教科版高中物理《动量定理》学案.docVIP

二、《动量定理》学案 一、学习目标： 1、能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理或表达式； 2、理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力； 3、会用动量定理解释现象和处理有关的问题。 二、学习目标完成过程 （一）基础自主学习 1、类比复习导入： 2、情境引入，理论推导： 试推导出此过程中F的冲量与动量变化的关系： 若水平面不光滑还有摩擦力f，寻求力F、f的冲量与物体的动量变化之间的关系： 3、归纳总结规律： 动量定理： 表达式： （二）课堂探究： 1、对于动量定理及其表达式的理解： ①动量定理中的Ft指的是 ②公式中△p指的是 ，不能理解为动量，它的方向与动量方向可以相同，也可以相反甚至可以和动量方向成任意角度，但△p一定跟 的方向相同； ③动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果。 ④动量定理是一个 ，运算应遵循 定则。若公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据数据各量的方向确定它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算。 ⑤动量定理公式中的是指所研究对象的动量的改变量，公式中的“-”号是运算符号，与正方向的选取无关。 ⑥动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值 ，方向 ，单位等效。但不能认为合外力的冲量就是动量的增量。 ⑦动量定理既适用于恒力，也适用于变力，对于变力的情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；它不仅适用于宏观物体的低速运动，对微观现象和高速运动依然适用。 2、动量定理的应用 （1）用动量定理解释现象 小组讨论：公式Ft =△p得中各量关系 △p一定的情况下，F之t间有什么关系？ F一定的情况下，△p之t间有什么关系？ 小组讨论分析解释下列实例 ①用铁锤钉钉子，在铁锤的敲打下钉子被钉进去； ②在守株待兔的寓言中,兔子撞树而亡； ③轮船的码头上装有橡皮轮胎，轮船利用它们来停靠码头； ④搬运玻璃等易碎物品时，箱子里放些碎纸、刨花、泡沫塑料等； ⑤跳远运动员跳在沙坑里； ⑥篮球运动员接迎面飞来的篮球，手接触到球以后，两臂随球后引至胸前把球接住。 总结： 观察实验： 小组讨论分析解释 例1.在守株待兔的寓言中,假设兔子的头部受到大小等于自身体重的撞击力就可致命,设兔子与树桩的作用时间为0.2s,则兔子的奔跑速度可能为(g=10m/s2)（2min） A.1m/s B1.5m/s. C. 2m/s D. 2.5m/s （2）用动量定理进行定量计算 例2.一个质量为0.2kg的垒球,以20m/s的速度水平飞来,受到球棒的水平打击后以40m/s反向水平飞回,设球棒与球的作用时间为0.01s,则球棒对球的作用力为多大?(2min) （3）总结运用动量定理解题的步骤： （三）课堂定时过关训练 1、水平抛出的物体在空中飞行时，不计空气阻力，则下面说法不正确的是（2min） A.在相等的时间间隔内动量的变化相同 B.在任何时间内，动量变化的方向一定竖直向下 C.在任何时间内，动量对时间的变化率恒定 D.在刚抛出的瞬间，动量对时间的变化率为零 2、质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：沙对小球的平均阻力F（2min） 3、一个质量为m=2kg的物体,在F1=8N的水平推力作用下,从静止开始沿水平面运动了t1=5s,然后推力减小为F2=5N,方向不变,物体又运动了t2=4s后撤去外力,物体再经 过t3=6s停下来。试求物体在水平面上所受的摩擦力。(3min) 4、质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为1.2s，安全带伸直后长5m，求安全带所受的平均冲力．（ g= 10m／s2）(2min) （深入思考）据报道，一架英国战斗机在威尔士上空与一只秃鹰相撞，造成飞机坠毁，小小的飞鸟撞击庞大、坚实的飞机，真难以想象，试通过估计，说明鸟类对飞机飞行的威胁，设飞鸟的质量m＝1kg，飞机的飞行速度为v＝800m/s，若两者相撞，试估算鸟对飞机的撞击力。 1 力的时间累积效果 冲量I 改变物体的 力的空间累积效果 功W 改变物体的能量 力的瞬间效果 加速度a 改变物体的速度 力的作用效果 V2 V1 F m F C B A