2022年动量动量定理教学设计.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载动量、动量定理教学设计一、教学目标与要求：1 动量的意义：为争论运动物体的作用成效；举例一般都是碰撞之类,这也是教材为什么 先争论碰撞的缘由所在吧；2 动量、动量的变化：突出它们的矢量性；3 冲量的定义及矢量性；4 动量定理力在时间上的积存所产生的成效；5 动量定理的简洁应用；二、教学重点与难点：动量变化的矢量性原就；合外力的冲量,其成效是动量的变化而不是产生动量；三、教学过程：（一）碰撞：运动物体的作用成效；举例；钉子为什么是用鎯头敲而不是压？等等；（二）动量的定义：物体的速度与质量的乘积,是矢量；p=mv,其中 p 为小写

2、,目的是与压强 P 区分开来；动量的转变（变化） ：也是矢量,象速度的变化一样,遵循矢量的平行四边形定就；一般情形下,我们只争论同始终线上的动量变化；例：小球与墙壁碰撞过程的动量变化（三）引起动量变化的缘由：我们知道, 引起物体动能变化的缘由是外力对物体做了功,是什么呢？有人说是力,你是否同意？为什么？动量定理的推导：那么, 引起物体动量的变化缘由光滑的水平面上,质量为m 的物体在水平拉力F 的作用下,经t 时间其动量变化为多少？Ft=mv tmv 0v0vtF （四）冲量：我们把力与时间的乘积称为冲量；冲量的方向：由力的方向打算；（五）动量定理：1 定理内容：合外力的冲量等于物体动量的变化；

3、定理是在假设恒力的情形下导出的,但 它同样适用于变力的情形,从这一点来说,它比牛顿其次定律加运动学公式的应用范畴 要广,这也正是动量定理存在的必要性；2 表达式：Ft=mv tmv 0（矢量式）3 单位：冲量的单位 N. ,动量的单位题中,我们总习惯把冲量的单位写成试验一：Kgm/ s,其中 1 N. 1 Kgm/ s；但是在详细问N. ,而把动量或动量变化的单位写成 Kgm/ s；为什么快速抽走纸条时,砝码不会滑落？假如缓慢地拉呢？在这两种情形下, 砝码受的作用力是否相同？为什么却有不同的成效？试验二：名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 10 页精选学习资料 - - -

4、- - - - - - 学习必备欢迎下载当快速用力拉动下面的细线时,问上如下列图, 用同样的细线将钢球按图示方式悬挂起来,面的两条线哪一条会断？假如缓慢地拉呢 . 分析一下,为什么会这样？鸡蛋试验；从高处跳下为什么在着地时两腿弯曲时可以有效地缓解地面给人的压力？例：以初速度 v0 竖直向上抛出一物体,空气阻力不行忽视；关于物体受到的冲量,以下说 法中正确的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例题：质量为0.5kg 的锤子以

5、 25m/s 的速度打在铁板上,以10m/s 的速度弹回；设接触时间是 0.02s,求锤子对铁板的平均作用力是多大？这是一个典型的变力问题；由于物体不是做匀变速直线运动,所以不行以用运动学公式；此题目有两个问题要引起同学留意,一是动量变化的求解,要留意其矢量性, 二是重力是否可以忽视的问题； 同学经常脱口而出地忽视物体的重力,的；动量定理与动能定理的区分；这在前几年的高考中被反复考查过参考教案（北京四中）冲量和动量一、教学目标1懂得和把握冲量的概念,强调冲量的矢量性；2懂得和把握动量的概念,强调动量的矢量性,并能正确运算一维空间内物体动量的变化；3学习动量定理,懂得和把握冲量和动量转变的关系；

6、二、重点、难点分析有了力、时间、质量和速度的概念,为什么仍要引入冲量和动量的概念？懂得冲量、动量的概念；冲量和动量都是矢量,使用这两个物理量时要留意方向性；三、主要教学过程一 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点；物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义？名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载这就是我们要讲的冲量和动量；四、教学过程设计1冲量力是产生加速度的缘由；假如有

7、恒力 F,作用在质量为 m、静止的物体上,经过时间 t ,会产生什么成效呢？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；些；由公式看出,假如要使静止的物体获得肯定的速度 v,力大,所用时间就短；力小,所用时间就长一力和时间的乘积在转变物体运动状态方面,具有肯定的物理意义；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Ns；写出： 1 单位： Ns 力是矢量,既有大小,又有方向；冲量也既有大小

8、,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；假如在力的作用时间内,力的方向保持不变,就力的方向就是冲量的方向；假如力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,就绳的拉力在时间 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；例：以初速度 v0 竖直向上抛出一物体,空气阻力不行忽视；关于物体受到的冲量,以下说 法中正确的 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

9、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说明：运算冲量时,肯定要留意运算的是一个力的冲量,仍是合力的冲量；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,阻力的名师归纳总结 冲量方向向上；选项B 正确；第 3 页,共 10 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 在有阻力的情形下,物体下落的时间学习必备欢迎下载t 1 大；物体下落阶段重力的冲量mgt2 大于t 2 比上升时所用时间上升阶段重力的冲量

10、mgt 1,选项 C 正确；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；要留意的是,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,作用的成效是由速度打算,仍是由质量打算,仍是由质量和速度共同打算？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,就不能；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

11、度大,如子弹,就不能；在回答上面问题的基础上,可归纳出；运动物体作用的成效,它的动力学特点由运动物体的质量和速度共同打算；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 gm质量的国际单位是千克,速度的国际单位是米每秒；动量的国际单位是千克米每秒,国际符号是ks-1；写出： 1 单位： kgms-1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；假如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,这个物体可能仍静止不动；可见动量不仅有大小,而且仍有方向；动量是矢量,动量的方向由

12、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,在争论动量转变时,肯定要留意方向；假如物体沿直线运动,动量的方向可用正、负号表示；名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载例 2：质量为 m的小球以水平速度 击墙壁前后动量的变化；v 垂直撞到竖直墙壁上后,以相同的速度大小反弹回来；求小球撞解：取反弹后速度的方向为正方向；碰后小球的动量 p=mv；碰前速度 v 的方向与规定的正方向反向,为负值；碰前动量 p=-mv；小球动量的转变大小为p-p=mv-mv=2mv 小球动量转变的方

13、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 的关系；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冲量和动量之间到底有什么关系？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 ；依据牛顿其次定律,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全部外力合力的冲量,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 是物体动量的转变,又叫动量的增量；等式的物理意义是：物体动量的转变,等于物体所受外力冲量的总和；这就是动量定

14、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 =0.2 ,木块在 F=5N的水平恒力作用下由静止开头运动； g=10m/s 2,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,水平面对上的支持力 N,沿水平方向的恒力 F 和摩擦力,如下列图；木块运动的加速度木块运动 10s 的速度vt =at=0.5 10m/s=5m/s 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；I=mv,10s 末木块初速度是零,10s 末速度用v 表示； 10s 内木块动量的转变就是mv；依据

15、动量定理木块的速度两种解法相比较,明显利用动量定理比较简洁；动量定理可以通过牛顿其次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便利；三 课堂小结名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载1力和时间的乘积,或者说力对时间累积的成效叫冲量；力是转变物体运动状态的缘由,冲量是改变物体动量的缘由；动量是描述运动物体力学特点的物理量,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全部外力的冲量总和和物体动量的转

16、变在数值和方向上的等值同向关系；3冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时肯定要留意方向；物体只在一维空间中运动各力也都在同始终线时,动量、冲量的方向可用正、负号表示；五、说明运动具有相对性；动量也具有相对性；在中学阶段,我们只争论以地面为参照系的动量冲量和动量、动量定理练习题一、挑选题1在距地面 h 高处以 v0水平抛出质量为 m 的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为 t,就这段时间内物体受到地面赐予竖直方向的冲量为 2如图 1 示,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中,相同的物理量是 A重力的冲量B弹力的冲量C合力的冲量名师归纳总结 - -

17、- - - - -第 6 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载D刚到达底端的动量 E刚到达底端时的动量的水平重量 F以上几个量都不同 3在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是 A匀速圆周运动 B自由落体运动 C平抛运动 D单摆的摆球沿圆弧摇摆 4质量相等的物体 P 和 Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体 P,同时给 Q 物体一个与 F 同方向的瞬时冲量 I,使两物体开头运动,当两物体重新相遇时,所 经受的时间为 AI/F B2I/F C2F/I DF/I 5A、B 两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水

18、平力作用,经过 相等时间,就下述说法中正确选项 AA、B 所受的冲量相同 BA 、B 的动量变化相同 CA 、B 的末动量相同 DA、B 的末动量大小相同 6A、B 两球质量相等, A 球竖直上抛, B 球平抛,两球在运动中空气阻力不计,就下 述说法中正确选项 A相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同 B相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载C动量的变化率大小相等,方向相同D动量的变化率大小相等,方向不同7关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确选项 A物体的

19、动量等于物体所受的冲量B物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D物体的动量变化方向与物体的动量方向相同二、填空题8将 0.5kg 小球以 10m/s 的速度竖直向上抛出,在 3s 内小球的动量变化的大小等于_kg m/s,方向 _；如将它以 10m/s 的速度水平抛出,在 3s 内小球的动量变化的大小等于 _kgm/s,方向 _；9在光滑水平桌面上停放着 A 、B 小车,其质量 mA 2mB,两车中间有一根用细线缚住的被压缩弹簧,当烧断细线弹簧弹开时,A 车的动量变化量和 B 车的动量变化量之比为_；10以初速度 v0 竖直上抛一个质量为

20、m 的小球,不计空气阻力,就小球上升到最高点的一半时间内的动量变化为 _,小球上升到最高点的一半高度内的动 量变化为_选竖直向下为正方向 ；11车在光滑水平面上以 2m/s 的速度匀速行驶,煤以 100kg/s 的速率从上面落入车中,为保持车的速度为 2m/s 不变,就必需对车施加水平方向拉力 _N；12在距地面 15m 高处,以 10m/s 的初速度竖直上抛出小球 a,向下抛出小球 b,如 a、b 质量相同,运动中空气阻力不计,经过 1s,重力对 a、b 二球的冲量比等于 _,从抛出到到达地面,重力对 a、b 二球的冲量比等于 _；13重力 10N 的物体在倾角为 37 的斜面上下滑,通过

21、A 点后再经 2s 到斜面底,如物体与斜面间的动摩擦因数为 0.2,就从 A 点到斜面底的过程中, 重力的冲量大小 _N s,方向 _；弹力的冲量大小 _N S,方向 _；摩擦力的冲量大小 _Ns；方向 _；合外力的冲量大小 _N s,方向 _；14如图 2 所示,重为 100N 的物体,在与水平方向成 60 角的拉力 F=10N 作用下,以 2m/s 的速度匀速运动,在 10s 内,拉力 F 的冲量大小等于 _N S,摩擦力的冲量大小等于 _N s；名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载15质量 m

22、=3kg 的小球,以速率v=2m/s 绕圆心 O 做匀速圆周运动的过程中动量的变化量大小为 _；16质量为 20g 的小球,以 20m/s 水平速度与竖直墙碰撞后,弹；在这过程中,小球动量变化的大小为 _；三、运算题仍以 20m/s 的水平速度反17质量为1kg 的物体从高5m 处的平台以1m/s 的速度水平抛出,不计空气阻力,求物体落地时的动量；g=10m/s2 18质量为 10kg 的铁锤,从某一高度处落下后与立在地面上的木桩相碰,碰前速度大小为 10m/s,碰后静止在木桩上,如铁锤与木桩的作用时间为0.1s,重力加速度取g=10m/s2；求： 1铁锤受到的平均冲力；2木桩对铁锤的平均弹力；冲量和动量、动量定理练习题答案一、挑选题 1D 2F 3B C 4B 5D 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 10 页精选学习资料 - - - - - - - - - 学习必备 欢迎下载6A C 7B C 二、填空题 814.7,竖直向下, 14.7,竖直向下 9-1 11400 121 1,13 1320,竖直向下, 16,垂直斜面对上,3.2,沿斜面对上,8.8,沿斜面对下14100,50 三、运算题181000N,竖直向上, 1100N,竖直向上名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 10 页