《动量 动量定理》教案

《动量 动量定理》 冲量和动量 一、教学目标 1(理解和掌握冲量的概念，强调冲量的矢量性。 2(理解和掌握动量的概念，强调动量的矢量性，并能正确计算一维空间内物体动量的变化。 3(学习动量定理，理解和掌握冲量和动量改变的关系。 二、重点、难点分析 1(有了力、时间、质量和速度的概念，为什么还要引入冲量和动量的概念,理解冲量、动量的概念。 2(冲量和动量都是矢量，使用这两个物理量时要注意方向性。 三、主要教学过程 (一)引入新课 1(情景引入 在老师上学的时候，学生做错了事，老师经常罚学生背着书包跑爬楼梯，有一次，一个同学非常调皮，他就是不爬，老师没办法了，就让他举着书包站在教室后面。同学很聪明，他知道爬楼梯要做功，很累，站在教室里又不做功，一定很轻松。于是他就举着书包站在了教室后面。 提问:大家猜一猜该同学一段时间后会感觉到累吗, 学生讨论，答案不能统一。 揭晓答案:该同学举着书包站了一会儿就感觉到手很累，过了一段时间就受不了了，和老师讲和之后才放下书包坐了下来。 2(提问:手没有对书包做功，手为什么很感觉到累呢, 学生讨论无果。 3(新课引入 其实描述力作用效果的量不只有做功，还有一个量，那就是今天我们要学习的冲量。 (二)新课教学 (冲量 1 引导学生从情景中冲量的概念。 结论:力F和力作用时间t的乘积，叫做力的冲量。用I示冲量，I=Ft。 注意:(1)冲量的单位是N?s (2)力是矢量，既有大小，又有方向;冲量也既有大小，又有方向，冲量也是矢量，遵循平行四边形定则。冲量的方向由力的方向确定。 例题:以初速度v竖直向上抛出一物体，空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量，以下说法中正确0 的( ) A(物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反 B(物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反 C(物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D(物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下 说明:计算冲量时，一定要注意计算的是一个力的冲量，还是合力的冲量。 分析:物体在整个运动中所受重力方向都向下，重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向下，选项A错。物体向上运动时，空气阻力方向向下，阻力的冲量方向也向下。物体下落时阻力方向向上，阻力的冲量方向向上。选项B正确。在有阻力的情况下，物体下落的时间t比上升时所用时间t大。物体下落21阶段重力的冲量mgt大于上升阶段重力的冲量mgt，选项C正确。在物体上抛的整个运动中，重力方向21 都向下。物体在上升阶段阻力的方向向下，在下落阶段虽然阻力的方向向上，但它比重力小。在物体从抛出到返回抛出点整个过程中，物体受到合力的冲量方向向下，选项D正确。 答案:B、C、D。 2(冲量的作用效果 vv 0t情景导入:如有图，质量为m的物体在外力F的作用下，F F 由A点运动到B点，所用时间为t，物体在A、B点的速度分 A BB vv别为、，忽略一切阻力。 0t 提问:这些量之间有什么关系呢, 提示:回想动能定理是如何推导的。 推导过程:F与m的关系…………? Fma, vvat,，v与t的关系…………? t0 Fvv,Fvv,t0t0,由??得:，及 a,,mtmt Ftmvmv,,整理得:…………? t0 3(动量 师生观察?式，分析等号左右两边分别表示什么含义。 学生讨论。 结论:等号左边表示F的冲量，而右边暂时没有结论。 分析:右边有两项组成，但都可以用来表示，只是描述的状态不一样。 mv 可见这个量有一定的意义，在物理学上我们称他为动量。 mv 学生阅读教材，总结什么是动量。 结论:运动物体的质量和速度的乘积叫动量，用字母p表示，。动量的国际单位是千克米每秒，pmv, kgms/国际符号是。动量不仅有大小，而且还有方向。动量是矢量，动量的方向由速度方向确定。 4(动量定理 观察?式，分析其表达的含义。 结论:等式左边表示冲量，右边表示动量的改变量，这就是动量定理。 学生总结:物体动量的改变，等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定理。用表示:I=p′-p 注意:(1)这里的冲量表示的是合外力的冲量，当物体受多个力作用时，一定是合力的冲量; (2)动量的改变量一定是由末状态的动量减去处状态的动量。 (3)这些量都是矢量，运用时一定要注意方向。 例3:质量2kg的木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，木块在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。g=10m/s2，求恒力作用木块上10s末物体的速度。 解法1:恒力作用下的木块运动中共受到竖直向下的重力mg，水平面向上的支持力N，沿水平方向的 恒力F和摩擦力，如图所示。木块运动的加速度 木块运动10s的速度v=at=0.5×10m/s=5m/s t 解法2:木块的受力分析同上。在10s内木块所受合力的冲量I=Ft-ft。 木块初速度是零，10s末速度用v表示。10s内木块动量的改变就是mv。根据动量定理I=mv， 10s末木块的速度 两种解法相比较，显然利用动量定理比较简单。动量定理可以通过牛顿第二定律和速度公式推导出来，绕过了加速度的环节。用动量定理处理和时间有关的力和运动的问题时就比较方便。 (三)课堂小结 1(力和时间的乘积，或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改变物体运动状态的原因，冲量是改变物体动量的原因。动量是描述运动物体力学特征的物理量，是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。 2(动量定理反映了物体受到所有外力的冲量总和和物体动量的改变在数值和方向上的等值同向关系。 3(冲量、动量都是矢量，动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动各力也都在同 一直线时，动量、冲量的方向可用正、负号表示。 (四)作业布置 复习课本，完成课后作业。