动量定理教案 《动量和动量定理》教学设计

2019-01-12 - 动量定理

《动量和动量定理》教学设计 【教学目标】     一、知识与技能     1.了解物理学中动量概念的建立过程;     2.

理解动量和动量变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化;     3.理解冲量的定义;     4.从前面的推到中总结出动量定理的表达式,并理解动量定理的确切含义;     5.

动量定理教案

会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。      二、过程与方法     1.

通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法研究物理问题;     2.通过应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,提升学生的分析能力及解决实际问题的能力。

动量定理教案

    三、情感态度与价值观 通过利用所学的知识解释生产、生活中的一些现象,引领学生将理论联系实际。   【教学重点】     1.

理解动量定理     2.利用动量定理来解释生活中的一些现象。   【教学难点】 1.理解动量定理的矢量性 2.利用动量定理解释实际问题 【教学过程】 新课导入: 通过演示实验引入新课,将两个鸡蛋由同一高度自由释放,一个鸡蛋落到地面,一个鸡蛋落到垫子上,观察现象发现落到垫子上的鸡蛋完好无损;这是为什么呢?通过今天的学习,希望同学们能够解释其原因。

接下来让我们一起进入“动量和动量定理的学习”。(板书) 新课教学: 通过第一节内容的学习,我们知道对于发生碰撞的两个物体来说,碰撞前后它们各自质量与速度的乘积的矢量和保持不变。

两个物体碰撞时,一个物体的质量与速度的乘积(mv)减少了,另一个物体的质量与速度的乘积(mv)一定增加。在这当中质量与速度的乘积具有特别的意义。物理学中把它定义为物体的动量(板书)。 一、动量 1.

定义:物体质量与速度的乘积,用p表示 动量和动量定理2.表达式:p=mv 3.单位:kg·m/s   学生活动:我们了解了动量的基本内容,可是动量在物理学史中的建立过程是怎样一个情况呢?请同学们阅读课本P6.

  接下来,我们继续来理解动量,请同学们讨论一下问题,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? 总结: 1.

矢量性:因为速度v是矢量,质量m是标量,标量与矢量之积为矢量,所以动量P是矢量,其方向与速度方向一致。 2.状态量:因为p=mv的式子中v是瞬时速度,从而说明p与时刻或位置对应 3.相对性:v与参考系的选择有关,参考系不同,v不同,具有相对性。

问题:在碰撞前后物体的速度发生了变化,那它的动量有没有改变?改变了多少呢?又该怎样计算呢? 二、动量的变化量 知识回顾:速度的变化量是某一运动过程的末速度与初速度的矢量差     学生活动:学生类比定义“动量变化量”: 1.

定义:物体在某一运动过程中末动量与初动量的矢量差(用Δp表示) 2.表达式:Δp=p’-p 讨论:Δp是矢量还是标量? 提示:(学生活动) 动量和动量定理复习速度变化的运算(在图中作出Δv) 动量和动量定理  动量和动量定理 动量和动量定理 动量和动量定理    

类比:动量变化的运算(在图中作出Δp) 动量和动量定理 动量和动量定理  动量和动量定理 动量和动量定理      

总结得出: 3.动量和动量定理 动量的变化量是矢量,∆p的方向与Δv的方向相同 学生活动: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? 学生计算,展示学生的练习情况 总结:同一条直线上(一维情况下)动量的变化量的运算:先规定正方向,然后确定各已知量的正负,可以将矢量运算简化为代数运算。

三、动量定理     展示一些生活中常见的现象,让学生讨论为什么要这样做? 挂在船舷上的缓冲轮胎3跳高跳远2   学生们通过讨论会得到一个词——缓冲 学生活动:推导:用动量概念表示牛顿第二定律 动量和动量定理动量和动量定理设一个物体质量为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?       动量和动量定理F(t’-t)=mv’-mv             Ft=mv’-mv 根据学生推导出的表达式定义冲量 (一)冲量 1.

冲量:力与力的作用时间的乘积 2.

表达式:I=Ft(F为恒力) 3.单位:N·s 4.意义:反映了力的作用对时间的积累效应 学生活动: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? 总结:     1.矢量,方向与恒力方向相同     2.过程量,对应一段时间内力的冲量     3.

绝对性,I与力和时间有关,与参考系的选择无关  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? (二)动量定理 在前面的推导中同学们的到一个公式 Ft=mv’-mv,请同学们仔细观察在这个式子中左边表示的是所受力的冲量,右边表示的是初末动量的变化量,式子表明了物体在一个运动过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受的力的冲量。

这个关系叫做动量定理 公式:Ft=mv’-mv或I=p’-p 讨论:1.

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?       2.为什么物体的动量会发生变化? 总结: 1.

动能定理是一个矢量式 2.式中的I或Ft指合外力的冲量 3.因果关系:物体所受力的冲量是物体动量变化的原因,动量变化是物体受到力的冲量后的必然结果 4.适用范围:既可以适用于恒力;也适用于变力,对于变力的情况,F应理解为变力在作用时间内的平均值 根据Ft=mv’-mv或I=p’-p思考问题:既然物体所受力的冲量是物体动量变化的原因,那么要是物体的动量发生一定的变化,该怎么办呢? 可以用较大的力作用较短的时间,也可以用较小的力作用较长的时间。

    由Ft=∆P可知:     1.∆P一定,t短则F大,t长则F小;(缓冲装置)     2.

t一定,F大则∆P大,F小则∆P小;     3.F一定,t长则∆P大,t短则∆P小。

  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?   练习利用动量定理解题并总结方法: 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O         B.合力的冲量大小为mgt 动量和动量定理 C.所受重力的冲量大小为mgt     D.

动量的变化量大小为mgt 动量和动量定理 交流讨论:运用动量定理解题的步骤:  (1)确定研究对象 (2)受力分析,确定所受的外力及其作用时间 (3)找出初末状态,并确定初动量、末动量 (4)若在同一条直线上,规定正方向并确定已知量的正负 (5)根据动量定理列方程求解 课堂小结:这节课我们知道了哪些内容? 布置作业:问题与练习 板书设计:16.

2动量和动量定理 一、动量(矢量,状态量,与参考系选择有关) 定义:物理学中把“物体质量与速度的乘积”定义为物体的动量 表达式:p=mv 单位:千克·米每秒(kg·m/s) 二、 动量变化量     定义:物体在某一运动过程中末动量与初动量的矢量差     表达式:Δp=p2-p1 矢量,方向与方向与Δv的方向一致 三、 冲量(矢量,过程量,与参考系选择无关)     定义:力与力的作用时间的乘积     表达式: I=Ft(F为恒力) 单位:牛·秒(N·s) 四、动量定理     Ft=mv 动量和动量定理-mv或I=p 动量和动量定理-p  

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