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高二物理集体备课组共案学生学案选修3-5NO.16.2执笔:侯付永1班级:组别:姓名:组内评价:教师评价:§16.2动量和动量定理课型:新授课【学习目标】1.了解物理学中动量概念的建立过程。2.理解动量和动量的变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化。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【学习方法】探究讨论【知识链接】上节课的探究使我们看到,不论哪一种形式的碰撞,碰撞前后的矢量和保持不变,因此很可能具有特别的物理意义。【课本导学】自主探究一:阅读课本第6----7页,完成以下问题。一.动量1、概念:在物理学中,物体的和的乘积叫做动量。2、定义式:3、单位:4、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𝓋具有相对性,参考系不同,𝓋就不同。二、动量的变化量1.定义:物体的与之矢量差叫做物体动量的变化.2.表达式:3.矢量性:动量的变化量等于末状态动量𝒫′减去初状态的动量𝒫,一维情况下,提前规定正方向,∆p的方向与△v的方向.4.动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量例1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?练习1、通过解答以下三个小题,思考动量与动能的区别。(1)质量为2kg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。它们的动量之和是多少?动能之和是多少?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:思考讨论:以下几种运动的动量变化情况(即动量大小,方向的变化情况)。①物体做匀速直线运动②物体做自由落体运动③物体做平抛运动④物体做匀速圆周运动在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎,汽车安装有安全气囊等,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢?接下来我们来探究其中的奥秘。合作探究二:阅读课本第7—11页,完成以下几个问题三、冲量、动量定理推导:用动量概念表示牛顿第二定律设一个物体质量为m,在恒力F作用下,在时刻t物体的速度为v,经过一段时间,在时刻t’物体的速度为v’,尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系?vv’Fmtt’高二物理集体备课组共案学生学案选修3-5NO.16.2执笔:侯付永2最终你得到的表达式为:F=_________。物理意义:物体所受的力等于物体动量的_________。请结合课本,根据以上推论完成以下内容:1、冲量:______与_________的乘积叫冲量。公式:I=_________。单位:_________。它反映了力的作用对_______的积累效果。说明:①冲量是过程量,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。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。思考:用力去推一个物体,一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗?为什么?这个力对物体做功了吗?又为什么?2、动量定理:物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。公式:F∆t=_________或___________=I说明:①动量定理中的Ft指的是的冲量②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.③Ft=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.④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.四、动量定理的应用:例2:一个质量m=10kg的物体,以v=10m/s的速度做直线运动,受到一个反向作用力F,经过4s,速度变为反向2m/s。这个力多大?例3.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OB.合力的冲量大小为mgtcosθC.所受重力的冲量大小为mgtD.动量的变化量大小为mgtsinθ运用动量定理解题的步骤:•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.练习2.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=1s,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【课堂测评】1.下列说法正确的是()A.动量的方向一定跟物体的速度方向相同,且动量大的物体其速度一定大B.冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同,且冲量大对应的作用力一定大C.物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同D.合外力的冲量为零,则物体所受各力的冲量均为零2、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系,下列说法正确的是()A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快3、下列说法正确的是()A.根据F=∆P/∆t可把牛顿第二定律表述为:物体动量的变化率等于它所受的力B.力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量,它反映了力的作用对单间的累积效应,是一个标量C.动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的,但有时用起来更方便D.易碎品运输时要用柔软材料包装,船舷常悬挂旧轮胎,都是为了延长作用时间以减小作用为4.下面的说法正确的是()A.物体运动的方向就是它的动量的方向B.如果物体的速度发生变化,则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C.如果合外力对物体的冲量不为零,则合外力一定使物体的动能增大D.作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小5.质量为1kg的物体从离地面5m高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为3.2m,设球与地面作用时间为0.2s,则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s2)()高二物理集体备课组共案学生学案选修3-5NO.16.2执笔:侯付永3A.90NB.80NC.110ND.100N6、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60kg的运动员,从离水平网面3.2m高处自由下落,着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0m高处.已知运动员与网接触的时间为1.2s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理,求此力的大小.(g=10m/s2)7、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.8、教材P11“问题与练习”1、2、3、4、5、6
本文标题:选修3-5§16.2动量和动量定理导学案
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