高中物理 162 动量和动量定理学案 新人教版选修35

1、课时16.2动量和动量定理1.了解物理学中动量概念的建立过程，体会几代科学家对碰撞中“不变量”的不断追寻。2.理解动量、动量变化量的概念及其矢量性，能判断动量的方向，会计算一维运动物体的动量变化。3.理解冲量的概念及其矢量性，理解动量定理的含义及其表达式，知道动量定理适用于变力作用的过程。4.会用动量定理解释有关现象，并且掌握用动量定理计算有关一维运动的实际问题的能力。5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。1.动量(1)物理学中把物体的质量与其某时刻的速度的乘积叫作物体在此时刻的动量，用字母p表示，动量的单位是kg·m/s。 (2)动量是矢量，动量的方向与速度的方向

2、相同。 2.动量的变化(1)物体在某段时间内末动量与初动量的矢量差叫作物体这段时间内的动量的变化。(2)计算式：p=p'-p。(3)动量的变化也是矢量。 3.冲量(1)物理学中把力与力的作用时间的乘积叫作力在这段时间内的冲量，用字母表示，冲量的单位是n·s。 (2)计算式：i=f(t'-t)。(3)冲量也是矢量。 4.动量定理(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。(2)表达式：p=i。 (3)适用范围：动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力。主题1：动量情景：1668年，克里斯蒂安&#

3、183;惠更斯发表了一篇论文，总结了他对碰撞问题的实验和理论研究。他认为：“在两个物体发生碰撞时，每个物体所具有的动量在碰撞时可能增加，也可能减少，但是两个物体的动量在同一个方向上的总和却保持不变，如果减去反方向运动的话。”问题：阅读教材中“动量”部分的内容，回答下列问题。(1)什么是动量?(2)你认为惠更斯说的“如果减去反方向运动的话”是什么意思? 主题2：冲量情景：我们知道，骑自行车时，用较大的力蹬车，在较短的时间内就能达到较快的速度，而用较小的力蹬车，在较长的时间内也能达到这个速度。问题：为什么两种情况下，自行车的速度却相同呢?物体速度的变化由哪些因素决定?主题3：动量定理情景：一个质量

4、m=5 kg的物体静止在光滑的水平面上，现在分别用5 n、10 n、20 n的水平拉力f使其速度v达到20 m/s。问题：(1)根据牛顿第二定律计算用不同的拉力使物体加速需要的时间t，并填入下表。(2)根据动量的变化量p与冲量i的定义，你能否从计算结果中找到什么规律?f/nt/s510201.(考查冲量与动量变化量的关系)甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体经较长时间停下来，在此过程中，下列叙述中正确的是()a.甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量b.两个物体受到的冲量大小相等c.乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量d.无法判断2.(

5、考查动量与动能的关系)对于质量一定的物体，下列叙述中正确的是()a.物体的动量发生变化，其动能必定变化b.物体的动量发生变化，其动能不一定变化c.物体的动能发生变化，其动量不一定变化d.物体的动能变化，其动量必定变化3.(考查动量定理的应用)质量为0.1 kg的小球以10 m/s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7 m/s的速度被反向弹回。设撞击的时间为0.01 s，并取撞击前小球速度的方向为正方向，则小球受到的平均作用力为()a.30 nb.-30 nc.170 nd.-170 n4.(考查动量定理与动能定理)在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力f的作用下，经过时间t、通过位移l后

6、，动量变为p、动能变为ek。以下说法正确的是()a.在f作用下，这个物体经过位移2l，其动量将等于2pb.在f作用下，这个物体经过时间2t，其动量将等于2pc.在f作用下，这个物体经过时间2t，其动能将等于2ekd.在f作用下，这个物体经过位移2l，其动能将等于2ek拓展一：对冲量的理解1.以初速度v0竖直向上抛出一个质量为m的物体，空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量，以下说法错误的是()a.物体上升和下降两个阶段受到重力的冲量方向相反b.物体上升和下降两个阶段受到空气阻力的冲量方向相反c.物体从抛出到返回出发点的过程中物体在下降阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量d.物体从抛出到返

7、回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下拓展二：利用动量定理解决实际问题2.质量为50 kg的消防员不慎从7.2 m高空落下，由于弹性安全带作用使他悬挂起来。已知弹性安全带的缓冲时间为1 s，安全带长3.2 m，则安全带对消防员的平均作用力为多大？(取g=10 m/s2)参考答案知识体系梳理质量速度pkg·m/s矢速度末动量初动量p'-p矢力力的作用时间in·sf(t'-t)矢所受力的冲量i变力重点难点探究主题1：(1)物理学中把物体的质量和速度的乘积叫作动量。(2)“如果减去反方向运动的话”的意思是如果有反方向的运动的话，应该取负值，即指出了动量的方向性。主题

8、2：力是产生加速度的原因。如果有恒力f作用在质量为m的静止物体上，经过时间t，由f=，即ft=mv，可以看出，力与时间的乘积ft越大，静止的物体获得的速度v就越大; ft越小，物体的速度就越小。冲量是力在时间上的积累。由ft=mv可以看出，如果要使静止的物体获得一定的速度v，力越大，所用时间就越短;力越小，所用时间就越长。力和时间的乘积在改变物体运动状态方面，具有一定的实际意义。在物理学中，力f和力的作用时间t的乘积ft叫作力的冲量，冲量用i表示，即i=ft，在国际单位制中，冲量i的单位是n·s。冲量是矢量，它的方向与力f的方向相同。主题3：(1)根据牛顿第二定律和运动学公式，计算结

9、果如表所示。f/nt/s5201010205(2)根据动量的变化量的定义可知三种情形下动量的变化量相同：p=p'-p=5×20 kg·m/s=100 kg·m/s。通过计算，三种情形下拉力的冲量分别为：i1=f1·t1=5×20 n·s=100 n·s、i2=f2·t2=10×10 n·s=100 n·s、i3=f3·t3=20×5 n·s=100 n·s。从计算结果可知三种情形下都有p=i，即物体动量的变化量等于物体所受拉力的冲量。也可

10、得出结论：若要物体发生同样的动量的变化，作用力越大，所需时间就越少。基础智能检测1.b2.bd3.d4.bd全新视角拓展1.a【解析】无论物体是上升还是下降，物体所受重力的方向都是向下的，故重力对物体的冲量也都是向下的，因此选项a是错误的。物体向上运动时，空气阻力方向向下，因此阻力的冲量方向也向下，而当物体下落时，空气阻力方向向上，因此阻力的冲量方向也就向上，所以上升和下落这两个阶段中阻力的冲量方向相反，因此，选项b是正确的。在有阻力的情况下，由于上升阶段的加速度比下降时的大，且两次位移相等，由h=at2可知上升阶段所用时间t1比下降阶段所用时间t2短，则物体下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量mgt1，因此，选项c是正确的。由于在物体整个运动过程中，合力方向都向下。所以在整个运动过程中，合力的冲量方向总是向下的，因此，选项d是正确的。2.900 n【解析】从安全带对人有作用力到人开始静止的过程中，人受到竖直向下的重力和安全带的平均拉力(向上)。取竖直