冲量和动量、动量定理 教案示例

冲量和动量、动量定理 教案 中职数学基础模块教案 下载北师大版¥1.2次方程的根与系数的关系的教案关于坚持的教案初中数学教案下载电子教案下载 示例 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—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。 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。理解动量定理的内容和数学 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达式。 冲量和动量都是矢量，使用这两个物理量时要注意方向性。 （一）引入新课 力是物体对物体的作用。力F对物体作用一段时间t，力F和所用时间t的乘积有什么物理意义？ 质量是物体惯性的量度，是物体内在的属性。速度是物体运动的外部特 征。物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义？ 这就是我们要讲的冲量和动量。 1．冲量 力是产生加速度的原因。如果有恒力F，作用在质量为m、静止的物体上，经过时间t，会产生什么效果呢？由Ft=mat=mv看出，力与时间的乘积Ft越大，静止的物体获得的速度v就越大； Ft越小，物体的速度就越小。 由公式看出，如果要使静止的物体获得一定的速度v，力大，所用时间就短；力小，所用时间就长一些。 力和时间的乘积在改变物体运动状态方面，具有一定的物理意义。 明确：力F和力作用时间t的乘积，叫做力的冲量。用I表示冲量，I=Ft。 写出：I=Ft 力的国际单位是牛，时间的国际单位是秒，冲量的国际单位是牛?秒， 国际符号是N?s。 写出：（l）单位：N?s 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。 写出：(2)冲量是矢量 冲量的方向由力的方向确定。如果在力的作用时间内，力的方向保持不 变，则力的方向就是冲量的方向。如果力的方向在不断变化，如一绳拉一物 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。 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。 。竖直向上抛出一物体，空气阻力不可忽略。关于物例1：以初速度v0 体受到的冲量，以下说法中正确的是 [ ] 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 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21落阶段重力的冲量mgt大于上升阶段重力的冲量mgt，选项C正确。 21 在物体上抛的整个运动中，重力方向都向下。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。 综上所述，正确选项是B、C、D。 要注意的是，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。 2．动量 运动物体与另一个物体发生作用时，作用的效果是由速度决定，还是由 质量决定，还是由质量和速度共同决定？ 提出问题：以10m/s的速度运动的球，能不能用头去顶？ 回答是：足球，就能去顶；铅球，则不能。 质量20g的小物体运动过来，能不能用手去接？ 回答是：速度小，就能去接。速度大，如子弹，就不能。 在回答上面问题的基础上，可归纳出：运动物体作用的效果，它的动力 学特征由运动物体的质量和速度共同决定。 明确：运动物体的质量和速度的乘积叫动量。动量通常用字母p表示。 写出：p=mv 质量的国际单位是千克，速度的国际单位是米每秒。动量的国际单位是 -1千克米每秒，国际符号是kmms。 ?? -1写出：（l）单位：kgms ?? 质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动，同时撞到一个静 止在水平面上的物体，静止的物体将向东运动。如果这两个物体一个由东向 西，一个由西向东运动，同时撞到静止在水平面上的物体，这个物体可能还 静止不动。可见动量不仅有大小，而且还有方向。动量是矢量，动量的方向 由速度方向确定。 写出：（2）动量是矢量，动量的方向就是速度的方向。 动量是矢量，在研究动量改变时，一定要注意方向。如果物体沿直线运 动，动量的方向可用正、负号表示。 例2：质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上后，以相同的速 度大小反弹回来。求小球撞击墙壁前后动量的变化。 '=mv。碰前速度v解：取反弹后速度的方向为正方向。碰后小球的动量p的方向与规定的正方向反向，为负值。碰前动量p= - mv。小球动量的改变大小为 p'－p=mv-(-mv)=2mv 小球动量改变的方向与反弹后小球运动方向同向。 3．动量定理 在前面讲冲量时，已经得出Ft=mv的关系。这说明物体在冲量作用下， 静止的物体动量变化与冲量的关系。 冲量和动量之间究竟有什么关系？在恒力F作用下，质量为m的物体在时间t内，速度由v变化到v'。根据牛顿第二定律，有F=ma 式中F为物体所受外力的合力。等式两边同乘时间t，Ft=mat=mv'-mv 式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量，用I表示。mv和mv'是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p'表示。p'-p是物体动量的改变，又叫动量 的增量。等式的物理意义是：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。用公式表示： 写出：I=p'-p 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 2水平恒力作用下由静止开始运动。g=10m/s，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。 运动具有相对性。动量也具有相对性。在中学阶段，我们只讨论以地面 为参照系的动量。 一、教学目标 ．通过例题分析，使学生掌握使用动量定理时要注意： 对物体进行受力分析； 解题时注意选取正方向； 选取使用动量定理的范围。 ．通过对演示实验的分析，培养学生使用物理规律有条理地解释物理现象的能力。 二、重点、难点分析 动量定理的应用，是本节的重点。动量、冲量的方向问题，是使用动量定理的难点。 三、教具 宽约2cm、长约20cm的纸条，底部平整的粉笔一支。 四、主要教学过程 一)引入新课 物体动量的改变，等于作用力的冲量，这是研究力和运动的重要理论。它反映了动量改变 和冲量之间的等值同向关系。下面通过例题，具体分析怎样使用动量定理。 (二)教学过程设计 例1．竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出，又要保证粉笔不倒， 应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速将纸条抽出？说明理由。 在同学回答的基础上，进行演示实验。第一次是小心翼翼地将纸条抽出，现象是粉笔必倒。 第二次是将纸条快速抽出。具体方法是一只手捏住纸条没压粉笔的一端，用另一只手的手指快 速向下打击纸条中部，使纸条从粉笔下快速抽出。现象是粉笔几乎不动，仍然竖立在桌面上。 先请同学们分析，然后老师再作综合分析。 分析：纸条从粉笔下抽出，粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用，方向沿纸条抽出的方向。不论纸条是快速抽出，还是缓缓抽出，粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。在纸 条抽出过程中，粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示，粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt，粉笔原 来静止，初动量为零，粉笔的末动量用mv表示。根据动量定理有 μmgt=mv 如果缓慢抽出纸条，纸条对粉笔的作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比 较大，粉笔动量的改变也比较大，粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性，粉笔上端还没 有来得及运动，粉笔就倒了。 如果在极短的时间内把纸条抽出，纸条对粉笔的摩擦力冲量极小，粉笔的动量几乎不变。 粉笔的动量改变得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。 练习：有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大 锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险？为什么？ 请同学们判断结果，说明原因，老师最后再 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 。由于铁锤打击石板的时间极短，铁锤对 石板的冲量极小，石板的动量几乎不变，躺着的人不会受到伤害。 例2．质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放，下落1s落到沙子表面上，又经过0.2s，铁 球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁2) 球的阻力。(g=10m/s 解法1：(用牛顿第二定律求解) 铁球下落1s末，接触到沙坑表面时速度 ×1m/s 铁球在沙子里向下运动时，速度由v=10m/s减小到零。铁球运动的加速度方向向上， 铁球在沙子里运动时，受到向下的重力mg和沙子对它的阻力f。根据牛顿第二定律，以向上为正方向。 -mg=ma 沙子对铁球的作用力 ×(10+50)N=60N 解法2：(使用动量定理) 铁球由静止下落1s末，到与沙子接触时速度为 ×1m/s=10m/s 在沙子里运动时，铁球受到向下的重力mg和沙子对它向上的阻力f。以向上为正方向，合力的冲量为(f-mg)t，物体的动量由mv减小到零，动量的改变为0-mv。根据动量定理， -mg)t=-mv 沙子对铁球的阻力 说明：因为规定向上为正方向，速度v的方向向下，所以10m/s应为负值。 解法3：(使用动量定理) 铁球在竖直下落的1s内，受到重力向下的冲量为mgt。铁球在沙子里向下运动时，受到向1下的重力冲量是mgt，阻力对它向上的冲量是ft。取向下为正方向，整个运动过程中所有外力22 冲量总和为I=mgt+mgt-ft。铁球开始下落时动量是零，最后静止时动量还是零。整个过程中122 动量的改变就是零。根据动量定理， +mgt-ft=0 122 沙子对铁球的作用力 比较三种解法，解法1使用了牛顿第二定律，先用运动学公式求出落到沙坑表面时铁球的 速度，再利用运动学公式求出铁球在沙子里运动的加速度，最后用牛顿第二定律求出沙子对铁 球的阻力。整个解题过程分为三步。解法2先利用运动学公式求出铁球落到沙子表面的速度， 然后对铁球在沙子里运动这一段使用动量定理，求出沙子对铁球的阻力。整个过程简化为两步。 解法3对铁球的整个运动使用动量定理，只需一步就可求出沙子对铁球的阻力。解法3最简单。 通过解法3看出，物体在运动过程中，不论运动分为几个不同的阶段，各阶段、各个力冲量的 总和，就等于物体动量的改变。这就是动量定理的基本思想。 课堂练习： ．为什么玻璃杯掉到水泥地上就会摔碎，落到软垫上，就不会被摔碎？ ．质量5kg的物体静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数μ=0.2，物体在F=15N的水=20N。2 2平恒力作用下由静止开始运动。物体运动到3s末水平恒力的方向不变，大小增大到F取g=10m/s，求F作用于物体上的5s末物体的速度。 2 答案：13m/s。 三)课堂小结 通过例题分析，可以看出： 使用动量定理时，一定要对物体受力进行分析。 在一维空间内使用动量定理时，要注意规定一个正方向。 正确选择使用动量定理的范围，可以使解题过程简化。