教科版选修35 动量 第1课时 教案.doc

高一物理选修3-5 第1章第2节 动量一、教学目标1.知识目标.理解动量和冲量的定义及其矢量性，会正确计算一维空间内物体动量的变化。理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。能够初步利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。2.能力目标.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。.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。3.情感目标通过运用所学知识推导新的规律，培养学生学习的兴趣。激发学生探索新知识的欲望。通过分组实验，培养学生的实验操作，观察，分析能力，培养学生的合作意识。二、教学要点.理解动量定理的确切含义和表达式。三、教学难点.动量和冲量方向问题的理解四教学流程教学流程教师活动学生活动设计意图环节一：课程导入回忆上节内容，并回答：在碰撞前后，系统的动能是不是不变的？哪么什么不变呢？两个物体的碰撞，作用时间短，相互的作用力情况复杂，若直接用牛顿运动定律来研究碰撞问题，找出物体在碰撞过程中的受力情况与运动状态变化之间的关系，是很困难的。能否找出一个合适的物理量来研究碰撞问题，实验和理论都表明，动量是一个研究碰撞问题合适的物理量回顾思考动手动脑通过这样的设计，使学生复习旧知识，引入新知识，从而激发他们的探索精神环节二：讲授新课一、动量的概念1、指导学生阅读教材并总结阅读教材 思考问题（1）动量的定义是什么？（2）动量在国际单位制中的单位是什么？（3）动量是状态量还是过程量？（4）动量是矢量还是标量？2、讲述：动量（1）定义：物体的质量和速度的乘积（2）表达式：表达式为pmv（3）单位：在国际单位制中，动量的单位是千米/秒，符号是 kgm/s。也是状态量。（4）动量是矢量：方向由速度方向决定，动量的方向与该时刻速度的方向相同；（5）动量是描述物体运动状态的物理量，是状态量；（6）动量是相对的，与参考系的选择有关。注意：物体的动量，总是指物体在某一时刻的动量，即具有瞬时性，故在计算时相应的速度应取这一时刻的瞬时速度。动量的“三性”(1)动量的瞬时性：动量是状态量，求动量时要明确是哪一物体在哪一状态(时刻)的动量，pmv中的速度v是瞬时速度(2)动量的矢量性：动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同，有关动量的运算，如果物体在一条直线上运动，则选定一个正方向后，动量的矢量运算就可以转化为代数运算了(3)动量的相对性：指物体的动量与参考系的选择有关，选不同的参考系时，同一物体的动量可能不同，通常在不说明参考系的情况下，物体的动量是指物体相对地面的动量动量、速度与动能的区别与联系(1)动量与速度的区别与联系区别：速度描述物体运动的快慢和方向；动量在描述物体运动量方面更进一步，更能体现运动物体的作用效果联系：动量和速度都是描述物体运动状态的物理量，都是矢量，动量的方向与速度方向相同，它们之间的关系式为：pmv.(2)动量与动能的区别与联系区别：动量是矢量，动能是标量；动能从能 量的角度描述物体的状态动量从运动物体的作用效果方面描述物体的状态联系：都是描述物体运动状态的物理量，它们之间的关系式为：ek，p.特别提醒：当某一物体速度变化时，物体的动量一定随之变化，物体的动能可能随之变化；当某一物体只是速度方向变化时，物体的动量随之变化，物体的动能不变典型例题：【例题1】在水平面上有甲、乙两滑块，其质量分别为m1=1.0kg和m2=2.0kg，且沿同一直线运动，若以甲运动的方向为正方向，由甲的速度1=10.0m/s，乙的速度2=-5.0m/s。则：甲的动量大小是_，方向_；乙的动量大小是_，方向_答案：10.0kgm/s；与甲运动方向相同；10.0kgm/s；与甲运动方向相同【例题2】对于一个质量不变的物体，下列说法正确的是 ( )a物体的动量发生变化，其动能一定变化b物体的动量发生变化，其动能不一定变化c物体的动能不变，其动量不变d物体的动能变化，其动量不一定变化解析：选b动量pmv，是矢量，速度v的大小或方向发生变化，动量就变化；而动能只在速率改变时才发生变化，故选项b正确，a、c、d均错二、动量的变化讲述：动量的变化量（1）定义：物体在某段时间内_与_的矢量差(也是矢量)，p_ (矢量式)（2）动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用带有正、负号的数值表示，从而将矢量运算简化为运算(此时的正、负号仅代表方向，不代表大小)（3）外力是使物体动量发生改变的原因典型例题：【例题3】一个质量是0.2 kg的钢球，以3m/s的速度 水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以3m/s的速度 水平向左运动，求：（1）钢球与墙壁碰撞前钢球的动量。（2）钢球与墙壁碰撞后钢球的动量。（3）钢球与墙壁碰撞过程中钢球的动量变化量。三、冲量的概念讲述：冲量（1）定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量i，用公式表示为 i=ft（2）单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛秒，符号是ns （3）冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同（4）冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应冲量的理解（1）冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间累积效应，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）冲量是矢量，冲量的方向与力的方向相同求合冲量的两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式i合f合t求解典型例题：【例题4】如图所示，在倾角37的斜面上，有一质量为5 kg的物体沿斜面滑下，物体与斜面间的动摩擦因数0.2，求物体下滑2 s的时间内，物体所受各力的冲量(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8)解析重力的冲量：iggtmgt5102 ns100 ns，方向竖直向下支持力的冲量：ifftmgcos t5100.82 ns80 ns，方向垂直斜面向上摩擦力的冲量：iffftmgcos t0.25100.82 ns16 ns，方向沿斜面向上方法点拨：求各力的冲量或者合力的冲量，首先判断是否是恒力，若是恒力，可直接用力与作用时间的乘积，若是变力，要根据力的特点求解，或者利用动量定理求解四、动量定理讲述：动量定理（1）内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化，这就是动量定理（2）表达式：（3）加深理解：表明合外力的冲量是动量变化的原因；动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同：合外力冲量的方向与合外力的方向或速度变化量的方向一致，但与初动量方向可相同，也可相反，甚至还可成角度。动量定理的适用范围（1）动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的f应理解为变力在作用时间内的平均值；（2）动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；（3）动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。动量定理的理解(1)动量定理的表达式ftpp是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义(2)动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因(3)公式中的f是物体所受的合外力，若合外力是变力，则f应是合外力在作用时间内的平均值典型例题：【例题5】跳远时，跳在沙坑里比跳在水泥地上安全，这是由于()a人跳在沙坑的动量比跳在水泥地上的小b人跳在沙坑的动量变化比跳在水泥地上的小c人跳在沙坑受到的冲量比跳在水泥地上的小d人跳在沙坑受到的冲力比跳在水泥地上的小解析人跳远时从一定的高度落下，落地前的速度是一定的，初动量是一定的，所以选项a错误；落地后静止，末动量一定，人的动量变化是一定的，选项b错误；由动量定理可知人受到的冲量等于人的动量变化，所以两种情况下人受到的冲量相等，选项c错误；落在沙坑里力作用的时间长，落在水泥地上力作用的时间短，根据动量定理，在动量变化一定的情况下，时间t越长则受到的冲力f越小，故选项d正确五、动量定理的应用阅读课本思考作答让学生初步了解研究中方法的创新、思维方式的创新的精神。培养学生阅读观察、信息处理能力，巩固概念。掌握方法。开阔学生的思维，环节三：课堂小结 师生共同回顾本节内容。本节主要学习了1.动量的概念与动量的变化2. 冲量的概念3.动量定理及应用呼应突出重难点，为下一节课教学做铺垫。环节四：课堂练习1.（多选）关于动量的概念，下列说法正确的是 ()a动量大的物体惯性一定大b动量大的物体运动一定快c动量相同的物体运动方向一定相同d动量相同的物体速度小的惯性大解析：物体的动量是由速度和质量两个因素决定的动量大的物体质量不一定大，惯性也不一定大，a错；同样，动量大的物体速度也不一定大，b也错；动量相同指动量的大小和方向均相同，而动量的方向就是物体运动的方向，故动量相同的物体运动方向一定相同，c对；动量相同的物体，速度小的质量大，惯性大，d也对【答案】cd2.一个质量为0.5kg的足球，以20m/s的速度向东