動(dòng)量和動(dòng)量定理

1、第十六渤量守恒定律第2節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1、理解動(dòng)量的概念，會(huì)正確計(jì)算一維的動(dòng)量變化。2、知道沖量的定義、單位及其矢量性。3、理解動(dòng)量定理的含義和表達(dá)式，會(huì)用動(dòng)量定理解決實(shí)際問題【新課教學(xué)】（一）創(chuàng)設(shè)情景，引出課題【切身體驗(yàn)】：物理學(xué)上，我們把運(yùn)動(dòng)物體的作用效果用動(dòng)量來表示。這就是我們今天要學(xué)習(xí) 的第一個(gè)內(nèi)容。【學(xué)生自主學(xué)習(xí)】：請(qǐng)同學(xué)們打開書本，翻到 P6頁，結(jié)合書上的相關(guān)內(nèi)容，回答學(xué)案上關(guān)于 動(dòng)量問題。問題4:速度V是物體在某個(gè)位置或某一時(shí)刻的速度，即瞬時(shí)速度。所以動(dòng)量是狀態(tài)量。 問題5： P是矢量，它的方向與該時(shí)刻的速度方向相同。比較兩個(gè)物體的動(dòng)量時(shí)，不但要比較它們的大小，還應(yīng)該

2、比較它們的方向。只有大 小和方向都相同時(shí)，兩個(gè)動(dòng)量才能相同。問題6:從歷史的進(jìn)程，我們有3點(diǎn)思考A、科學(xué)的發(fā)展是在黑暗中摸索，在曲折中建立的一個(gè)過程。B、任何的科學(xué)發(fā)現(xiàn)，都是在前人研究的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。C、學(xué)習(xí)、生活中，要大膽質(zhì)疑，不要迷信權(quán)威，只有這樣才能獲得創(chuàng)新，進(jìn)入全 新的境界。問題7:動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的變化量也是矢量?！靖兄?jiǎng)恿康氖噶啃浴浚合旅妫覀兺ㄟ^實(shí)際的運(yùn)算，來感知?jiǎng)恿康氖噶啃浴?例題1. 一個(gè)質(zhì)量為0.1kg的鋼球，以6m/s的速度在光滑水平面 上向右運(yùn)動(dòng)，碰到堅(jiān)硬墻壁后彈回，沿同一直線以 6m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)。 碰撞前后鋼球動(dòng)量變化了多少？【學(xué)生練習(xí)】【教師分析】速度的大

3、小相同，但方向發(fā)生了變化。故碰撞前后P不同。同一直線上的運(yùn)動(dòng)，選定一個(gè)正方向之后，動(dòng)量就可以簡(jiǎn)化成代數(shù)運(yùn)算了?！揪唧w解析】負(fù)號(hào)表示厶P的方向與所設(shè)的正方向相反，即，碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化量的大小 為，方向水平向左。二、動(dòng)量的變化量【完成學(xué)案】公式： P=P'-P，任何矢量都是末減初，由初指向末。1、動(dòng)量為矢量，運(yùn)算遵循平行四邊形定則。動(dòng)量的變化量也是矢量，方向是從從初動(dòng)量的末端指向末動(dòng)量的末端。2、在同一直線上時(shí)：選定一個(gè)方向?yàn)檎较?，?dòng)量的運(yùn)算就可以簡(jiǎn)化成代數(shù)運(yùn)算 不在同一直線上時(shí)：應(yīng)使用平行形定則3、動(dòng)量的變化量是過程量。 （選填“過程”或“狀態(tài)” ）【小實(shí)驗(yàn) 】接下來，我們?cè)賮砜?/p>

4、一個(gè)動(dòng)量變化的實(shí)驗(yàn)：你能用物理原理來解釋 嗎【學(xué)生猜想】 A 、 能量B、F或厶t C、材料【教師分析】【方案 1】剛才同學(xué)們從不同的角度分析了原因。下面我們一起來分析： 若想雞蛋破，只需要給它一個(gè)力的作用。雞蛋落地，之所以破，是因?yàn)橹氐哪莻€(gè)點(diǎn)上給它 了一個(gè)力，這個(gè)力 F 與什么有關(guān)呢？下落的高度H相同，使剛接觸時(shí)，有一個(gè)相同的速度V，最終它們都停在上面，速度V'為0 同學(xué)們想到它們的動(dòng)量變化量厶P相同。海綿慢慢的凹陷， P相同，但作用是時(shí)間不同，所以力就不同。海綿起了緩沖的作 用，延長(zhǎng)了作用時(shí)間。這是從定性的分析。下面我們從定量的角度來研究。【理論探究】問題情境：假設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的

5、物體，在水平向右的恒定合外力 F作用下，沿水平面做勻變 速直線運(yùn)動(dòng)。在t時(shí)刻的速度為v,在t'時(shí)刻的速度為V' 請(qǐng)?zhí)骄亢贤饬?F 的表達(dá)式。（思路點(diǎn)撥：用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)） 【學(xué)生上臺(tái)推導(dǎo)】【教師展示推導(dǎo)過程】強(qiáng)調(diào)：牛頓第二定律中 F為合外力。所以F=AP/ t中F為合外力?！痉治龉紽=A P/ t的物理意義】 下面我們就來針對(duì)這個(gè)表達(dá)式做一個(gè)進(jìn)一步的理解。 公式的左邊F為物體所受的合外力。公式右邊， P/ t是動(dòng)量P隨時(shí)間 t的變化率。 公式的意思就是說：物體動(dòng)量的變化率等于物體所受的合外力。這個(gè)結(jié)論也是牛頓第二定律 的另外一種表述。【討論F、 P、At三者的關(guān)

6、系】當(dāng)厶P一定時(shí)，作用時(shí)間 t越短，碰撞物體間的作用力F就越 大；反之。由此我們體會(huì)到，F(xiàn)At有一個(gè)特殊的含義：它反應(yīng)的是力對(duì)時(shí)間的一個(gè)積累的效應(yīng)。力學(xué)中， 力對(duì)時(shí)間的積累效果，我們稱之為 沖量。三、沖量1、定義：2、表達(dá)式：3、國(guó)際單位：4、沖量是 矢量：方向由力的方向決定5、沖量是過程量物理意義是：反映了力對(duì)時(shí)間 的積累效應(yīng)【引出動(dòng)量定理】回過來，我們?cè)趤砜匆幌鹿紽=A P/ t，由該公式變形，有 P=I。該公式我們稱之為動(dòng)量定理。接下來我們就來學(xué)習(xí)動(dòng)量定理。四、動(dòng)量定理1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化，這就是動(dòng)量定理2、表達(dá)式： I = P3、加深理解：(1) 因果關(guān)系

7、：動(dòng)量是個(gè)狀態(tài)量，那么動(dòng)量的變化是兩個(gè)狀態(tài)之間有了變化。這個(gè)變化時(shí)由誰 引起的？是力對(duì)時(shí)間的積累。誰是原因，誰是結(jié)果。(2) 矢量性：F、I、 P三者的方向是一致的。( 3)適用性：這個(gè)表達(dá)式雖然來自牛頓第二定律，但它適用范圍更廣。恒力、變力；直線運(yùn)動(dòng)、 曲線運(yùn)動(dòng)；宏觀物體、微觀物體都適用 并且，動(dòng)量定理在使用時(shí)，可以不考慮中間過程，只考慮初末狀態(tài)?！菊n堂練習(xí)】一個(gè)質(zhì)量為 0.01kg 的彈性小球，以 10m/s 的速度在光滑 水平面上運(yùn)動(dòng)，撞到前方的豎直墻 壁后以8m/s的速度反向彈回，設(shè)碰撞時(shí)間為 0.01s,求球受到墻壁的平均撞擊力。學(xué)生練習(xí)】 小結(jié)】動(dòng)量定理的應(yīng)用步驟：(1)、確定研究對(duì)象，明確運(yùn)動(dòng)過程；(2) 、進(jìn)行受力分析和初、末狀態(tài)分析；(3) 、選定正方向，根據(jù)動(dòng)量定理列方程；(4) 、統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。面用我們這節(jié)課所學(xué)的知識(shí)，來解決生活中的實(shí)際問題 小實(shí)驗(yàn)：雞蛋落地的不同效果】注意受力分析：重力、支持力解：設(shè)向上為正方向，則：P= -mv； P' = 0由動(dòng)量定理有： I = PF t =P'- P(FN-mg) t = 0-( -mv)所以，F(xiàn)n = P/ t+ mg從上面的例子，我們得到這樣的啟示