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动 量 定 理 授 课 人： 李 侠 教学目标： 1.由冲量和动量变化的关系，理解动量定理的确切含义和表达式； 2.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式；知道牛顿第二定律可以用动量定理来表达； 3.会运用动量定理解释生活中的物理现象，并能掌握一维情况下的有关计算问题。 情感目标： 1.培养学生唯物主义的观点； 2.锻炼学生的毅志、思维能力，突破知识难点； 3.增强学生的物理兴趣，提高学习的积极性。 教学重点： 1.对动量定理含义的理解，冲量是力对时间的积累，是过程量；动量是物体机械运动的量度，是状态量；动量定理表明了力对时间的积累效应使物体动量发生了改变； 2.应用动量定理时，对过程的理解； 教学难点： 1.动量定理的理解及应用； 2.分析计算中，各物理量的矢量性。 教学工具： 多媒体、缓冲实验架、钩码、细绳、橡皮筋、篮球等。 六、教学过程： （一）、预习回顾： 动量： a.P=mv b.矢量，与v的方向相同 c.状态量，描述物体某一时刻的状态 冲量： a.I=F t b.矢量，与恒力F的方向相同 c.过程量，描述力在时间上的积累效应 ？要改变物体的动量，需要施加持续力的作用，即对物体施加冲量的作用，那么，物体的动量和冲量有没有具体的关系呢？ 例：要使一辆运动的自行车停止，我们可以采用什么样的办法？（多媒体动画演示） ①.滑行——阻力很小，滑行时间很长 ②.刹车——阻力较大，滑行时间较长 ③.撞墙——阻力很小，滑行时间很短 结论： 动量一定时，很小的力和很长的时间和很大的力作用很长的时间的效果一样（使自行车停止）。 即：动量的改变与力和力的作用时间用关系！（？） （二）理论推导： 计算：物体的初动量为P= mv，末动量为P’=mv’ ，合外力作用时间为t，求合外力F? 解：由牛顿第二定律 f = m a 由运动学知识 a=( v-v )/ t 所以： F= m a = m( v -v )/ t F t = mv - mv = p -p 讨论： Ft是什么物理量（物理意义）？p -p呢？ 结论： 物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量（I = p -p）。 （三）动量定理： 物理意义：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。 公式：F t = p - p = △p= mv - mv a.P是初动量，P’是末动量 b.F是物体所受到的合外力 c.t是合外力的作用时间，也是物体动量从P—P’所需要的时间 方向性： 合外力的冲量方向与物体动量变化量的方向相同。 ▲选择正方向：与正方向同向的矢量为正 与正方向相反的矢量为负 （四）应用举例： 摔落的茶杯： 茶杯的碰撞过程，动量的变化相等，所以，冲量相等。（多媒体动画演示、讲解） △p一定： △p = F t t1 t2 F1 F2 缓冲实验： 分析缓冲的过程（课堂实验） 铁锤锤铁钉： 为什么不是压铁钉，而是以一定的速度敲打铁钉。 篮球的接送： 强调接收时候，手的缓冲过程（课堂实验－随机、调节） 总结： ①解释现象中，一定要注意作用的过程（碰撞），抓住该过程中物体动量的变化以及冲量之间的关系。 ②用动量定理解释现象可以分为以下几类 a. △P一定，t短则F大，t长则F小 b. F一定，t短则△P小，t长则△P大 c. t一定，F小则△P小，F大则△P大 （五）例题讲解 质量m=0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向飞回，速度大小为45m/s，设球棒和垒球的作用时间为0.01s，求球棒对垒球的平均作用力？ 分析：球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很短，在这段时间内，力的大小先急剧增大，然后又急剧减小到0。在冲击、碰撞一类问题中，相互作用时间很短，力的变化都具有这类特点。动量定理适用于变力，因此，可以用动量定理求球棒对垒球的平均作用力。 解：取垒球飞向球棒的方向为正方向 垒球的初动量：P = m v = 0.18kg× 25 m / s = 4.5 kg.m/s 末动量：P’= m v = -0.18kg× 45 m / s = - 8.1kg.m/s 由动量定理可得垒球所受到的平均作用力为： F = （P’-P）/ t = (-1.8-4.5)/ 0.01 = -1260 N 所以垒球受到的平均作用力大小为1260N，