2022年人教版选修《用动量概念表示牛顿第二定律》学案.docx

精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案学可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_案【学习目标】第十六章动量守恒定律第六节用动量概念表示牛顿其次定律可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_1、懂得动量定理的准确含义和表达式,知道动量定理适用于变力.2、通过探究会用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式.3、通过用所学学问推导新的规律,培育学习爱好、 激发探究新学问的欲望.装【重点、难点】重点： 懂得动量定理的准确含义和表达式难点： 会用动量定懂得释有关物理现象,并能把握一维情形下的运算问题订【问题导学】一、引入新课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, 落的后双腿往往要弯曲. 轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等,这样做的目的线是为了什么了？而在某些情形下,我们又不期望这样, 比如用铁锤钉钉子. 这些现象中的缘由是什么了？通过我们今日的学习来探究其中的秘密.二、进行新课内1用动量概念表示牛顿其次定律阅读教材页,回答以下问题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_假设一个物体在恒定的合外力作用下, 做匀变速直线运动,在 t 时刻初速度为 v,在 t时刻的末速度为v,F试推导合外力的表达式.不如下列图,由牛顿其次定律得,物体的加速度a=vv可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_合力 F=mam vvtvmvmvpp tttt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_由于pp要p ,ttt可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_所以, F = （ 1）结论：上式表示,物体所受合外力等于物体动量的.这就是牛顿其次定律的另一种表达式.答2动量定理阅读教材 21 22 页,回答以下问题可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将（ 1）式写成mvmvF tt （2）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_题总结：表达式左边是物体从t 时刻到 t时刻动量的变化量,右边是物体所受合外力与这段时间的乘积. （2）式说明,物体动量的变化量,不仅与力的大小和方向有关,仍与时间的长短有关,力越大、作用时间越长,物体动量的变化量就. F tt 这个量反映了力对时间的积存效应.物理学中把,称为力的冲量,记为 ,即可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 1 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案IF tt ,单位：,读作“牛顿秒”.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_将（ 2）式写成ppI （3）可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_（ 3）式说明,这个结论叫做 动量定理 .可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_探究：假如物体所受的力不是恒力, 对动量定理的表达式应当怎样懂得了？ 可以证明：动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力.对于变力可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_情形,动量定理中的F 应懂得为 变力在作用时间内的平均值.F【学问拓展】 1、在实际中常遇到变力作用的情形,比如用铁锤钉钉子,球拍击乒乓球等,钉子和乒乓球所受的作用力都不F是恒力,这时变力的作用成效可等效为某一个恒力的作用,就0该恒力就叫变力的平均值,如下列图,是变力与平均力的F-tt 0t可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_图象,其图线与横轴所围的面积即为冲量的大小,当两图线面积相等时, 即变力与平均力在 t0 时间内等效.2、利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,仍可以解决曲线运动中的有关问题,将较难运算的问题转化为较易运算的问题.3、动量定理的方向性例如：匀加速运动合外力冲量的方向与初动量方向相同,匀减速运动合外力冲 量方向与初动量方向相反, 甚至可以跟初动量方向成任何角度.在中学阶段, 我们仅限于初、 末动量的方向、 合外力的方向在同始终线上的情形（即一维情形）,此时公式中各矢量的方向可以用正、负号表示,第一要选定一个正方向,与正方向相同的矢量取正值,与正方向相反的矢量vv取负值.如下列图,质量为m 的球以速度 v 向右运动,与墙壁碰撞后反弹的速度为v,碰撞过程中, 小球所受墙壁的作用力F 的方向向左. 如取向左为正方向,就小球所受墙壁的作用力为正值,初动量取负值,末动量取正值,因而依据动量定理可表示为Ft =p-p=mv-（-mv）=mv十 mv.此公式中 F、v、v均指该物理量的大小.4、第一使用动量定理不必追究物体运动当中的细节,只需讨论运动的始末 状态就可以解决问题, 它只注意力在时间上连续积存的效应而不必像牛顿运动定律要考虑力的瞬时效应, 这样解题时,一般的情形较牛顿运动定律解题要简捷.5、另外动量定理不但可用来解决单个物体的问题,也可以用来解决由几个 物体组成的物体系的问题, 即：物体系总动量的增量 等于相应时间内物体系所受合外力的冲量 由于冲量及动量均为矢量, 因此所说的合外力的冲量以及总的动量增量均为矢量和.【典型例题】据报载： 1962 年,一架 “子爵号 ”客机,在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,飞行员弹射逃命.设鸟的质量m=1.0kg,鸟的身长 L=15cm（除去毛）,鸟与飞机相撞面积S=0.01m2 ,相撞前鸟的速度约为0（因远小于飞机速度）,相撞后其速度与飞机相同.飞机飞行速度 v=600m/s（现代超音速飞机的飞行速度是声速的二到三倍） ,求鸟受到飞机对它的撞击力为F.解析： 由于飞机质量 M >m, 故相撞过程中飞机速度不变,因此,撞击时间t=L/v=0.15/600s=2.5× 10-4s.取鸟为讨论对象, 因撞击时间极短,因此可认为可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 2 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案撞击时间内, 鸟受到飞机对它的撞击力为F.依据动量定理可得：F·t=mv 1-mv0F=mv1-mv0/t=1.0×600/2.5× 10-4=2.4×106N.这里所求出的撞击力F,实际上只是撞击时间内的平均值.依据牛顿第三定 律可知, 鸟与飞机相撞时, 飞机所受的最大撞击力亦为4.8× 106N,这样庞大的撞击力对撞击表面产生的压强P=F/S=4.8×106/0.01=4.8×108Pa,这样庞大 的压强造成机毁鸟亡的结果是不稀奇的.完成教材 25 页“问题与练习” 14 题1、 2、3、4、【自学检测】 1、甲、乙两个质量相同的物体,以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动,乙物体先停下来,甲物体又经较长时间停下来,下面表达中正确选项（） A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量 B、两个物体受到的冲量大小相等 C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量D、无法判定2、质量为 m 的钢球自高处落下,以速率v 碰的,竖直向上弹回,碰撞时间极短离的的速率为 v2,在碰撞过程中,的面对钢球的冲量的方向和大小为（）A向下, mv1-v2B向下, mv1+V 2 C向上, mv1-v2D向上, mv1+V 2【才能拓展】 3、质量为 0.1kg 的小球,以 10m s 的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上,而后以7ms 的速度被反向弹回,设撞击的时间为0.01s,并取撞击 前钢球速度的方向为正方向,就钢球受到的平均作用力为（）A30NB 30NC170ND 170N（选做） 4 把重物 G 压在纸带上,用一水平力慢慢拉动纸带,重物跟着物体一起运动,如快速拉动纸带,纸带将会从重物下抽出,说明这些现象的正确说法是： A、在缓慢拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力大. B、在快速拉动纸带时,纸带给物体的摩擦力小. C、在缓慢拉动纸带时,纸带给重物的冲量大.D、在快速拉动纸带时,纸带给重物的冲量小 5、质量为 0.40kg 的小球从高 3.20m 处自由下落,遇到的面后竖直向上弹起到1.80m 高处,碰撞时间为 0.040s,g 取 10m/s2,求碰撞过程中的面对球的平均冲力.【当堂检测】 6、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上,其目的是（）A、减小运动员的动量变化B、减小运动员所受的冲量可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 3 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_资料word 精心总结归纳 - - - - - - - - - - - -名师精编优秀教案C、延长着的过程的作用时间D、减小着的时运动员所受的平均冲力7、从同一高度的平台上,抛出三个完全相同的小球,甲球竖直上抛,乙球竖直下抛,丙球平抛三球落的时的速率相同,如不计空气阻力,就（）A、抛出时三球动量不是都相同,甲、乙动量相同,并均不小于丙的动量B、落的时三球的动量相同 C、从抛出到落的过程,三球受到的冲量都不同 D、从抛出到落的过程,三球受到的冲量不都相同【总结与反思】运用动量定懂得题步骤：（ 1）确定讨论对象.（ 2）明确讨论过程,对讨论对象进行受力分析.（ 3）找出物体的初末状态并确定相应的动量.（ 4）选定正方向.（ 5）依据动量定理列方程求解.（6）对结果进行必要的分析.可编辑资料 - - - 欢迎下载精品_精品资料_学习资料 名师精选 - - - - - - - - - -第 4 页,共 4 页 - - - - - - - - - -可编辑资料 - - - 欢迎下载