动量的变化却可用代数方法求出设疑：若碰撞前后物体不在同一条直线上运动，那么动量的变化又如何求呢？【例题3】课本思考与讨论思考与讨论：如图所示，一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45，速度仍为2m/s，你能不能用作图法求出钢球动量变化的大小和方向？本书虽然不要求作这种计算，但是思考一下这个问题，会帮助你进一步认识动量的矢量性分析：（如图）动量是矢量，动量方向与速度方向相同，我们可以用作图法（如图）根据平行四边形定则求动量变化 根据可求得kgms，方向竖直向上结论：碰撞前后物体不在同一条直线上运动，可用作图法，根据平行四边形定则，以p和p为邻边，作出平行四边形，其对角线长与大小成正比，方向就是的方向5、总结、扩展（1）在物理学中，冲量的概念是反映力的时间积累效果，不难想像，一个水平恒力作用于放置于光滑水平面上的物体，其作用时间越长，速度的改变越大，表明力的累积效果越大在物理学中，力和力的作用时间的乘积叫作力的冲量（2）我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从身旁走过，不当心，碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒，但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄的甚至摔倒的可能不是你，却是他可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体质量考虑进去，物理学上，把物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量动量是矢量，动量的运算服从矢量运算规则（即平行四边形定则）如果物体的运动在同一条直线上，即动量在同一条直线上时，在选定一个正方向后，动量的运算就可以简化为代数运算（3）指的是动量的变化量，不要理解为动量，它也是矢量它的方向可以跟初动量的方向相同（同一直线、动量增大）；也可以跟初动量方向相反（同一直线，动量减小）；也可以跟初动量的方向成一角度，其运算规则为矢量的运算6、布置作业7、板书设计冲量和动量一、冲量1、定义：力f和力的作用时间t的乘积2、表达式：3、单位：牛秒；符号：ns4、矢量性：方向由力的方向决定