1、一、冲量和动量教材:全日制高级中学物理试验修订本第七章第一节知识目标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,知道冲量是标量。3、知道动量的变化也是矢量,会正确计算一维的动量变化能力目标1、会计算力的冲量和物体的动量。2、会计算一维情况下动量的变化。教学目标德育目标 培养学生的创造思维能力,建立正确的认识论的方法论。教学重点1、冲量和动量的概念;2、冲量和动量的正确计算。教学难点 1、对冲量和动量概念的理解;2、动量变化的计算。教学方法 1、通过举例、推导、 归纳, 讲解综合教法得到冲量和动量的概念。2、通过例题的分析,使学生学会求解物体 动量的变
2、化。教学用具 投影片课时安排 1 课时教 学 步 骤导入新课前面几章我们主要应用牛顿运动定律研究了物体的运动,但对于有些物体的运用直接应用牛顿运动定律就发生了困难。 (请同学们观看录像片资料中的碰撞、爆炸、打击、反冲等 问题)同学 们分析一下这几类问题有什么共同特点?学生回答后教师小结:同学们回答得很好。这几类问题中物体间作用时间都很短,作用力很大,而且作用力随时间都在不断地 变化,并用变化规律很难确定。因些直接 应用牛顿运动定律就发生了困难。物理学家在研究这些问题时,引入了 动量的概念研究了与动量有关的规律,确立了动量守恒定律。就用有关 动量的知识, 这些问题 就容易解决了。 这一节课我们就
3、来学习第一节冲量和动量。 (出示课题)新课教学(一)冲量1、用多媒体出示下列问题:一个静止的质量 m=2kg 的物体受到 F=10N 的水平恒力作用,问:1、经过时间 t=4s 物体的速度 v 变为多大?(v=20m/s )2、如果要使此物体的速度从静止开始在 t=1s 的时间 内速度达到 v , 则应将作用力 变为 多大?(F =40N)学生给出答案后,询问解题方法。解:物体在力 F 的作用下得到的加速度 为 a= ;经时间 t,据mv=at= t。m3、拓展分析把 v= t。整理可得 Ft=mv,由此我们得到:对于一个原来静止的物体(v 0=0,m 一定),要使它获得一定的速度,你可采用哪
4、些方法?学生答:a、可以用较大的力作用较短的时间;b、可以用较小的力作用较长的时间。教师:对于一个原来静止的物体,只要作用力 F 和作用时间 t 和乘积 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 这个物理量决定的,那么 Ft这个物理量叫什么?它有什么特点呢?4、 冲量(1)冲量的定义:力 F 和力的作用时间 t 的乘积 Ft 叫做力的冲量,通常用符号 I 表示冲量。(2)定义式:I=Ft(3)单位:冲量的国际单位是牛秒(Ns)(4)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
5、向相同。如果力的方向在不断变化,如 绳子拉物体做圆周运 动, 则绳的拉力在时间 t 内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习过动量定理后,自然也就会明白了。5、冲量的计算:冲量是表示物体在力的作用下 经历一段时间的累积的物理量,因此,力对物体有冲量作用必须具备 力 F 和该力作用下的时间 t 两个条件。换句话说 :只要有力并有作用一段 时间,那么该力对物体就有冲量作用,可见 ,冲量是个 过程量。6、巩固训练:以初速度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,以下说法正确的是: ( )A、物体上升阶段和下落
6、阶 段受到的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。学生思考后让一位同学作答并说明各选项正误的理由。小结:冲量和力的作用过程有关,冲量是由力的作用过程确定的过程量。接下来,再请同学们思考下列问题:(出示思考题)(思考 1)足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什么?如果飞过来的是铅球呢?为什么?学生回答后小结:运动物体的作用效果与物体的质量有关。(思考 2)别人很慢地朝你投来一颗质量为 20g 的子弹来你敢不敢用手去接?如果子弹从枪里面
7、发出来呢?学生回答后小结:运动物体的作用效果还与物体的速度有关。归纳:运动物体的作用效果,由物体的质量和速度共同决定。(二)动量1.定义:质量 m 和速度 v 的乘积 mv动量通常用字母 P 表示。2.公式:p=mv3.单位:千克米/秒(kgm/s),1Nm=1kgm/s2m=1kgm/s4.动量也是矢量:动量的方向与速度方向相同。4、知识巩固训练二1)、试证明冲量的单位 Ns 和动量的单位 kgm/s 是相同的。2)我们说物体的动量在变化,包括几种情况,举例说明。5、学生讨论回答后,教师总结:1)动量和冲量的单位是相同的,即:1 牛秒=1 千克米/ 秒。2)由于动量是矢量,所以只要物体的速度
8、大小和方向发生变化,动量就一定发生变化。例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量,而做匀速圆周运动的物体,由于速度方向不断改变,即使其动量大小不变,但因其方向不断改变,所以其动量是一变量。过渡引言:如果一个物体的动量发生了变化,那么它的动量变化量如何求解?(三)动量的变化1、教师介绍:所谓动量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。2、出示下列例题:例 1:一个质量是 0.2kg 的钢球,以 2m/s 的速度水平向右运动,碰到一块竖硬的大理石后被弹回,沿着同一直线以 2m/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?例 2:一个质量是 0.2kg 的钢球,
9、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,速度大小仍为 2m/s,用作 图法求出钢球动量变化大小和方向?3、思考下列问题:1)动量是矢量,其运算遵循什么规律?2)上边两题中,有什么主要区别?4、学生讨论后,写出解题过程,并在 实物投影仪上展示正确的解题过程。例 1:解:取水平向右的方向为正方向,碰撞前钢球的速度 v=2m/s,碰撞前钢球的动量为 P=mv=0.22kgm/s=0.4kgm/s。碰撞后钢球的速度为 v =0.2m/s,碰撞后钢 球的动量为p=m v=-0.22kgm/s=-0.4kgm/s。p= p-P=-0.4k
10、gm/s-0.4kgm/s=-0.8kgm/s,且 动量 变化的方向向左。例 2:解:碰撞前后钢球不在同一直线运动,据平行四边形定则,以p和 P 为邻边做平行四边形,则p 就等于对解线的长度,对角线的指向就表示的方向: smkgp/24.0.)(22方向竖直向上。教师总结:动量是矢量,求其变化量可以用平行四边形定则:在一维情况下可首先规定一个正方向,这时 求动量的变化就可以简化为代数运算了。巩固训练质量为 3kg 的小球,以 2m/s 的速率绕其圆心做匀速圆周运动,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?小 结1、在物理学中,冲量是反映力
11、的时间积累效果的物理量,力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量,冲量是矢量。2、物体的质量和速度的乘积叫动量, 动量是一个状态量, 动量是矢量。动 量的运动服从矢量运算 规则平行四边形定则。如果物体的运动在同一条直线上,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、关于动量变化量的运算,p 也是一处矢量,它的方向可以跟初动量的方向相同,也可以跟初动量的方向相反,也可能跟初动量的方向成一角度。作业 课本 P119练习 一的 1、2、3板书设计 )/(/:.4 ., ,.3;2:.1)(5 ;.4.3 .;:.21一一一 一一一 一一一一 一 一一 一一 一一一一一一一一 smkgsNFtIv vvv45 4545 45 -pp p教后记: