动量与动量定理导学案.docVIP

§16.2 动量和动量定理 导学案 【学习目标】 1.了解物理学中动量概念的建立过程； 2.了解动量和动量的变化量及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量的变化； 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； 5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。 【学习重点】动量和动定理 【学习难点】动量的变化的计算和动定理的应用 【学习过程】 第一课时动量： 【自主预习】 1、定义：物体的m和的乘积。 2、定义式：p=。 3、单位：。 4、方向：动量是矢量，方向与的方向相同，因此动量的运算服从法则。 5、动量的变化量： （1）定义：物体在某段时间内与的矢量差（也是矢量） 。 （2）公式：P=-p（矢量式） 。 （3）方向：与速度变化量的方向相同， （4）同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向的 动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表，不代表。 【探究一】一个质量是 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后 被弹回， 沿着同一直线以 6m/s 的速度水平向左运动， 碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了 多少？思考：1．动量是过程量还是状态量？2． “动量的变化量”与“动量”有什么联系与区别？ 3．动量和动能有何区别？ 反馈题：解答以下三个小题，你将知道动量和动能的区别了：（1）质量为 2kg 物体速度由3m/s增大为 6m/s，它的动量和动能各增大为原来的几倍？ （2）质量为 2kg 的物体，速度由向东的 3m/s 变为向西的 3m/s，它的动量和动能是否变化了？如果 变化了，变化量各是多少？ （3）A 物体质量是 2kg，速度是 3m/s，方向向东；B 物体质量是 3kg，速度是 4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？ 。 第二课时动量定理 【自主预习】1、力与的乘积叫做力的冲量2、冲量的数学表达式为 I= ，单位： 。 3、冲量是矢量，其方向与一致。 4、动量定理的内容是：5、动量定理的数学表达式为：-p 。 完成下面的问题，并在小组内交流讨论推导恒力作用下，物体的动量变化与的关系。 设一个质量为的物体m，初速度为v，初动量为 p=mv ，在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为,末动量为=m。物体的加速度 a=( -v)/t ，由牛顿第二定律F= ma=m ( -v)/t可得 Ft=m-mv 即 Ft= -p 2．冲量是过程量还是状态量？ 3．动量定理是在恒力作用下推导出来的，如果是作用力是变力，动量定理还成立吗？4．动量定理与牛顿第二定律有本质上的区别吗？【探究二】质量为 m 的小球在光滑水平面上以速度大小 v 向右运动与墙壁发生碰撞后以大小 v/2 反向弹回，与墙壁相互作用时间为 t，求小球对墙壁的平均作用力。【例题 2】一个质量为 0.18kg 的垒球，以 25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后， 反向水平飞回，速度大小为 45m/s，若球棒与垒球的作用时间为 0.01s，球棒对垒球的平均作用力为 多大？小组内交流讨论下列问题： （1）末动量的方向与初动量的方向相同吗？如何处理？ （2）以初速度方向为正方向，用动量定理求得的平均作用力带负号，其中负号怎么理解？反馈练习： 1.一个质量为 10kg 的物体，以 v=10m/s 的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力 F，经过 4s, 速度变为反向 2m/s 。这个力是多大？ 2.质量是 40kg 的铁锤从 5m 高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击时间是 0.05s。撞击时，铁锤对 撞的平均冲击力有多大？应用： 从例题，我们能得到什么样的启示？这对我们生产生活有什么意义？回答问题： 1.玻璃杯落在水泥地面会破碎，落在地毯上不会破碎，怎样解释这个想象？ 2.体操运动员在落地时总要屈腿，这是为什么？ 【课堂小结】 【课后检测】 1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )．A．速度大的物体动量一定大B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等 D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 2．下列说法中不正确的是（ ）A．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功； B．物体的运动状态改变，其动量一定改变； C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变 D．物体的动能改变，其动量一定发生改变。 3．关于冲量和动量，下列说法正确的是 （ ） A．冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B．动量是描述物体运动状态的物理量 C．冲量是物理量变化的原因 D．冲量方向与动量方向一