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动量和动量守恒

作为杰出的教学工作者,能够保证教课的顺利开展,准备好一份优秀的教案往往是必不可少的。教案可以让学生更好地进入课堂环境中来,帮助高中教师营造一个良好的教学氛围。那么如何写好我们的高中教案呢?考虑到您的需要,小编特地编辑了“动量和动量守恒”,相信您能找到对自己有用的内容。

动量动量守恒专题类型:复习课
目的要求:掌握动量、冲量等概念,着重抓住动量定理、动量守恒定律运用中的矢量性、同时性、相对性和普适性,掌握其基本运用方法,特别是与能量相结合的问题。
动量、冲量和动量定理
一、动量
1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.P=mv
是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;
通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量(状态量),计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。
是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。单位是kgm/s;
2、动量和动能的区别和联系
①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。即动量相同而质量不同的物体,
其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同。
②动量是矢量,而动能是标量。因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。
③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体受到外力的冲量;动能是标量,
引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。
④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mEk
3、动量的变化及其计算方法
动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:
(1)ΔP=Pt一P0,主要计算P0、Pt在一条直线上的情况。
(2)利用动量定理ΔP=Ft,通常用来解决P0、Pt;不在一条直线上或F为恒力的情况。
二、冲量
1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.
是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则.冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。单位是Ns;
2、冲量的计算方法
(1)I=Ft.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。I=Ft
(2)利用动量定理Ft=ΔP.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力)。
三、动量定理
1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或Ft=p/-p;
该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间Δt内受合力为F合,合力的冲量是F合Δt;质点的初、未动量是mv0、mvt,动量的变化量是ΔP=Δ(mv)=mvt-mv0.根据动量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)
2.单位:NS与kgm/s统一:lkgm/s=1kgm/s2s=Ns;
3.理解:(1)上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
(2)动量定理中的冲量和动量都是矢量。定理的表达式为一矢量式,等号的两边不但大小相同,而且方向相同,在高中阶段,动量定理的应用只限于一维的情况。这时可规定一个正方向,注意力和速度的正负,这样就把矢量运算转化为代数运算。
(3)动量定理的研究对象一般是单个质点。求变力的冲量时,可借助动量定理求,不可直接用冲量定义式.
4.应用动量定理的思路:
(1)明确研究对象和受力的时间(明确质量m和时间t);
(2)分析对象受力和对象初、末速度(明确冲量I合,和初、未动量P0,Pt);
(3)规定正方向,目的是将矢量运算转化为代数运算;
(4)根据动量定理列方程
(5)解方程。
四、动量定理应用的注意事项
1.动量定理的研究对象是单个物体或可看作单个物体的系统,当研究对象为物体系时,物体系的总动量的增量等于相应时间内物体系所受外力的合力的冲量,所谓物体系总动量的增量是指系统内各个的体动量变化量的矢量和。而物体系所受的合外力的冲量是把系统内各个物体所受的一切外力的冲量的矢量和。
2.动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时F则是合外力对作用时间的平均值。
3.动量定理公式中的Δ(mv)是研究对象的动量的增量,是过程终态的动量减去过程始态的动量(要考虑方向),切不能颠倒始、终态的顺序。
4.动量定理公式中的等号表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等,方向一致,单位相同。但考生不能认为合外力的冲量就是动量的增量,合外力的冲量是导致研究对象运动改变的外因,而动量的增量却是研究对象受外部冲量作用后的必然结果。
5.用动量定理解题,只能选取地球或相对地球做匀速直线运动的物体做参照物。忽视冲量和动量的方向性,造成I与P正负取值的混乱,或忽视动量的相对性,选取相对地球做变速运动的物体做参照物,是解题错误的常见情况。
规律方法1、冲量和动量变化量的计算
点评:对力的冲量计算,学生比较习惯按做功的方法求,如IF易算为Fcosθt,而实际为Ft,对支持力、重力的冲量通常因为与位移垂直而认为是零。冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。对动量变化量,分不清应该用那个力的冲量来计算,实际只要求出合外力的冲量就可以了。
说明:(1)注意区别所求的是某一力的冲量还是合外力的冲量.
(2)恒力的冲量一般直接由I=Ft求,变力的冲量一般由I=ΔP求.
2、动量定理的初步应用
注意:应用动量定理公式I=mv2一mvl时,不要把公式左边的冲量单纯理解为合外力的冲量,可以进一步理解为“外力冲量的矢量和”,这样就对全过程应用一次动量定理就可以解决问题而使思路和解题过程简化。

散动量定理的拓展应用
1、动量定理FΔt=mvt-mv0可以用一种更简洁的方式FΔt=ΔP表达,
式中左边表示物体受到的冲量,右边表示动量的增量(变化量)。此式稍加变形就得
其含义是:物体所受外力(若物体同时受几个力作用,则为合外力)等于物体动量的变化率。这一公式通常称为“牛顿第二定律的动量形式”。这一形式更接近于牛顿自己对牛顿第二定律的表述。应用这个表述我们在分析解决某些问题时会使思路更加清晰、简洁。
2、物体动量的增量可以是物体质量不变,由速度变化形成:ΔP=mv2I一mv1=m(V2一v1)=mΔv,
动量定理表达为FΔt=mΔv.也可以是速度不变,由质量变化形成:ΔP=m2v一mlv=(m2一ml)v=Δmv,动量定理表达为FΔt=ΔmV。在分析问题时要注意第二种情况。

散动量守恒定律
知识简析一、动量守恒定律
1、内容:相互作用的物体系统,如果不受外力,或它们所受的外力之和为零,它们的总动量保持不变。即作用前的总动量与作用后的总动量相等.(研究对象:相互作用的两个物体或多个物体所组成的系统)
2、动量守恒定律适用的条件
守恒条件:①系统不受外力作用。(理想化条件)
②系统受外力作用,但合外力为零。
③系统受外力作用,合外力也不为零,但合外力远小于物体间的相互作用力。
④系统在某一个方向的合外力为零,在这个方向的动量守恒。
⑤全过程的某一阶段系统受合外力为零,该阶段系统动量守恒,
即:原来连在一起的系统匀速或静止(受合外力为零),分开后整体在某阶段受合外力仍为零,可用动量守恒。
例:火车在某一恒定牵引力作用下拖着拖车匀速前进,拖车在脱勾后至停止运动前的过程中(受合外力为零)动量守恒
3、常见的表达式
不同的表达式及含义(各种表达式的中文含义):
P=P′或P1+P2=P1′+P2′或m1V1+m2V2=m1V1′+m2V2′
(其中p/、p分别表示系统的末动量和初动量,系统相互作用前的总动量P等于相互作用后的总动量P′)
ΔP=0(系统总动量变化为0,或系统总动量的增量等于零。)
Δp1=-Δp2,(其中Δp1、Δp2分别表示系统内两个物体初、末动量的变化量,表示两个物体组成的系统,各自动量的增量大小相等、方向相反)。

如果相互作用的系统由两个物体构成,动量守恒的实际应用中具体来说有以下几种形式
A、m1vl+m2v2=m1v/l+m2v/2,各个动量必须相对同一个参照物,适用于作用前后都运动的两个物体组成的系统。
B、0=m1vl+m2v2,适用于原来静止的两个物体组成的系统。
C、m1vl+m2v2=(m1+m2)v,适用于两物体作用后结合在一起或具有共同的速度。
原来以动量(P)运动的物体,若其获得大小相等、方向相反的动量(-P),是导致物体静止或反向运动的临界条件。即:P+(-P)=0
二、对动量守恒定律的理解
(1)动量守恒定律是说系统内部物体间的相互作用只能改变每个物体的动量,而不能改变系统的总动量,在系统运动变化过程中的任一时刻,单个物体的动量可以不同,但系统的总动量相同。
(2)应用此定律时我们应该选择地面或相对地面静止或匀速直线运动的物体做参照物,不能选择相对地面作加速运动的物体为参照物。
(3)动量是矢量,系统的总动量不变是说系统内各个物体的动量的矢量和不变。等号的含义是说等号的两边不但大小相同,而且方向相同。
规律方法1、动量守恒定律的“四性”
在应用动量守恒定律处理问题时,要注意“四性”
①矢量性:动量守恒定律是一个矢量式,,对于一维的运动情况,应选取统一的正方向,凡与正方向相同的动量为正,相反的为负。若方向未知可设与正方向相同而列方程,由解得的结果的正负判定未知量的方向。
②瞬时性:动量是一个状态量,即瞬时值,动量守恒指的是系统任一瞬时的动量恒定,列方程m1vl+m2v2=m1v/l+m2v/2时,等号左侧是作用前各物体的动量和,等号右边是作用后各物体的动量和,不同时刻的动量不能相加。
③相对性:由于动量大小与参照系的选取有关,应用动量守恒定律时,应注意各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的速度,一般以地球为参照系
④普适性:动量守恒定律不仅适用于两个物体所组成的系统,也适用于多个物体组成的系统,不仅适用于宏观物体组成的系统,也适用于微观粒子组成的系统。

【例5】一辆质量为60kg的小车上有一质量为40kg的人(相对车静止)一起以2m/s的速度向前运动,突然人相对车以4m/s的速度向车后跳出去,则车速为多大?
下面是几个学生的解答,请指出错在何处.
(1)解析;人跳出车后,车的动量为60v,人的动量为40(4十v)由动量守恒定律:
(60+40)×2=60v-40(4+v)解得:v=0.4m/s(没有注意矢量性)
(2)解析:选车的方向为正,人跳出车后,车的动量为60v,人的动量一40×4,由动量守恒定律:
(60+40)×2=60v—40×4,解得v=6m/s(没有注意相对性)
(3)解析:选车的方向为正,人跳出车后的动量为60v,人的动量一40×(4一2)由动量守恒定律得
(60+40)×2=60v—40×(4一2)解得v=14/3m/s(没有注意瞬时性)
(4)解析:选地为参照物,小车运动方向为正,据动量守恒定律,
(60+40)×2=60v—40(4—v)解得v=3.6m/s此法正确.答案:3.6m/s

2、应用动量守恒定律的基本思路
1.明确研究对象和力的作用时间,即要明确要对哪个系统,对哪个过程应用动量守恒定律。
2.分析系统所受外力、内力,判定系统动量是否守恒。
3.分析系统初、末状态各质点的速度,明确系统初、末状态的动量。
4.规定正方向,列方程。
5.解方程。如解出两个答案或带有负号要说明其意义。

专题:人船模型与反冲运动
知识简析一、人船模型一个原来处于静止状态的系统,在系统内发生相对运动的过程中,
在此方向遵从①动量守恒方程:mv=MV;ms=MS;②位移关系方程s+S=ds=M/m=Lm/LM
1.若系统在整个过程中任意两时刻的总动量相等,则这一系统在全过程中的平均动量也必定守恒。在此类问题中,凡涉及位移问题时,我们常用“系统平均动量守恒”予以解决。如果系统是由两个物体组成的,合外力为零,且相互作用前均静止。相互作用后运动,则由0=m1+m2得推论0=m1s1+m2s2,但使用时要明确s1、s2必须是相对地面的位移。
2、人船模型的应用条件是:两个物体组成的系统(当有多个物体组成系统时,可以先转化为两个物体组成的系统)
动量守恒,系统的合动量为零.
二、反冲运动
1、指在系统内力作用下,系统内一部分物体向某发生动量变化时,系统内其余部分物体向相反方向发生动量变化的现象
2.研究反冲运动的目的是找反冲速度的规律,求反冲速度的关键是确定相互作用的物体系统和其中各物体对地的运动状态.
规律方法1、人船模型及其应用2、反冲运动的研究

说明:(1)当问题符合动量守恒定律的条件,而又仅涉及位移而不涉及速度时,通常可用平均动量求解.
(2)画出反映位移关系的草图,对求解此类题目会有很大的帮助.
(3)解此类的题目,注意速度必须相对同一参照物.JAb88.COm

专题:碰撞中的动量守恒
知识简析碰撞
1.碰撞指的是物体间相互作用持续时间很短,而物体间相互作用力很大的现象.
在碰撞现象中,一般都满足内力远大于外力,故可以用动量守恒定律处理碰撞问题.按碰撞前后物体的动量是否在一条直线上有正碰和斜碰之分,中学物理只研究正碰的情况.
2.一般的碰撞过程中,系统的总动能要有所减少,若总动能的损失很小,可以略去不计,这种碰憧叫做弹性碰撞.其特点是物体在碰撞过程中发生的形变完全恢复,不存在势能的储存,物体系统碰撞前后的总动能相等。若两物体碰后粘合在一起,这种碰撞动能损失最多,叫做完全非弹性碰撞.其特点是发生的形变不恢复,相碰后两物体不分开,且以同一速度运动,机械能损失显著。在碰撞的一般情况下系统动能都不会增加(有其他形式的能转化为机械能的除外,如爆炸过程),这也常是判断一些结论是否成立的依据.
3.弹性碰撞:题目中出现:“碰撞过程中机械能不损失”.这实际就是弹性碰撞.设两小球质量分别为m1、m2,碰撞前后速度为v1、v2、v1/、v2/,碰撞过程无机械能损失,求碰后二者的速度.
根据动量守恒m1v1+m2v2=m1v1/+m2v2/……①
根据机械能守恒m1v12十m2v22=m1v1/2十m2v2/2……②
由①②得v1/=,v2/=
仔细观察v1/、v2/结果很容易记忆,当v2=0时v1/=,v2/=
①当v2=0时;m1=m2时v1/=0,v2/=v1这就是我们经常说的交换速度、动量和能量.
②m1>>m2,v/1=v1,v2/=2v1.碰后m1几乎未变,仍按原来速度运动,质量小的物体将以m1的速度的两倍向前运动。
③m1《m2,v/l=一v1,v2/=0.碰后m1被按原来速率弹回,m2几乎未动。

动量、能量综合应用
知识简析一、动量和动能
动量和动能都是描述物体运动状态的物理量,但它们存在明显的不同:
动量是矢量,动能是标量.物体动量变化时,动能不一定变化;但动能一旦发生变化,动量必发生变化.如做匀速圆周运动的物体,动量不断变化而动能保持不变.
动量是力对时间的积累效应,动量的大小反映物体可以克服一定阻力运动多久,其变化量用所受冲量来量度;动能是力对空间的积累效应,动能的大小反映物体可以克服一定阻力运动多么远,其变化量用外力对物体做的功来量度.
动量的大小与速度成正比,动能大小与速率的平方成正比.不同物体动能相同时动量可以不同,反之亦然,,常用于比较动能相同而质量不同物体的动量大小;常用来比较动量相同而质量不同物体的动能大小.
二、动量守恒定律与机械能守恒(包括能量守恒)定律
共同点:动量守恒定律和机械能守恒定律所研究的对象都是相互作用的物体组成的系统,且研究的都是某一物理过程。
不同点:①两者守恒的条件不同:系统动量是否守恒,决定于系统所受合外力是否为零;
而机械能是否守恒,则决定于是否有重力以外的力(不管是内力还是外力)做功.
②分析角度:在利用动量守恒定律处理问题时着重分析系统的受力情况(不管是否做功)并着重分析是否满足合外力为零.
在利用机械能守恒定律处理问题时要着重分析力的做功情况,看是否有重力以外的力做功;
应特别注意:系统动量守恒时,机械能不一定守恒;同样机械能守恒时,动量不一定守恒,这是因为两个守恒定律的守恒条件不同必然导致的结果.如各种爆炸、碰撞、反冲现象中,因F内》F外,动量都是守恒的,但因很多情况下有内力做功使其他形式的能转化为机械能而使其机械能不守恒.
③方向性:动量守恒定律表示成为矢量式,应用时必须注意方向,且可在某一方向独立使用;
机械能守恒定律表示成为标量式,对功或能量只需代数加减,不能按矢量法则进行分解或合成.
三、处理力学问题的基本方法
处理力学问题的基本方法有三种:一是牛顿定律,二是动量关系,三是能量关系.
若考查有关物理量的瞬时对应关系,须应用牛顿定律,
若考查一个过程,三种方法都有可能,但方法不同,处理问题的难易、繁简程度可能有很大的差别.
若研究对象为一个系统,应优先考虑两大守恒定律,
若研究对象为单一物体,可优先考虑两个定理,特别涉及时间问题时应优先考虑动量定理,涉及功和位移问题的应优先考虑动能定理.
因为两个守恒定律和两个定理只考查一个物理过程的始末两个状态有关物理量间关系,对过程的细节不予细究,这正是它们的方便之处.特别对于变力作用问题,在中学阶段无法用牛顿定律处理时,就更显示出它们的优越性.
四、求解动量守恒定律、机械能守恒定律、动能定理、功能关系的综合应用类题目时要注意:
1.认真审题,明确物理过程.这类问题过程往往比较复杂,必须仔细阅读原题,搞清已知条件,判断哪一个过程机械能守恒,哪一个过程动量守恒
2.灵活应用动量、能量关系.有的题目可能动量守恒,机械能不守恒,或机械能守恒,动量不守恒,或者动量在整个变化过程中守恒,而机械能在某一个过程中有损失等,过程的选取要灵活,既要熟悉一定的典型题,又不能死套题型、公式.
规律方法一、特点
能量与动量结合的题目,过程复杂,知识综合性强,难度比较大;它不仅在力学中出现,在电学与原子核物理学中也都有类似的题目.因而在高考中那些难度大的题目往往出现在这里.
二、解题思路
1.选出要研究的系统.
2.对系统分析,看是否动量守恒(有时是某一方向动量守恒),再根据动量守恒定律列方程.
3.对系统中的物体受力分析,找出外力总功与物体始末动能,从而应用动能定理列关系式.
4.这当中有时要用到机械能守恒或能量守恒定律,可根据具体情况列出关系式.
5.根据以上的关系式,求得某一物理量
点评:运用动量观点和动能观点解题每年在高考中都有很重的份量,每年的压轴题都是利用此观点解题.它们的特点是过程复杂、难度大、综合性强、灵活性高,这就要求我们主动去分析研究这类题的特点及处理所用的数学方法;在提高审题能力和物理过程分析能力上很下功夫,适度配合强化训练.
力的瞬时性(产生a)F=ma、运动状态发生变化牛顿第二定律
1.力的三种效应:时间积累效应(冲量)I=Ft、动量发生变化动量定理
空间积累效应(做功)w=Fs动能发生变化动能定理
2.动量观点:动量(状态量):p=mv=冲量(过程量):I=Ft
动量定理:内容:物体所受合外力的冲量等于它的动量的变化。
公式:F合t=mv’一mv(解题时受力分析和正方向的规定是关键)
I=F合t=F1t1+F2t2+---=p=P末-P初=mv末-mv初
动量守恒定律:内容、守恒条件、不同的表达式及含义:;;
“动量守恒定律”、“动量定理”不仅适用于短时间的作用,也适用于长时间的作用。
注意理解四性:系统性、矢量性、同时性、相对性
系统性:研究对象是某个系统、研究的是某个过程
矢量性:对一维情况,先选定某一方向为正方向,速度方向与正方向相同的速度取正,反之取负,
再把矢量运算简化为代数运算。,引入正负号转化为代数运算。不注意正方向的设定,往往得出错误结果。一旦方向搞错,问题不得其解
相对性:所有速度必须是相对同一惯性参照系。
同时性:v1、v2是相互作用前同一时刻的速度,v1、v2是相互作用后同一时刻的速度。
解题步骤:选对象,划过程,受力分析.所选对象和过程符合什么规律?用何种形式列方程(先要规定正方向)求解并讨论结果。
动量定理说的是物体动量的变化量跟总冲量的矢量相等关系;
动量守恒定律说的是存在内部相互作用的物体系统在作用前后或作用过程中各物体动量的矢量和保持不变的关系。
◆7.碰撞模型和◆8子弹打击木块模型专题:
碰撞特点①动量守恒②碰后的动能不可能比碰前大③对追及碰撞,碰后后面物体的速度不可能大于前面物体的速度。

◆弹性碰撞:弹性碰撞应同时满足:
(这个结论最好背下来,以后经常要用到。)
讨论:①一动一静且二球质量相等时的弹性正碰:速度交换
②大碰小一起向前;质量相等,速度交换;小碰大,向后返。
③原来以动量(P)运动的物体,若其获得等大反向的动量时,是导致物体静止或反向运动的临界条件。
◆“一动一静”弹性碰撞规律:即m2v2=0;=0代入(1)、(2)式
解得:v1=(主动球速度下限)v2=(被碰球速度上限)
讨论(1):
当m1m2时,v10,v20v1′与v1方向一致;当m1m2时,v1≈v1,v2≈2v1(高射炮打蚊子)
当m1=m2时,v1=0,v2=v1即m1与m2交换速度
当m1m2时,v10(反弹),v20v2′与v1同向;当m1m2时,v1≈-v1,v2≈0(乒乓球撞铅球)
讨论(2):被碰球2获最大速度、最大动量、最大动能的条件为
A.初速度v1一定,当m1m2时,v2≈2v1
B.初动量p1一定,由p2=m2v2=,可见,当m1m2时,p2≈2m1v1=2p1
C.初动能EK1一定,当m1=m2时,EK2=EK1
◆完全非弹性碰撞应满足:
◆一动一静的完全非弹性碰撞(子弹打击木块模型)是高中物理的重点。
特点:碰后有共同速度,或两者的距离最大(最小)或系统的势能最大等等多种说法.
(主动球速度上限,被碰球速度下限)
讨论:①E损可用于克服相对运动时的摩擦力做功转化为内能②也可转化为弹性势能;③转化为电势能、电能发热等等;(通过电场力或安培力做功)
E损=fd相=mgd相=一=d相==
由上可讨论主动球、被碰球的速度取值范围
“碰撞过程”中四个有用推论
推论一:弹性碰撞前、后,双方的相对速度大小相等,即:u2-u1=υ1-υ2
推论二:当质量相等的两物体发生弹性正碰时,速度互换。
推论三:完全非弹性碰撞碰后的速度相等
推论四:碰撞过程受(动量守恒)(能量不会增加)和(运动的合理性)三个条件的制约。

精选阅读

高二物理《动量和动量定理》教案


俗话说,磨刀不误砍柴工。教师要准备好教案,这是老师职责的一部分。教案可以让学生更好的吸收课堂上所讲的知识点,使教师有一个简单易懂的教学思路。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编精心为您整理的“高二物理《动量和动量定理》教案”,仅供参考,希望能为您提供参考!

高二物理《动量和动量定理》教案

一、教材分析
本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容,本节的内容为“动量和动量定理”,本节分两课时来完成,这节课为第一课时。也是本章的重点内容,是第一节“实验:探究碰撞中的守恒量”的继续,同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开。它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新途径,尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
二、学情分析
学生已经掌握了动量概念,会运用牛顿第二定律和运动学公式等,为本节课的学习打下了坚实的基础。高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需要以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解,因此在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象,加强学生思维由形象到抽象的过渡。
三、教学目标
知识与技能:
1.理解动量的变化和冲量的定义;
2.理解动量定理的含义和表达式,理解其矢量性;
3.会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握动量定理的简单计算
过程与方法:
通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式,培养学生逻辑运算能力。
情感态度与价值观:
1.通过运用所学知识推导新的规律,培养学生学习的兴趣,激发学生探索新知识的欲望。
2.通过用动量定理解释有关物理现象,培养学生用所学物理知识应用于生活实践中去,体现物理学在生活中的指导作用。
四、教学重难点
教学重点:理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和矢量性
教学难点:用动量定理解释有关物理现象,针对动量定理进行简单的计算
第二问:我打算让学生怎样获得?
五、教学策略
依据建构主义学习理论,学生学习过程是在教师创设的情境下,借助已有的知识和经验,主动探索,积极交流,从而建立新的认知结构的过程。学习是学生主体进行意义建构的过程。因此要创设建构知识的学习环境,树立以人为本的教育观念,发展不断建构的认知过程。我校开展的“四五四”绿色生命教育课堂教学模式,就是以学生为中心,突出学生在学习过程中的主体地位,通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。
1.本节从“鸟撞飞机”的情景引入,可以激发学生学习的兴趣,在课程学习中通过练习题计算出鸟撞击飞机的力,两者相呼应。这种情景导入的目的在于引起学生的有意注意,激发学生的兴趣和求知欲望。
2.在课堂上通过学生的互相讨论,把学生的思维充分地调动起来,让他们主动参与学习,成为学习的主人。从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。并加以多媒体课件,最大限度地发挥学生的主动性和创造性,提高他们的思维能力和观察能力,同时教师的适当总结,使他们对知识有了更深更全面的认识。
3.在反馈拓展环节,针对鸟撞飞机事件进行相关计算,同时拓展到更高空间即太空垃圾问题,结合科技前沿对学生进行情感教育,开阔学生视野。
第三问:我打算多长时间让学生获得?
5分钟创设情境并复习引入新课,10分钟学生自主探究,25分钟与学生互动交流,5分钟总结分享布置作业。
第四问:我怎么知道教学达到了我的要求,有多少学生达到我的要求?
通过小组合作,生生、师生、生本互动,了解学生的掌握、落实情况;通过问题讨论,了解学生对知识的运用。
【五个环节】
六、教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
创设情境
复习
引入
关于鸟撞飞机的报道,播放鸟撞飞机的视频
观察、体会、思考
通过多媒体辅助视频,激发学生兴趣,设疑,为动量定理的简单计算做铺垫
复习提问:
1.动量的定义
2.动量的方向
3.动量是过程量还是状态量
引导学生练习学案中的例1
对学生反馈加以评价,提出规范性的要求
回答问题:
1.P=mv
2.与速度方向相同
3.状态量
做练习,并展示
回顾旧知识动量,通过练习引出新内容动量的变化;通过学生展示分析提高学生语言表达能力,突破动量变化矢量性的重点。
多元互动
理论探究深入新知
教师提出问题:动量的变化产生的原因是什么?
针对学生展示进行评价
学生动笔推导并在投影展示推导过程
通过理论推导培养学生逻辑推理能力,加强对动量定理的理解,从而突破本节课重点。培养了学生的语言表达能力,加强了生生交流、师生交流。
联系学生推导过程,引出冲量定义、矢量性及单位
动量定理的内容和表达式
思考、回答老师提问
通过老师结合学生推导过程给出新概念新内容,连接顺畅,学生易于接受,从而达到教学目标。
当堂训练强化认知
展示网球运动员李娜获澳网冠军图片,并创设情境让学生做学案上例2,教师进行规范性指导
重现鸟撞飞机情境,进行练习2
深化拓展:宇宙垃圾问题
做学案例2
观看视频,并进行计算
有兴趣的课下查询相关资料
通过创设情境提出例题,以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,通过例题分析培养学生答题规范性,加深对动量定理的理解,从而突破教学难点。
通过再现鸟撞飞机情境与前面呼应,通过计算得出鸟撞飞机的作用力大小来解释前面提出的疑问。加强对动量定理的理解,从而突破教学难点。
结合当今社会热点,深化课堂,从而激发学生学习积极性。
动量定理在生活中的应用
播放视频汽车碰撞安全测试视频,提出问题,安全气囊的原理(教师可以引领学生分析)
1.学生展示篮球传球过程,并解释其物理原理
2.足球比赛经常出现用头争抢球的情景,如果改成铅球还抢吗?
3.将白纸放到水杯下面,尽量让水杯不动,如何将白纸抽出?
我来说一说
观看视频,思考问题并回答
小组讨论、分析各种情况
学生举例生活中与动量定理有关的生活现象
通过图片展示或是学生动手操作生活中的现象,体现了物理从生活中来,我们还要将其运用于实践中,从而激发学生学好物理的信心。加强学生对动量定理的理解,并达到教学目标。
通过学生举例联系生活,强化了学生从直观形象思维到抽象逻辑思维的过渡。
总结提升
课堂小结
分享收获
通过学生交流让学生分享各自的收获,体现了课堂分享特征

七、板书设计
§16.2动量和动量定理
一、动量的变化
1.定义式:⊿P=P’-P
2.动量的变化量是矢量
二、动量定理
1.探究动量变化的原因
2.冲量
(1)定义式:I=Ft
(2)方向:与F相同
(3)单位:N﹒s
3.动量定理
(1)内容:物体的动量变化量与所受合外力的冲量相等
(2)公式:P’-P=I合或mv’-mv=F合t
4.动量定理在生活中的应用
八、教学设计评价
【四个特征】
温暖特征:通过本节课我在教学中尽力做到关注每一位学生,让多数学生参与到课堂中来,在巡视过程中对部分学生加以指导,课堂氛围比较轻松和谐,体现了温暖的特征。
自主特征:通过小坐合作,自主探究动量变化的原因,培养学生思维能力
开放特征:本节课学生积极踊跃参与课堂教学,讨论开放式题目,学生思维没有受到约束,开阔学生视野,课堂气氛比较活跃,体现生命课堂开放的特征。
分享特征:通过学生交流让学生分享各自的收获,体现了课堂分享特征。

《动量和动量定理》学案


俗话说,凡事预则立,不预则废。作为教师就要根据教学内容制定合适的教案。教案可以让学生们充分体会到学习的快乐,使教师有一个简单易懂的教学思路。您知道教案应该要怎么下笔吗?下面是小编为大家整理的“《动量和动量定理》学案”,仅供参考,欢迎大家阅读。

《动量和动量定理》学案

【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。
【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
【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。
【导学流程】
一.动量
讨论:讨论下列问题,并说明理由
1.动量是矢量还是标量?
2.动量是过程量还是状态量?
3.动量与参考系的选择有没有关系?
练习1关于物体的动量,下列说法中正确的是()
A.动量越大的物体,其惯性一定越大
B.动量越大的物体,其速度一定越大
C.物体的加速度不变,其动量一定也不变
D.运动物体在任一时刻的动量方向,一定与该时刻物体的速度方向相同
二、动量的变化量
1.知识回顾:速度变化量是某一运动过程的末速与初速的矢量差
2.类比“速度变化量”的定义给“动量变化量”下一个定义:
3.表达式△p=
4.讨论:△p是矢量还是标量?方向如何?
提示:
20xx年06月05日速度变化的运算(在图中作出△v)
20xx年06月05日20xx年06月05日
20xx年06月05日
20xx年06月05日

类比:动量变化的运算(在图中作出△p)
20xx年06月05日
20xx年06月05日20xx年06月05日
20xx年06月05日

动量的变化量等于末状态动量减去初状态的动量,一维情况下,提前规定正方向,p的方向与△v的方向.
20xx年06月05日
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?
三、冲量、动量定理
推导:用动量概念表示牛顿第二定律
20xx年06月05日设一个物体质量为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?
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_________。
1.冲量定义:
讨论:讨论下列问题,并说明理由
1.冲量是矢量还是标量?
2.冲量是过程量还是状态量?
3.冲量与参考系的选择有没有关系?
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?
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:_________或___________
讨论:
动量定理中的Ft指的是合外力的冲量还是物体所受某一个力的冲量?
四、动量定理的应用:
练习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?
HWOCRTEMP_ROC10练习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mgtcosθ
C.所受重力的冲量大小为mgtD.动量的变化量大小为mgtsinθ
交流讨论:运用动量定理解题的步骤:
五、用动量定理解释现象
1.为什么鸡蛋落在垫子没有碎
2.体操运动员在落地时总要屈腿,这是为什么?
3.轿车前面的发动机舱是不是越坚固越好?

高三物理《动量和能量验证动量守恒定律》教材分析


高三物理《动量和能量验证动量守恒定律》教材分析

考点24动量和能量验证动量守恒定律
考点名片
考点细研究:(1)动量和能量;(2)验证动量守恒定律等。其中考查到的如:20xx年全国卷第35题(2)、20xx年天津高考第9题(1)、20xx年广东高考第36题、20xx全国卷第35题(2)、20xx年大纲卷第21题、20xx年大纲卷第24题、20xx年天津高考第10题、20xx年北京高考第22题、20xx年山东高考第39题、20xx年全国卷、第35题、20xx年广东高考第35题等。
备考正能量:预计今后高考仍以碰撞为模型对动量守恒定律进行考查,与弹簧问题结合考查将是以后命题的新趋势,题型仍为选择题和计算题,难度会加大。

一、基础与经典
1.如图所示,两木块A、B用轻质弹簧连在一起,置于光滑的水平面上。一颗子弹水平射入木块A,并留在其中。在子弹打中木块A及弹簧被压缩的整个过程中,对子弹、两木块和弹簧组成的系统,下列说法中正确的是()

A.动量守恒、机械能守恒
B.动量守恒、机械能不守恒
C.动量不守恒、机械能守恒
D.动量、机械能都不守恒
答案B
解析子弹击中木块A及弹簧被压缩的整个过程,系统在水平方向不受外力作用,系统动量守恒,但是子弹击中木块A过程,有摩擦力做功,部分机械能转化为内能,所以机械能不守恒,B正确。
2.在光滑水平地面上有两个相同的弹性小球A、B,质量都为m。现B球静止,A球向B球运动,发生正碰。已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时的弹性势能为Ep,则碰前A球的速度等于()
A.B.C.2D.2
答案C
解析设碰前A球的速度为v0,两个弹性小球发生正碰,当二者速度相同时,弹性势能最大,由动量守恒定律得mv0=2mv,Ep=mv-×2mv2,解得v0=2,C正确。
3.如图所示,在足够长的光滑水平面上有一静止的质量为M的斜面,斜面表面光滑、高度为h、倾角为θ。一质量为m(mmQ
D.mPvB,根据pA=mAvA=5kg·m/s,pB=mBvB=7kg·m/s,则有关系式;根据碰撞过程中的动量守恒,则有pA+pB=pA′+pB′,解得碰后A的动量为2kg·m/s,根据碰后的速度必须满足vA′≤vB′,可以得关系式≥,碰撞过程中能量不能增加,故有+≥+,可以得关系式≤,综合得≤≤,据此C、D选项正确。
10.(多选)如图所示,在光滑水平面上,质量为m的小球A和质量为m的小球B通过轻弹簧相连并处于静止状态,弹簧处于自然伸长状态;质量为m的小球C以初速度v0沿AB连线向右匀速运动,并与小球A发生弹性碰撞。在小球B的右侧某位置固定一块弹性挡板(图中未画出),当小球B与挡板发生正碰后立刻将挡板撤走。不计所有碰撞过程中的机械能损失,弹簧始终处于弹性限度内,小球B与挡板的碰撞时间极短,碰后小球B的速度大小不变,但方向相反。则B与挡板碰后弹簧弹性势能的最大值Em可能是()

A.mvB.mvC.mvD.mv
答案BC
解析系统初动能Ek=mv,系统机械能守恒,故A错误;质量相等的C球和A球发生弹性碰撞后速度交换,当A、B两球的动量相等时,B球与挡板相碰,则碰后系统总动量为零,则弹簧再次压缩到最短时弹性势能最大(动能完全转化为弹性势能),根据机械能守恒定律可知,系统损失的动能转化为弹性势能Ep=mv;当B球速度恰为零时与挡板相碰,则系统动量不变化,系统机械能不变,当弹簧压缩到最短时,A、B达到共同速度v1弹性势能最大,由动量守恒可得:mv0=,由功能关系可得出Ep′=mv-×mv,解得Ep′=mv,所以弹性势能的最大值要介于mv和mv之间,选项B、C正确,A、D错误。
二、真题与模拟
11.20xx·大纲卷]一中子与一质量数为A(A1)的原子核发生弹性正碰。若碰前原子核静止,则碰撞前与碰撞后中子的速率之比为()
A.B.C.D.
答案A
解析设中子质量为m,则原子核的质量为Am。设碰撞前后中子的速度分别为v0、v1,碰后原子核的速度为v2,由弹性碰撞可得mv0=mv1+Amv2,mv=mv+Amv,解得v1=v0,故=,A正确。
12.20xx·厦门双十中学期末]如图所示,光滑平面上有一辆质量为2m的小车,小车上左右两端分别站着甲、乙两人,他们的质量都是m,开始两人和小车一起以速度v0向右匀速运动。某一时刻,站在小车右端的乙先以相对地面向右的速度v跳离小车,然后站在小车左端的甲以相对地面向左的速度v跳离小车。两人都离开小车后,小车的速度将是()

A.v0B.2v0
C.大于v0,小于2v0D.大于2v0
答案B
解析甲、乙两人和小车组成的系统动量守恒,初动量为4mv0,方向向右,由于甲、乙两人跳离小车时相对地面的速度大小相等,方向相反,即两人动量的代数和为零,有4mv0=2mv′,解得v′=2v0,故选项B正确,而A、C、D错误。
13.20xx·北京东城区联考]如图所示,静止在光滑水平面上的木板A,右端有一根轻质弹簧沿水平方向与木板相连,木板质量M=3kg。质量m=1kg的铁块B以水平速度v0=4m/s从木板的左端沿板面向右滑行,压缩弹簧后又被弹回,最后恰好停在木板的左端。在上述过程中弹簧具有的最大弹性势能为()

A.3JB.4JC.6JD.20J
答案A
解析设铁块与木板共速时速度大小为v,铁块相对木板向右运动的最大距离为L,铁块与木板之间的摩擦力大小为Ff。铁块压缩弹簧使弹簧最短时,由能量守恒可得mv=FfL+(M+m)v2+Ep。由动量守恒,得mv0=(M+m)v。从铁块开始运动到最后停在木板左端过程,由能量关系得mv=2FfL+(M+m)v2。联立解得Ep=3J,故选项A正确。
14.20xx·福州一中模拟]如图所示,光滑水平面上静止放置着一辆平板车A。车上有两个小滑块B和C,A、B、C三者的质量分别是3m、2m、m。B与板车之间的动摩擦因数为μ,而C与板车之间的动摩擦因数为2μ。开始时B、C分别从板车的左、右两端同时以大小相同的初速度v0相向滑行。已知B、C最后都没有脱离板车,则板车的最终速度v车是()

A.v0B.v0C.v0D.0
答案B
解析设水平向右为正方向,因为水平面光滑,三个物体组成的系统动量守恒,系统最终的速度相同为v车,所以2mv0-mv0=(3m+2m+m)v车,解得v车=v0,选项B正确。
15.20xx·福建惠安质检]如图所示,在光滑的水平直导轨上,有质量分别为2m、m,带电荷量分别为2q、q(q0)的两个形状相同的小球A、B正相向运动,某时刻A、B两球的速度大小分别为vA、vB。由于静电斥力作用,A球先开始反向运动,它们不会相碰,最终两球都反向运动。则()

A.vAvBB.vAvAvB
答案B
解析由于小球A、B组成的系统满足动量守恒,根据题意可知系统总动量向左,则有2mvAE0D.p1p0
答案AB
解析因为碰撞前后动能不增加,故有E1p0,B正确。

一、基础与经典
21.用图甲中装置验证动量守恒定律。实验中:

(1)为了尽量减小实验误差,在安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是()
A.使入射球与被碰小球碰后均能从同一高度飞出
B.使入射球与被碰小球碰后能同时飞出
C.使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向
D.使入射球与被碰小球碰撞时的动能不损失
(2)若A球质量为m1=50g,两小球发生正碰前后的位移-时间(xt)图象如图乙所示,则小球B的质量为m2=________。
(3)调节A球自由下落高度,让A球以一定速度v与静止的B球发生正碰,碰后两球动量正好相等,则A、B两球的质量之比应满足________。
答案(1)C(2)20g(3)1≤3
解析(1)在安装斜槽轨道时,应让斜槽末端保持水平,这样做的目的是使入射球与被碰小球离开斜槽末端时的速度为水平方向,C正确。
(2)由图知碰前B球静止,A球的速度为v0=4m/s,碰后A球的速度为v1=2m/s,B球的速度为v2=5m/s,由动量守恒知m1v0=m1v1+m2v2,代入数据解得m2=20g。
(3)因实验要求主碰球质量大于被碰球质量,1,令碰前动量为p,所以碰后两球动量均为,因碰撞过程中动能不可能增加,所以有≥+,即≤3,所以1≤3。
22.如图所示,A、B、C三个木块的质量均为m,置于光滑的水平桌面上,B、C之间有一轻质弹簧,弹簧的两端与木块接触而不相连。将弹簧压紧到不能再压缩时用细线把B和C紧连,使弹簧不能伸展,以至于B、C可视为一个整体。现A以初速v0沿B、C的连线方向朝B运动,与B相碰并粘合在一起。以后细线突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离。已知C离开弹簧后的速度恰为v0。求弹簧释放的势能。

答案mv
解析设碰后A、B和C的共同速度的大小为v,由动量守恒定律得:3mv=mv0
设C离开弹簧时,A、B的速度大小为v1,由动量守恒定律得:3mv=2mv1+mv0
设弹簧的弹性势能为Ep,从细线断开到C与弹簧分开的过程中机械能守恒,有:(3m)v2+Ep=(2m)v+mv
由式得弹簧释放的势能:Ep=mv。
二、真题与模拟
23.20xx·天津高考]如图所示,方盒A静止在光滑的水平面上,盒内有一小滑块B,盒的质量是滑块的2倍,滑块与盒内水平面间的动摩擦因数为μ。若滑块以速度v开始向左运动,与盒的左、右壁发生无机械能损失的碰撞,滑块在盒中来回运动多次,最终相对于盒静止,则此时盒的速度大小为________,滑块相对于盒运动的路程为________。

答案
解析设滑块的质量为m,最终盒与滑块的共同速度为v′,根据动量守恒得:mv=(m+2m)v′,解得:v′=v。
设滑块相对于盒的运动路程为s,根据能量守恒得:
μmgs=mv2-(m+2m)v′2,解得:s=。

2420xx·全国卷]如图,水平地面上有两个静止的小物块a和b,其连线与墙垂直;a和b相距l,b与墙之间也相距l;a的质量为m,b的质量为m。两物块与地面间的动摩擦因数均相同。现使a以初速度v0向右滑动。此后a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞。重力加速度大小为g。求物块与地面间的动摩擦因数满足的条件。
答案≤μ
解析设物块与地面间的动摩擦因数为μ。若要物块a、b能够发生碰撞,应有:
mvμmgl
即μ
设在a、b发生弹性碰撞前的瞬间,a的速度大小为v1。由能量守恒有:
mv=mv+μmgl
设在a、b碰撞后的瞬间,a、b的速度大小分别为v1′、v2′,由动量守恒和能量守恒有:
mv1=mv1′+v2′
mv=mv′+v′
联立式解得:v2′=v1
由题意,b没有与墙发生碰撞,由功能关系可知:
v′≤μgl
联立式,可得:
μ≥
联立式,a与b发生弹性碰撞,但b没有与墙发生碰撞的条件为:≤μ。
25.20xx·全国卷]如图,在足够长的光滑水平面上,物体A、B、C位于同一直线上,A位于B、C之间。A的质量为m,B、C的质量都为M,三者均处于静止状态。现使A以某一速度向右运动,求m和M之间应满足什么条件,才能使A只与B、C各发生一次碰撞。设物体间的碰撞都是弹性的。

答案(-2)M≤mM,第一次碰撞后,A与C速度同向,且A的速度小于C的速度,不可能与B发生碰撞;如果m=M,第一次碰撞后,A停止,C以A碰前的速度向右运动,A不可能与B发生碰撞;所以只需考虑m。

冲量和动量


教学目标
一、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
二、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。
三、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。
四、教学重点
1、冲量和动量的概念;
2、冲量和动量的正确计算。
五、教学难点
1、对冲量和动量概念的理解;
2、动量变化的计算。
六、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化。
教学过程
一、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。这一节课我们就来学习第一节—冲量和动量。(出示课题)
二、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v=at=t。
3、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(v0=0,m一定),要使它获得一定的速度,你可采用哪些方法?
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(N·s)
(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。

文章来源:http://m.jab88.com/j/71019.html

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