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162_动量和动量定理导学案[上课用]

§16.2 动量和动量定理导学案班级姓名第组【学习目标】1.了解物理学中动量概念的建立过程;2.了解动量和动量的变化量及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量的变化;3.理解冲量概念,理解动量定理及其表达式;4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题;5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

【学习重点】理解动量定理【学习难点】1.理解动量定理的矢量性2.利用动量定理解释实际问题【学习过程】第一课时【自主学习】一、动量请同学们阅读课本第6,7页有关动量的内容,完成下面的自主预习案。

1、定义:物体的_________和________的乘积。

2、定义式:p=____________。

3、单位:___________。

4、方向:动量是矢量,方向与___________的方向相同,因此动量的运算服从_____________法则。

5、对动量的理解:(1)矢量性:动量的方向与方向一致。

(2)瞬时性:动量的定义式中的v指物体的瞬时速度,从而说明动量与或对应,是(状态量或过程量)。

(3)相对性:速度具有相对性,参考系不同,就不同。

思考:匀速圆周运动的物体在运动过程中动量变化吗?为什么?【合作探究】一、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)。

2、公式:∆P=_______________(矢量式)。

3、方向:与相同4、同一直线上动量变化的计算:选定一个正方向,与正方向同向的动量取正值,与正方向反向的动量取负值,从而将矢量运算简化为代数运算。

计算结果中的正负号仅代表_________,不代表_________。

【针对训练1】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/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?解答以下三个小题,思考动量和动能的区别。

(1)质量为 2kg 做匀加速的物体,速度由3m/s增大为 6m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?(2)质量为 2kg 的物体,速度由向东的 3m/s 变为向西的 3m/s,它的动量和动能是否变化了?如果变化了,变化量各是多少?(3)A 物体质量是 2kg,速度是 3m/s,方向向东;B 物体质量是 3kg,速度是 4m/s,方向向西。

它们的动量的矢量和是多少?它们的动能之和是多少?5、总结:1.动量和动能都是量(填“状态量”或“过程量”)2.动量是量,动能是量(标量或矢量)3.动量发生变化时,动能发生变化,动能发生变化时,动量发生变化(填一定或不一定)4.二者的定量关系:【针对训练2】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,动量变为p、动能变为E k。

,以下说法正确的是()A.在F作用下,这个物体若经过位移2L,其动量将等于2pB.在F作用下,这个物体若经过位移2t,其动量将等于2pC.在F作用下,这个物体若经过位移2t,其动能将等于2E kD.在F作用下,这个物体若经过位移2L,其动能将等于2E k。

第二课时【自主学习】一、冲量1、力与的乘积叫做力的冲量。

2、冲量的数学表达式为I= ,单位:。

3、冲量是矢量,其方向与一致。

思考:冲量是过程量还是状态量?4、说明:①冲量是(状态量或过程量),求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。

②冲量是(标量或矢量),冲量的方向不一定是力的方向,只有恒力冲量的方向才与力的方向,其方向与一致。

③上式只能用来计算恒力的冲量。

④力作用一段时间便有了冲量,与物体的运动状态无关。

【针对训练3】一个质量为10kg的物体,受到一个水平向左的作用力F1=20N和水平向右的作用力F2=50N,在光滑水平面上做直线运动,在4s时间内物体受到的各个力的冲量多大?总冲量多大?通过该题思考总冲量的求解方法:方法一:方法二:【合作探究】一、动量定理完成下面的问题,并在小组内交流讨论1.利用牛顿第二定律推导恒力作用下,物体的动量变化与冲量的关系。

设一个质量为的物体m,初速度为v,初动量为 p= ,在合力F的作用下,经过一段时间,速度变为'v,末动量为'p= 。

物体的加速度a= ,由牛顿第二定律F= ma= 可得 Ft=即Ft=2、动量定理的内容是:。

3、动量定理的数学表达式为:。

思考:动量定理是在恒力作用下推导出来的,如果是作用力是变力,动量定理还成立吗?4、说明:①动量定理既适用于恒力,也适用于.对于变力的情况, F应理解为变力在作用时间内的平均值.②动量定理中的Ft指的是的冲量③动量定理描述的是一个过程,它表明物体所受是物体的原因,物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果.④Ft=p′-p是一个矢量式,运算应遵循.若动量定理公式中各量均在一条直线上,可规定某一方向为正,根据已知各量的方向确定它们的正负,从而把矢量运算简化为代数运算.⑤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,方向,单位.但不能认为合外力的冲量就是动量的增量.5、用动量概念表示牛顿第二定律表达式为:F=_________。

物理意义:物体所受的合力等于物体动量的_________。

6、利用动量定理解题,必须按照以下几个步骤进行:(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行受力分析,确定全部外力及作用时间;(3)找出物体的初末状态并确定相应的动量;(4)如果初、末动量在同一直线上,则选定正方向,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;如果初、末动量不在同一直线上,则用平行四边形定则求解;(5)根据动量定理列方程求解.【针对训练4】如图所示,固定的光滑斜面倾角为θ.质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端,所用时间为t.在这一过程中正确的是( )A.所受支持力的冲量为O B.合力的冲量大小为mgtC.所受重力的冲量大小为mgt D.动量的变化量大小为mgt【针对训练5】质量为m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v/2反向弹回,与墙壁相互作用时间为t,求小球对墙壁的平均作用力。

【针对训练6】一个质量为0.18kg的垒球,以25m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度大小为45m/s,若球棒与垒球的作用时间为0.01s,球棒对垒球的平均作用力为多大?小组内交流讨论下列问题:(1)末动量的方向与初动量的方向相同吗?如何处理?(2)以初速度方向为正方向,用动量定理求得的平均作用力带负号,其中负号怎么理解?【针对训练7】甲乙两人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。

在甲推乙之前,他们的总动量为 0;甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于 0 吗?已知甲的质量为 45kg,乙的质量为 50kg,甲的速率与乙的速率之比是多大?(提示:首先考虑甲对乙、乙对甲两个冲量的关系)二、动量定理在生活中的应用若上述物体是一鸡蛋m=0.05Kg, h=0.8m,在下列两种情况下,求鸡蛋所受到的平均冲力?(1)、鸡蛋落在硬面上,与硬面作用时间为t=0.01s ,则鸡蛋所受到的平均冲力?(2)、鸡蛋落在软垫上,与软垫作用时间为t =1 s,则鸡蛋所受到的平均冲力?(3)、鸡蛋落在软垫上不易碎的原因是:()A、减小了鸡蛋的动量B、减小了鸡蛋的动量变化C、减小了对鸡蛋的冲量D、延长了鸡蛋与接触面的作用时间,从而减小了对鸡蛋的冲力【课后反思】【课后检测】1.关于动量的概念,以下说法中正确的是( ).A.速度大的物体动量一定大 B.质量大的物体动量一定大C.两个物体的质量相等,速度大小也相等,则它们的动量一定相等D.两个物体的速度相等,那么质量大的物体动量一定大2.下列说法中不正确的是()A.物体的动量改变,则合外力一定对物体做了功; B.物体的运动状态改变,其动量一定改变;C.物体的动量发生改变,其动能一定发生改变 D.物体的动能改变,其动量一定发生改变。

3.关于冲量和动量,下列说法正确的是()A.冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B.动量是描述物体运动状态的物理量C.冲量是物理量变化的原因 D.冲量方向与动量方向一致4.某物体受到-2N·s的冲量作用,则()A.物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反 B.物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少 D.物体的动量增量一定与规定的正方向相反5.某人身系弹性绳自高空p点自由下落,如图所示a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置.不计空气阻力,则下列说法中正确的是( )A.从p至c过程中重力的冲量大于弹性绳弹力的冲量B.从p至c过程中重力所做功等于人克服弹力所做的功C.从p 至b 过程中人的速度不断增大D.从a 至c 过程中加速度方向保持不变6.质量为m 的钢球自高处落下,以速率v 1碰地,竖直向上弹回,碰撞时间极短,离地的速率为v 2.在碰撞过程中,地面对钢球冲量的方向和大小为( )A.向下,m(v 1-v 2)B.向下,m(v 1+v 2)C.向上,m(v 1-v 2)D.向上,m(v 1+v 2)7.质量是60kg 的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护作用,最后使人悬挂在空中.已知弹性安全带缓冲时间为1.2s ,安全带伸直后长5m ,求安全带所受的平均冲力.( g= 10m /s 2)8.一质量为m=0.2kg 的皮球从高H=0.8m 处自由落下,与地面相碰后反弹的最大高度为h=0.45m ,则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少?9. 质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间t 1到达沙坑表面,又经过时间t 2停在沙坑里。

求:⑴沙对小球的平均阻力F ;⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 。

10、解释下列过程为什么要这样做 :• ①用铁锤钉钉子,在铁锤的敲打下,钉子被钉进去; • ②工厂里,工人用冲床冲压钢板; • ③轮船的码头上装有橡皮轮胎,轮船正准备停靠码头的过程; • ④搬运玻璃等易碎品时,箱子里放些碎纸、刨花、泡沫塑料等;• ⑤跳远运动员跳在沙坑里;⑥篮球运动员接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住. B C。

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