1、高二物理集体备课组共案 学生学案 选修 3-5 NO.16.2 执笔：侯付永1班级： 组别： 姓名： 组内评价： 教师评价： 162 动量和动量定理 课 型：新授课 【学习目标】1.了解物理学中动量概念的建立过程。2.理解动量和动量的变化及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量变化。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】 理解动量定理【学习难点】 1.理解动量定理的矢量性2.利用动量定理解释实际问题【学习方法】 探究 讨论【知识链接】 上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，
2、碰撞前后 的矢量和保持不变，因此 很可能具有特别的物理意义。【课本导学】自主探究一：阅读课本第 6-7 页，完成以下问题。一动量1、概念：在物理学中，物体的 和 的乘积叫做动量。2、定义式： 3、单位： 4、对动量的理解：（1）矢量性：动量的方向与 方向一致。（2）瞬时性：动量的定义式中的 v 指物体的瞬时速度，从而说明动量与 或 对应，是 （状态量或过程量）。（3）相对性：速度 具有相对性，参考系不同， 就不同。 二、动量的变化量1.定义：物体的 与 之矢量差叫做物体动量的变化.2.表达式： 3.矢量性：动量的变化量等于末状态动量 减去初状态的动量 ，一维情况下，提前规定正方 向，p 的方向
3、与v 的方向 .4.动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量例 1、一个质量是 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以 6m/s 的速度水平向左运动（如图） ，碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？练习 1、通过解答以下三个小题，思考动量与动能的区别。（1）质量为 2 kg 的物体，速度由 3 ms 增大为 6ms，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 3 ms 变为向西的 3ms，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，
4、方向向东，B 物体质量是 3kg，速度是 4m/s，方向向西。它们的动量之和是多少?动能之和是多少?总结：1.动量和动能都是 量（填“状态量”或“过程量” ）2.动量是 量，动能是 量(标量或矢量)3.动量发生变化时，动能 发生变化，动能发生变化时，动量 发生变化（填一定或不一定）4.二者的定量关系：思考讨论：以下几种运动的动量变化情况（即动量大小，方向的变化情况） 。 物体做匀速直线运动 物体做自由落体运动物体做平抛运动 物体做匀速圆周运动在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎，
5、汽车安装有安全气囊等，这样做的目的是 为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢？接下来我们来探究其中的奥秘。合作探究二：阅读课本第 711 页，完成以下几个问题三、冲量、动量定理推导：用动量概念表示牛顿第二定律设一个物体质量为 m ，在恒力 F 作用下，在时刻 t 物体的速度为 v ，经过一段时间 ，在时刻 t 物体的速度为v ，尝试由 F=ma 和运动学知识推导出力和动量变化的关系？v v Fmt t高二物理集体备课组共案 学生学案 选修 3-5 NO.16.2 执笔：侯付永2最终你得到的表达式为：F=_。物理意义：物体所受的力等于
6、物体动量的_。请结合课本，根据以上推论完成以下内容：1、冲量： _ _与_ 的乘积叫冲量。公式：I=_。单位：_。它反映了力的作用对_的积累效果。说明：冲量是过程量，求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。冲量是矢量，冲量的方向不一定是力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方向 。上式只能用来计算恒力的冲量。力作用一段时间便有了冲量，与物体的运动状态无关。思考：用力去推一个物体，一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗？为什么？这个力对物体做功了吗？又为什么？2、动量定理：物体在一个过程始末的_等于它在这个过程中所受力的_。公式：F t=_或_=I说明：动量定理中的 Ft 指的是 的冲量动
7、量定理描述的是一个过程，它表明物体所受 是物体 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. Ft=p- p 是一个矢量式，运算应遵循 若动量定理公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据已知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 但不能认为合外力的冲量就是动量的增量动量定理既适用于恒力，也适用于 对于变力的情况， F 应理解为变力在作用时间内的平均值四、动量定理的应用:例 2：一个质量 m=10kg 的物体，以 v=10m/s 的速度做直线运动，受到一个反向作用力 F，经过4s，速度变
8、为反向 2m/s。这个力多大？例 3.如图所示，固定的光滑斜面倾角为 质量为 m 的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端，所用时间为 t在这一过程中正确的是( )A所受支持力的冲量为 O B合力的冲量大小为 mgt cosC所受重力的冲量大小为 mgt D动量的变化量大小为 mgtsin运用动量定理解题的步骤： 确定研究对象； 对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间； 找出物体的初末状态并确定相应的动量； 如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解； 根据动量定理列方程求解练
9、习 2.若上述物体是一鸡蛋 m=0.05Kg， h=0.8m，在下列两种情况下，求鸡蛋所受到的平均冲力？(1)、鸡蛋落在硬面上，与硬面作用时间为 t=0.01s ，则鸡蛋所受到的平均冲力？（2） 、鸡蛋落在软垫上，与软垫作用时间为 t =1 s，则鸡蛋所受到的平均冲力？（3） 、鸡蛋落在软垫上不易碎的原因是：（ ）A、减小了鸡蛋的动量 B、减小了鸡蛋的动量变化 C、减小了对鸡蛋的冲量 D、延长了鸡蛋与接触面的作用时间，从而减小了对鸡蛋的冲力【课堂测评】1下列说法正确的是 （ ）A动量的方向一定跟物体的速度方向相同，且动量大的物体其速度一定大B冲量的方向一定跟对应的作用力方向相同，且冲量大对应的
10、作用力一定大C物体受到的冲量方向与物体末动量的方向不一定相同D合外力的冲量为零，则物体所受各力的冲量均为零2、关于物体所受冲量跟其受力情况和运动的关系，下列说法正确的是 （ ）A物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越快B物体受到的冲量越大，它的动量变化一定越大C物体受到的冲量越大，它受到的合外力一定越大D物体受到的冲量越大，它的速度变化一定越快3、下列说法正确的是 （ ）A根据 F=P/t 可把牛顿第二定律表述为：物体动量的变化率等于它所受的力B力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，它反映了力的作用对单间的累积效应，是一个标量C动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的，但有时用起来更方便D易碎品
11、运输时要用柔软材料包装，船舷常悬挂旧轮胎，都是为了延长作用时间以减小作用为4.下面的说法正确的是 （ ）高二物理集体备课组共案 学生学案 选修 3-5 NO.16.2 执笔：侯付永3A物体运动的方向就是它的动量的方向B如果物体的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零C如果合外力对物体的冲量不为零，则合外力一定使物体的动能增大D作用在物体上的合外力冲量不一定能改变物体速度的大小5.质量为 1kg 的物体从离地面 5m 高处自由下落。与地面碰撞后。上升的最大高度为 3.2m，设球与地面作用时间为 0.2s，则小球对地面的平均冲力为(g=10m/s 2) （ ）A90N B80N C11
12、0N D100N6、蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为 60 kg 的运动员，从离水平网面 3.2 m 高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面 5.0 m 高处.已知运动员与网接触的时间为 1.2 s.若把在这段时间内网对运动员的作用力当作恒力处理，求此力的大小.（g=10 m/s2）7、解释下列过程为什么要这样做 ： 用铁锤钉钉子，在铁锤的敲打下，钉子被钉进去； 工厂里，工人用冲床冲压钢板； 轮船的码头上装有橡皮轮胎，轮船正准备停靠码头的过程； 搬运玻璃等易碎品时，箱子里放些碎纸、刨花、泡沫塑料等； 跳远运动员跳在沙坑里； 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 8、教材 P11“问题与练习”1、2 、3、4 、5、6
