版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
1、高二物理动量全章教案8-1 冲量和动量【教学目标】: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,会正确计算一维的动量变化【教学重点】:冲量和动量的概念;冲量和动量的正确计算【教学难点】:对冲量和动量概念的理解;动量变化的计算【教学方法】:通过举例、推导、归纳,讲解综合教法。【教学用具】:投影片【教学过程】:一、导入新课:举例:一辆汽车在平直的公路上由静止开始起动,当受到不同的牵引力时,从开动到获得一定的速度,需要的时间是否相同?(牵引力大时,需要的时间短)那么要使一个物体从静止获得一定的速度,既和力的大小有关,也与
2、作用时间有关,那么到底它们之间的关系如何呢?本节课我们来定量地研究这类问题二、新课教学:(一)冲量:问题:一质量为m的静止物体,在力F的作用下开始运动,经过时间t将获得多大的速度?解:物体在力F作用下得到的加速度为;经时间t,据v=at得,物体获得的速度分析:把整理可得Ft=mv,由此我们得到:对于一个原来静止的物体(v0=0,m一定),要使它获得某一速度,你可采用哪些方法?可以用较大的力作用较短的时间;可以用较小的力作用较长的时间对于一个原来静止的物体,只要作用力F和力的作用时间t的乘积Ft相同,这个物体就获得相同的速度也就是说: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
3、理量决定的。力F和力的作用时间t的乘积Ft叫做力的冲量冲量是矢量,它的方向是由力的方向决定的,如果力的方向在作用时间内不变,冲量的方向就跟力的方向相同通常用符号I来表示冲量:I=Ft冲量的国际单位是牛秒(Ns)冲量是过程量例题:如图,一个质量为m的物块在水平恒力F作用下,经过时间t,求F在t时间内的冲量;重力的冲量。(二)动量:我们把物体的质量和速度的乘积叫做动量。定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量用符号p表示,即p=mv动量是描述物体处于某一运动状态时的物理量,当运动状态一定时,物体的动量也就确定了,所以动量是一个状态量动量是一个矢量,动量的方向和速度方向相同动量的单位是千克米/秒(k
4、gm/s)冲量的单位Ns与动量的单位kgm/s是相同的;动量在变化,包括几种情况,举例说明(三)动量的变化:动量的变化就是在某过程中的末动量与初动量的矢量差即p=p-p例题:一个质量是0.2kg的钢球,以2m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的大理石后被弹回,沿着同一直线以2 m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?三、巩固练习:1对于力的冲量的说法,正确的是:( )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CF1与其作用时间t1的乘积F1t1的大小,等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2的大小,则这两个冲量相同D静置于水平地面上的桌子受到水
5、平推力F的作用,经时间t始终处于静止状态,则此推力的冲量为零2质量m为3kg的小球,以2m/s的速率绕其圆心O做匀速圆周运动,小球从A转到B过程中动量的变化为多少?从A转到C的过程中,动量变化又为多少?四、小结:五、作业:课本119练习一的1、2、3思考题:重100N的物体A,静止在水平面B上,已知A、B间的动摩擦因数为05,取g=10m/s,现用水平推力F=30N作用在物体A上,在2s内推力F的冲量和摩擦力的冲量大小分别为:( )A.60 Ns,100 Ns B.60 Ns,60 Ns C.60 Ns,40 Ns D.0,02下列情况下,物体的动量不变的是:( )A在平直路面上匀速前进的汽车
6、B汽车在转弯的过程中,速度的大小不变C水平飞来的球撞到竖直墙面后又沿原路返回D匀速直线运动的洒水车正在洒水3下列几种说法中,错误的是:( )A某一物体的动量发生了变化,一定是物体的速度大小发生了变化B某一物体的动量发生了变化,一定是物体速度的方向发生了变化C物体的运动速度发生了变化,其动量一定发生了变化D物体的运动状态发生了变化,其动量一定发生了变化4一个物体的质量是2 kg,此物体竖直落下,以10 m/s的速度碰到水泥地上,随后又以8 m/s速度反弹,若取竖直向上为正,则小球与地面相碰前的动量为kgm/s,随后碰后的动量是kgm/s,小球的动量改变是kgm/s.72 动量定理【教学目标】:1
7、能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式2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3会用动量定理解释现象和处理有关的问题【教学重点】:动量定理的推导、利用动量定理解释有关现象【教学难点】:如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;如何正确应用动量定理分析打击和冲撞一类短时间作用的力学问题【教学方法】:通过演示实验,引入课题,激发学生的学习兴趣;通过对例题的分析和讲解,得到动量定理解题的方法和步骤【教学用具】:鸡蛋一个,泡沫塑料垫(1块),投影片【教学过程】:一、导入新课:1演示:鸡蛋落到泡沫塑料垫,猜想可能出现的现象操作:观察到鸡蛋并没被打破2引入:鸡蛋从一米多高的地
8、方落到泡沫垫上,鸡蛋却没有打破,为什么呢?本节课我们就来学习这方面的知识二、新课教学(一)动量定理问题:一个质量为m的物体,初速度为v,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为v,求:物体的初动量p和末动量p分别为多少?物体的加速度a=?据牛顿第二定律F=ma可推导得到一个什么表达式?1动量定理:物体所受合力的冲量等于物体的动量变化,这个结论叫做动量定理2表达式为:Ft=mv-mv说明:动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相同,方向一致,单位等效但不能认为合外力的冲量就是动量的增量动量定理既适用于恒力,也适用于变力对于变力的情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值(
9、二)动量定理的应用:例题:一个质量为0.18kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小为45 m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,求球棒对垒球的平均作用力有多大?运用动量定理解题的步骤:确定研究对象和物体的运动过程;对研究对象进行受力分析,确定全部外力及作用时间;找出物体的初末状态并确定相应的动量;选定正方向,并给每个力的冲量和初末动量带上正负号,以表示和正方向同向或反向根据动量定理列方程求解(三)用动量定理解释现象:1讨论:在动量变化量p一定的情况下,F和t之间有什么关系?在p一定时,要增大力F,可缩短作用时间;要减小力F,可以使力的作用时
10、间延长2解释导语中的现象:鸡蛋掉到泡沫塑料垫上,延长了作用时间故作用力减小,所以鸡蛋没被击破“瓦碎蛋全”的解释。总结:在生活中,我们要得到很大的作用力,就要缩短力的作用时间;而有时需要延长力的作用时间来减小力的作用你能举出一些实例吗?三、巩固练习1如图所示,用05kg的铁锤钉钉子,打击时铁锤的速度为4 m/s,打击后铁锤的速度为0,设打击时间为0.01 s不计铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?考虑铁锤的重量,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?你分析一下,在计算铁锤钉钉子的平均作用力时,在什么情况下可以不计铁锤的重量?2一个质量为1kg的物体,从20m的高处以速度v0=10m/s水平抛出,
11、求:从抛出到落地前一瞬间物体动量的变化物体抛出时受到的冲量空气阻力不计,g取10m/s2)四、小结:冲量的求解方法:可用I=Ft求出,也可通过I=p,间接求出。涉及到力与作用时间的问题应优先选用动量定理解题五、作业:课本P,练习二1,2,3,4思考题:1关于力的冲量和物体的动量之间的关系,正确的是:( )A物体受到的力的冲量越大,物体的动量就越大B物体受到的力的冲量越大,物体受到的冲力一定越大C物体受到的力的冲量越大,物体的动量变化一定越大D以上说法都不正确2跳高时要铺上厚厚的垫子,这是为了:( )A减少运动员受到的冲量 B减少运动员受到的冲力C减少运动员的动量的变化D减小运动员的惯性3质量相
12、等的P和Q,并排静止在光滑的水平桌面上,现用一水平恒力推物体P,同时给Q一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为:( )AI/FB2I/FC2F/IDF/I4为保证高空作业人员的安全,对安全带长度的要求是:( )A短些好 B长些好C越长越好,但不能超过到地面的高度 D不论长短都一样5A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下列说法中正确的是:( )A相同时间内,动量变化的大小相等,方向相同B相同时间内,动量变化的大小相等,方向不同C动量的变化率大小相等,方向相同D动量的变化率大小相等,方向不同动量定理习题课【教学目标】:进
13、一步明确动量定理的物理意义,学会用动量定理解决实际问题的方法【教学重点】:动量定理的应用步骤、方法【教学难点】:动量定理的矢量表达、受力分析以及物理量与过程的统一【教学方法】:讲练结合【复习引入】:动理定理的内容、表达式:Ft=mv-mv 各物理量的含义说明:矢量性、因果性(合外力的冲量是动量变化的原因)、广泛性(变力和恒力匀适用)。体现一种直接和间接计算冲量和动量的方法。一、动量和冲量都为矢量,应用时应规定正方向例1一个质量是0.2kg的钢球,以2m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的大理石后被弹回,沿着同一直线以2 m/s的速度水平向左运动,若撞击时间为0.02s,求钢球对大理石的撞击力
14、。练习:以40m/s的初速度将一质量为0。2kg的小球竖直上抛(不计阻力,g取10m/s2),则4秒末小球的动量大小和方向?二、由Ft=mv-mv求出的F是作用在物体上的合外力,应区分于某个力例2质量为50kg的物体从5m高处自由落下打在地面上,打击时间为0.1s。求这一过程地面受到的平均打击力。分析:应正确区分物体受到的合外力和地面对物体的弹力三、表达式中动量变化与物体的受力应统一于相同的过程中例3一物体质量为20kg,用一根长5m的细绳系着拴在高空某一支架上,物体由悬点自由落下,到停止运动历时1.1s(绳未断),则物体对绳子的平均拉力多大?(g取10m/s2)选取的研究对象:物体选择的研究
15、过程:学生回答对选定和对象和过程,受力分析、确定动量变化合外力的冲量如何表达:分析说明:高空作业时,工作人员身上一般要系上弹性较好的安全带。AV0B训练:如图A、B两木块紧靠在一起静止在光滑的水平面上,mA=1kg,mB=2kg。一粒子弹自左向右水平射穿这两块木块。设子弹在A中穿行的时间为0.01s,在B中穿行的时间为0.02s,子弹在两木块中穿行时受到的阻力大小恒定,均为f=300N。则子弹射过两木块后,两木块的速度各为多大?(对象、过程的统一是正确求解的关键)73 动量守恒定律【教学目标】:一、知识目标:1理解动量守恒定律的确切含义和表达式2能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律3知
16、道动量守恒定律的适用条件和适用范围二、能力目标:1能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律2学会用动量守恒定律解释现象3会应用动量守恒定律分析求解一维运动的问题【教学重点】:掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件【教学难点】:正确判断系统在所研究的过程中动量是否守恒【教学方法】:实验法、推理归纳法、举例讲授法【教学用具】:投影仪,投影片,课件,两个质量相等的小车,细线、弹簧、砝码、气垫导轨【教学过程】:一、导入新课:动画展示两溜冰相推后的运动,引入课题二、新课教学:(一)实验、观察,初步得到两辆小车在相互作用前后,动量变化之间的关系1用多媒体课件:介绍实验装置2用课件模拟实验
17、的做法:质量相等的两辆小车,剪断细线,弹开在其中的一辆小车上加砝码,使其质量变为原来的2倍,重新做上述实验观察思考:细线未被剪断前各自动量为多大?总动量是多大?剪断细线后,在弹力作用下,两小车被弹出,弹出后两小车分别做什么运动?分析在弹开后的各自动量和总动量各为多大?比较弹开前和弹出后的总动量,你得到什么结论3学生讨论后,回答上述问题:实验一中,两小车的动量分别为:mv,-mv,动量的矢量和为0实验二中,两小车的动量分别为:mv,-2m,动量的矢量和为0对比后得到:两辆小车在相互作用前后,它们的总动量是相等的(二)动量守恒定律的推导用多媒体展示下列物理情景:在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,
18、质量分别是m1 和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v2v1,经过一段时间后,m2追上了m1,两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v1和v2第一个小球和第二个小球在碰撞中所受的平均作用力F1和F2是一对相互作用力,大小相等,方向相反,作用在同一直线上,作用在两个物体上;第一个小球受到的冲量是: F1t=m1v1-m1v1第二个小球受到的冲量是:F2t=m2v2-m2v2又F1和F2大小相等,方向相反。所以F1t=-F2tm1v1-m1v1=-(m2v2-m2v2)由此得:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2 即:p1+p2=p1+p2表达式的含义:两个小球碰撞前的总动量
19、等于碰撞后的总动量1系统:有相互作用的物体构成一个系统例如实验中的两辆小车或推导实例中碰撞的两个小球;2内力:系统中相互作用的各物体之间的相互作用力叫做内力例如:实验中两小车通过弹簧施加给对方的弹力;两小球在碰撞中施加给对方的平均作用力3外力:外部其他物体对系统的作用力叫做外力例如实验和推导实例中的重力和支持力(三)动量守恒定律的条件和内容1动量守恒定律的条件:系统不受外力或者所受外力之和为0。2动量守恒定律的内容:一个系统不受外力或者所受外力之和为0,这个系统的总动量保持不变这个结论叫动量守恒定律3动量守恒定律的表达式:p1+p2=p1+p2动量守恒定律的几种表达式为:p=p(系统相互作用前
20、的总动量p等于相互作用后的总动量p)p=0(系统总动量增量为0)p=-p2(相互作用的两个物体构成系统)两物体动量增量大小相等、方向相反m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(相互作用两个物体组成系统,前动量和等于后动量和)(四)动量守恒定律的适用范围:动量守恒定律不但能解决低速运动问题,而且能解决高速运动问题,不但适用于宏观物体,而且适用于电子、质子、中子等微观粒子三、巩固练习1判断下列过程中动量是否守恒:在光滑的水平桌面上有两个小球发生碰撞甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人向相反的方向滑去 把两个磁性很强的磁铁分别放在两辆小车上,磁铁的同性磁极相对,小车放在光滑的水
21、平桌面上,推动一下小车,使它们相互接近,两辆小车没有碰上就分开了,两辆小车相互作 用前后,动量是否守恒在光滑的水平桌面上有一辆平板车,一个木块紧贴着平板车的上表面,以水平速度v被抛到平板车上,最后木块和平板车以共同的速度v移动,木块抛上平板车前后,木块和平板车的总动量是否守恒2如图,木块B与水平桌面的接触是光滑的,子弹A沿水平方向射入木块后,留在木块内,将弹簧压缩到最短,现将子弹、木块和弹簧(质量不可忽略)合在一起作为研究对象(系统),此系统从子弹开始射入到弹簧压缩到最短的整个过程中,动量是否守恒3放在光滑水平面上的A、B两小车中间夹了一压缩轻质弹簧,用两手分别控制小车处于静止状态,下面说法中
22、正确的是:( )A两手同时放开,两车的总动量为0B先放开右手,后放开左手,两车的总动量向右C先放开左手,后放开右手,两车的总动量向右D两手同时放开,两车的总动量守恒,两手放开有先后,两车的总动量不守恒四、小结:五、作业(一)课本12574 动量守恒定律的应用【教学目标】:一、知识目标:1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二、能力目标:1掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤2能综合运用动量定理和动量守恒定律求解有关问题【教学重点】:熟练掌握正确应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤【教
23、学难点】:守恒条件的判断,守恒定律的条件性、整体性、矢量性、相对性、瞬时性【教学方法】:讨论,总结;通过实例分析,明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性【教学用具】:投影片、物理课件【教学过程】:一、复习导入新课:1动量守恒的条件是什么?2动量守恒定律的研究对象是什么?在实际生活中,物体之间的相互作用种类很多,比如碰撞、爆炸等问题,本节课我们就应用动量守恒定律来解决这些问题二、新课教学:(一)关于碰撞中的动量守恒例题1、在列车编组站里,一辆m1=1.8kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2104kg的静止的货车,它们碰撞后接合在一起继续运动,求运动的速度?思考
24、:相互作用的系统是什么?系统受到哪些外力的作用?是否符合动量守恒的条件?本题中研究的是哪一个过程?该过程的初状态和末状态分别是什么?在处理实际问题时,如果外力远小于相互作用过程中的内力,此时外力可以忽略不计,认为相互作用过程中的动量守恒。解:取货车m1碰撞前的运动方向为正方向,则v1=2m/s,设两车接合后的速度为v,则由动量守恒定律p=p可得:(m1+m2)v=m1v1。方向沿着货车m1原来运动的方向应用动量守恒定律解题的一般步骤:确定研究对象(即相互作用的系统)对系统进行受力分析,分清哪些力是系统内力,哪些是系统外力判断是否符合动量守恒的条件恰当选取初态和末态,然后据动量守恒定律的表达式列
25、方程注意:用动量守恒定律列式时,应注意各量中速度的参考系要统一,要规定正方向,确定各量的正、负号例题2、在水平轨道上放置一门质量为M的炮车,发射炮弹的质量为m,炮弹与轨道间摩擦力不计,当炮身与水平方向成角发射炮弹时,炮弹相对于地面的速度为v0,试求炮车后退的速度有多大?分析:选定的研究对象、系统所受到的力、得到在水平方向上动量守恒例题3、一枚在空中飞行的导弹,质量为m,在某点速度的大小为v,导弹在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着v的反方向飞去,速度的大小为v1,求炸裂后另一块的速度v2解:导弹炸裂前的总动量为p=mv,炸裂后的总动量为p=m1v1+(m-m1)v2据动量守恒p=p可
26、得:m1v1+(m-m1)v2=mv 所以取炸裂前速度v的方向为正方向,v为正值,v1与v的方向相反,v1为负值,由可知,v2应为正值,这表示质量为(m-m1)的那部分沿着与v相同的方向飞去三、巩固练习:1两个物体在光滑的水平面上发生正碰,可能发生的现象是 A质量大的物体的动量变化小B两个物体动量的变化大小相等,方向相反C一个物体速度的减小等于另一个物体速度的增加D质量小的物体的速度变化大2质量为150 kg的小车以2 m/s的速度在水平光滑道路上匀速前进,质量为50 kg的人以水平速度4 m/s迎面跳上小车后,车的速度为多少?四、小结:动量守恒定律的适用条件:系统不受外力或所受外力之和为0;
27、系统所受外力比内力小很多;系统某一方向不受外力或所受外力之和为0;系统在某一方向所受外力比内力小很多用动量守恒定律解题时应注意:系统性即所选的研究对象应是有相互作用的系统.同一性各个物体的速度必须是对于同一参考系而言的.同时性动量守恒的表达式中一边的速度必须是同一时刻的.矢量性(方向性)表达式中的速度、动量均为矢量,在作用前后速度都在一条直线上的条件下,选定一个正方向,将矢量运算转化为代数运算条件性:必须符合动量守恒定律的条件五、作业(一)课本P128练习四动量守恒定律习题课【教学目标】:掌握应用动量守恒定律解题的方法和步骤能综合运用动量定理和动量守恒定律求解有关问题【教学重点】:熟练掌握应用
28、动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤【教学难点】:守恒条件的判断,系统和过程的选择,力和运动的分析【教学方法】:讨论,总结;讲练结合【教学用具】:投影片复习守恒条件和应用动量守恒定律解题应注意的问题。例1如图所示,质量为2kg的物体A以4 m/s的速度在光滑水平面上自右向左运动,一颗质量为20g的子弹以500 m/s的速度自左向左穿过A,并使A静止。则子弹穿过A后速度为 m/s。 例2两个磁性很强的磁铁,分别固定在A、B两辆小车上,A车的总质量为40kg,B车的总质量为20kg。A、B两辆小车放在光滑的水平面上,它们相向运动,A车的速度是50m/s,方向水平向右;B车的速度是30m/s,方向
29、水平向左。由于两车上同性磁极的相互排斥,某时刻B车向右以80m/s的水平速度运动,求(1)此时A车的速度;(2)这一过程中,B车的动量增量。例3如图所示,质量为M=1kg的长木板,静止放置在光滑水平桌面上,有一个质量为m=02kg大小不计的物体以6m/s的水平速度从木板左端冲上木板,在木板上滑行了2s后跟木板相对静止(g取10m/s2)。求:(1)木板获得的速度(2)物体与木板间的动摩擦因数例4一个人坐在光滑冰面上的小车中,人与车总质量为M=70kg。当他接到一个质量为m=20kg、以速度=5m/s迎面滑来的木箱后立即以相对于自己为/=5m/s的速度逆着木箱原来滑行的方向推出,求小车获得的速度
30、。例5甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏。甲和他的冰车的质量共为M=30kg,乙和它的冰车总质量也是30kg,游戏时,甲推着一个质量为m=15kg的箱子,和他一起以大小为v0=2m/s的速度滑行,乙以同样大小的速度迎面滑来。为了避免相撞,甲突然将箱子沿冰面推给乙,箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住。若不计冰面的摩擦力。求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出,才能避免与乙相撞。思考题:Mm1如图所示,光滑水平面上有物块M、m,在其中静止的物块m上固定一轻弹簧,M以v0的速度向右运动,求弹簧压缩量最大时,两者的速度各为多大?甲乙2如图所示,甲、乙两车质量相同,各自上面固定两相同的条形磁铁
31、,且同名磁极相对,甲以3m/s的速度向右运动,乙以2m/s的速度向左运动。求(1)当乙车速度为零时,甲车的速度多大?(2)两车相距最近时,甲车的速度为多大?V0CAB2如图物体A、B并排紧靠静止在光滑水平面上,mA=500g、mB=400g,另有一质量mC=100g的C物体以V0=10m/s的速度水平地滑上A、B的表面,由于摩擦A、B也运动起来,最后C停在B上以1.5m/s的速度共同运动。求C物离开A物时,A、C的速度各为多大?75 反冲运动 火箭【教学目标】:1知道什么是反冲运动,能结合动量守恒定律对反冲运动现象做出解释2知道火箭的飞行原理和主要用途3进一步提高用动量守恒定律分析和解决实际问
32、题的能力4了解我国研制和发射“长征”系列火箭的事实,结合我国古代对火箭的发明和我国的现代火箭技术已跨入世界先进行列,激发学生热爱祖国和热爱社会主义的情感【教学重点】:知道什么是反冲、应用动量守恒定律正确处理喷气式飞机、火箭一类问题【教学难点】:如何运用动量守恒定律分析、解决反冲运动【教学方法】:实验观察,总结归纳法【教学用具】:反冲小车、玻璃棒、气球、酒精、反冲塑料瓶等【教学过程】:一、导入新课:演示拿一个气球,给它充足气,然后松手,观察现象。在日常生活中,类似于气球这样的运动很多,本节课我们就来研究这种运动。二、新课教学:(一)反冲运动:学生举例:你能举出哪些物体的运动类似于气球所做的运动?
33、节日中燃放的礼花、喷气式飞机、反击式水轮机、火箭等所做的运动总结得到:某个物体向某一方向高速喷射出大量的液体、气体或弹射出一个小物体,从而使物体本身获得一反向速度的现象,叫反冲运动。分析气球、火箭等所做的反冲运动,得到:在反冲现象中,系统所受的合外力一般不为0;反冲运动中如果属于内力远远大于外力的情况,可以认为反冲运动中系统动量守恒。(二)演示反冲运动1装置:在玻璃板上放一辆小车,小车上用透明胶带固定一根玻璃管,管内装有少量酒精,管口有一个皮塞,玻璃管上用透明胶带粘一块浸有酒精的棉花。实验做法:点燃浸有酒精的棉花,管中的酒精蒸气将橡皮塞冲出,同时看到小车沿相反方向运动。2装置:取二个空摩丝瓶,
34、在它们的底部用大号缝衣针各钻一小洞,这样做成二个简易的火箭筒.在右图中的铁支架的立柱顶端装上顶轴,在旋转臂的两侧各装一只火箭筒,再把旋转系统放在顶轴上,往火箭筒内各注入约4mL的酒精,并在火箭筒下方的棉球上注少量酒精.点燃酒精棉球,片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出,并被点燃,这时可以看到火箭旋转起来。(三)反冲运动的应用和防止1应用:灌溉喷水器、反击式水轮机、喷气式飞机、火箭等都是反冲的重要应用。2防止:用枪射击时,子弹向前飞去,枪身向后发生反冲,枪身的反冲会影响射击的准确性,所以用步枪射击时要把枪身抵在肩部,以减少反冲的影响。(四)火箭1演示:用薄铝箔卷成一个细管,一端封闭,另一端留一个很
35、细的口,内装由火柴头刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热。当管内的药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反方向飞去。2多媒体演示古代火箭、现代火箭的用途及多级火箭的工作过程。课件展示多级火箭的工作过程:多级火箭由单级火箭组成,发射时先点燃第一级火箭,燃料用完以后,空壳自动脱落,然后下一级火箭开始工作。多级火箭能及时把空壳抛掉,使火箭的总质量减少,因而能够达到很高的速度,可用来完成洲际导弹、人造卫星、宇宙飞船等的发射工作,但火箭的级数不是越多越好,级数越多,构造越复杂,工作的可靠性就越差,目前多级火箭一般都是三级火箭。三、巩固练习1水平方向射击的大炮,炮身重450
36、kg,炮弹重为5kg,炮弹射击的速度是450 m/s,射击后炮身后退的距离是45cm,则炮受地面的平均阻力为多大?2总质量为M的火箭竖直向上发射,每次喷出气体的质量为m,速度均为v,则:喷出1次气体后,火箭获得速度的大小是多大?喷出2次气体后,火箭获得多大的速度?若1秒内火箭喷出n次气体,那么1秒末火箭的速度是多大?3质量为100kg的小船载有质量分别为m1=40kg,m2=60kg的两个人静止在船上,当两人从小船两头均以4 m/s(相对于地面)的速度反向水平跃入水中,这时船的速度大小方向如何?四、小结:反冲运动、反冲运动普遍存在于宏观低速和微观高速物体间、遵循动量守恒定律。五、作业:(一)课
37、本P133(二)思考题:1一火箭喷气发动机每次喷出m=200g的气体,气体离开发动机喷出时速度v=1000m/s,设火箭质量M=300kg,发动机每秒喷发20次,求:当第三次气体喷出后,火箭的速度多大?运动第1秒末,火箭的速度多大?2某种火箭发射前的质量是.kg,它的第一级产生的推力是3.5N,工作时间为150s,喷气速度为2500m/s,试求:每秒消耗的燃料。第一级所带燃料的量.不计空气阻力和地球引力,它在第一级工作开始和完毕时的加速度各是多少?3沿水平方向飞行的手榴弹,它的速度是20m/s,在空中爆炸后分裂成1 kg和0.5 kg的两部分,其中0.5 kg的那部分以10 m/s的速度与原速
38、度反向运动,则另一部分此时的速度大小为 ,方向 。4两名质量相等的滑冰人甲和乙都静止在光滑的水平冰面上.现在,其中一人向另一人抛出一个篮球,另一人接球后再抛回.如此反复进行几次后,甲和乙最后速率关系是A.若甲最先抛球,则一定是v甲v乙 B.若乙最后接球,则一定是v甲v乙C.只有甲先抛球,乙最后接球,才有v甲v乙 D.无论怎样抛球和接球,都是v甲v乙 “动量”复习课【教学目标】:梳理本章知识体系,复习动量定理和动量守恒定律【教学重点】:动量定理和动量守恒定律的运用思路和方法【教学方法】:总结、归纳,讲练结合【教学用具】:投影仪【教学过程】:一、本章知识体系:1基本概念:冲量I=Ft、矢量方向、过
39、程量、单位Ns动量p=mv、矢量方向、状态量、单位kgm/s动量的变化量:P=mvt-mv0也是矢量2基本规律:(1)动理定理:F合t= mvt-mv0 (矢量式)也适用于变力,要注意“两边看”注意点:应用时应规定正方向。由Ft=mv-mv求出的F是作用在物体上的合外力,应区分于某个力。表达式中动量变化与物体的受力应统一于相同的过程中(2)动量守恒定律:守恒条件:系统不受外力或所受外力的和为零。近似条件:系统受外力,但远小于内力。表达式:m1v1+m2v2=m1v1+m2v2(矢量式)注意点:系统性即所选的研究对象应是有相互作用的系统。同一性各个物体的速度必须是对于同一参考系而言的。同时性动量
40、守恒的表达式中一边的速度必须是同一时刻的。矢量性在作用前后速度都在一条直线上的条件下,选定一个正方向。条件性:必须符合动量守恒定律的条件二、例题分析:1关于物体的动量,下列说法正确的是( )A动量的方向一定是物体速度的方向B物体的动量越大,它的惯性也越大C动量大的物体,它的速度一定大 D物体的动量越大,它所受的合外力越大2质量为m的物体以初速0做竖直上抛运动。不计空气阻力从抛出到落回点这段时间内,以下说法正确的是:( )A物体动量变化大小是零 B物体动量变化大小是2m0C物体动量变化大小是m0 D重力的冲量为零3下列关于力和动量的变化,哪种说法正确( )A物体受的合力越大,其动量越大 B物体受
41、的合外力越大,其动量变化越大C物体受的合外力越大,其动量变化越快D物体受的合外力不变,其动量也不变4台面上叠放两个木块,若轻推A则B会跟着A一起运动,若猛击A,则B不会跟着A运动,说明( )A轻推时,A给B的冲量小 B轻推时,A给B的冲量大C猛击时,A给B的冲量大 D猛击时,A给B的冲量小5放在水平桌面上的物体质量为m,用一个水平力F拉它t秒钟,物体始终静止,则水平力F有冲量大小是,合力的冲量大小是。6质量为1.0kg的球以25m/s的速度竖直地落在水平放置的钢板上,又以10m/s的速度竖直弹起,若碰撞时间是0.02s,求:在球与钢板碰撞过程中作用在球上的冲量。球作用在钢板上的平均冲力 。7质
42、量为50g的球,以6m/s水平向右的速度垂直打在墙上距地面5m高处,反弹后落在离墙脚4m远处。求:球反弹前后动量变化大小和方向。8用P1和P2分别表示两个相互作用物体的初动量,P/1和P/2表示它们的末动量,P1和P2为两物体动量的变化,P表示系统总动量的变化,C为不等于零的常数。若系统动量守恒,则下列等式中正确的有( )AP1=-P2 B.P1+P2=P/1+P/2 C. P=C D. P1+P2=09如图所示,一小车静止在光滑水平面上,甲、乙两人分别站在左右两侧,整个系统原来静止。则当两人同时相向走动时( )A要使小车静止不动,甲乙速率必须相等B要使小车向左运动,甲的速率必须比乙的大C要使
43、小车向左运动,甲的动量必须比乙的大D要使小车向左运动,甲的动量必须比乙的小10甲、乙两球在光滑水平面上发生碰撞。碰撞前,甲球向左运动,乙球向右运动,碰撞后一起向右运动,由此可以判断:( )A甲的质量比乙小 B甲的初速度比乙小C甲的初动量比乙小D甲的动量变化比乙小11两个物体放在光滑水平面上,它们之间有一个被压缩的轻质弹簧。用手把它们按住,已知两个物体质量之比为12,同时释放两物体,两物体将被弹开。求弹开时,两物体的动量大小之比为_,两物体的速度大小之比为_。12如图B所示, 甲车质量2kg, 静止在光滑水平面上, 上表面光滑, 右端放一个质量为1kg的小物体。乙车质量为4kg, 以5m / s
44、的速度向左运动, 与甲车碰撞后甲车获得8m / s的速度, 物体滑到乙车上。若乙车足够长, 上表面的动摩因数为0.2, 则物体在乙车表面滑行多长时间相对乙车静止?实验 验证动量守恒定律【教学目标】:理解本实验中验证碰撞中动量守恒的方法掌握实验装置中的几个要点及实际操作明确实验中要测量的数据并对实验数据进行分析和归纳进而得到结论【重点难点】:实验原理是以平抛的位移替代碰撞前后的速度进而计算碰撞前后瞬间的动量 小球的选择、装置的调节、落点的确定 从测量数据中分析出实验结论【教学过程】:1实验目的:验证两球在一直线上碰撞的前后瞬间动量守恒2理论基础:动量守恒定律3实验思想和方法(1)运动模型:一球从
45、某高处滚下与另一球在一直线上发生碰撞(2)运动情况:作平抛运动,运动时间相等,速度与水平位移成正比(3)找落点的位置:量OP、OM、ON(4)计算比较:m1OP 和 m1OM+m2ON4实验器材: 碰撞实验器、小钢球、与小钢球同样大的另一球、白纸、复写纸、天平、卡尺、刻度尺5实验的装置和操作:(1)两球的质量的关系:m1大于m2(2)P、M、N对应的落点及其找法:多次重复多个落点的平均位置(3)斜轨的末端应水平,m1每次要从同一高度滚下。6记录表格: 行:次数(3次) 列:m1、m2、OP、OM、ON、m1OP、m1OM+m2ON7误差分析: 碰撞应控制在一直线上思考题:在验证碰撞中的动量守恒
46、实验中,两小球碰撞前后的落点如图所示。请回答下列问题:(1)图中_为入射小球滚下后平抛的落点,_为碰撞后射小球和被碰小球的落点。(2)本实验需要测量的物理量有_。(3)要验证的方程式_。(4)入射小球的质量m1和被碰小球的质量m2的质量关系为_。(5)入射小球每次必须从斜槽上同一位置释放,是为确保_。动量单元练习一、选择题:(40)1关于物体的动量,下列说法正确的是:( )A动量的方向一定是物体速度的方向B物体的动量越大,它的惯性也越大C动量大的物体,它的速度一定大 D物体的动量越大,它所受的合外力越大2下列关于力和动量的变化,哪种说法正确:( )A物体所受的合力越大,它的动量越大B物体所受的合外力越大,它的动量变化越大C物体所受的合外力越大,它的动量变化越快D物体所受的合外力不变,它的动量也不变3质量为4kg的物体A以v0=10m/s初速度滑到水平面B上。已知A与B间的动摩擦因数=0.2,g=10m/s2.若以0为正方向,则在10s内,物体受到的冲量为:( )A80Ns B.-80Ns C.40Ns D.-40Ns4一个静止的质量为M的原子核,放射
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 2026中国区块链BaaS平台政务场景落地实效评估报告
- 2026中国吸入制剂给药装置市场专利布局与竞争分析报告
- 2026中国葡萄籽提取物国际市场拓展与品牌建设专项研究
- 2026中国新闻出版服务行业市场现状供需分析及投资评估规划分析研究报告
- 26年河北省沧州市沧县中学高一下册6月测试(一)数学试题(附答案)
- 2026特岗答辩面试题目及答案
- 2026天猫客服面试题及答案
- 2026及未来5年中国单泵单计量双枪加油机数据监测研究报告
- 2026及未来5年中国冲压外圈满针轴承数据监测研究报告
- 2026事业单位工勤技能-广东-广东广播电视天线工五级(初级工)历年参考题库含答案详解3套试卷
- 精神患者冲动护理
- 2022电力工程导地线展放安装施工作业指导书
- 儿科晕厥护理查房
- DB23-T 2319-2019 红松人工林大径材定向培育技术规程
- 《高中生心理健康教育》教师用书郑希付主编
- 《煤矿防治水细则》全文
- T-CWEC17-2020水利水电勘测设计单位安全生产标准化评审规程
- 与孩子达成的手机使用协议君子协议
- 危重症患者镇静镇痛护理
- 口腔肿物的护理课件
- 中建钢结构工程质量通病防治图册2020版
评论
0/150
提交评论