1、优质文档优质文档8.1 冲量和动量【教学目标】（一）知识与技能目标1理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量2理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量3知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则（二）过程与方法目标1会计算力的冲量和物体的动量2会正确计算一维的动量变化（三）情感态度与价值观目标培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论教师用优美的语言去感染学生，使学生的情感产生共鸣【学法指导】加强直观教学，组织学生观察讨论【重点难点疑点及解决方法】1重点：冲量和动量的概念2难点：正确计算动量的变化3疑点：动量的变化量的方向4解决办法：通过例题的计算，使学生学会计
2、算动量的变化，理解动量的变化量也是矢量【课时安排】 1 课时【教具学具准备】实验器材：小车、钩码、带有定滑轮的长木板，细绳、小球、挡板【师生互动活动设计】1教师通过演示实验展示所要讨论的问题2学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系【教学步骤】(一)引入新课力是物体对物体的作用。力 F 对物体作用一段时间 t，力 F 和所用时间 t 的乘积有什么物理意义？质量是物体惯性的量度，是物体内在的属性。速度是物体运动的外部特征。物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义？这就是我们要讲的冲量和动量。1冲量的概念设问：对于一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，与作用力 F
3、 和力的作用时间 t 有什么关系呢？演示实验：实验小车在不同拉力作用下获得同一速度所用的时间不同结果：力大的作用时间短，力小的作用时间长定量讨论：质量为 M 的静止物体，在力作用下经时间 t 将获得多大的速度 v？优质文档优质文档根据牛顿第二定律 aF M，根据运动学公式 vat，所以，v 变化tMF公式得 FtMv结论：对一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，是由 Ft 这个物理量决定的在物理学中，力 F 与力的作用时间 t 的积 Ft 叫做冲量说明：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用须具备力和该力作用下的时间两个条件换句话说，只要有力并且
4、作用一段时间，那么该力对物体有冲量作用可见，冲量是过程量（1）定义式：IFt t：力 F 的作用时间（2）冲量是矢量大小：IF t，式中的 F 必须是恒力，因此，该公式只用于求恒力的冲量方向：与 F 的方向一致单位：注意：求合冲量应按矢量合成法则计算2动量的概念动量的定义：在物理学中，物体的质量 m 和速度 v 的乘积 mv 叫做动量，动量常用字母 P 表示，即P mv说明：动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位置，是一个状态量，此为动量的瞬时性（2）动量的单位冲量单位与动量单位相同， 1kgms1Ns（3）动量的相对性因为物体的运动速度 v 与参考系的选取有关，所以物体的动
5、量也与参考系的选取有关通常选取地球为参考系（4）动量的矢量性动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算【例题精讲】【例 1】以初速度 v0 竖直向上抛出一个质量为 m 的物体，空气阻力不可忽略关于物体受到的冲量，以下说法错误的是( )A物体上升和下降两个阶段受到重力的冲量方向相B物体上升和下降两个阶段受到空气阻力的冲量方向相反c物体在下降阶段受到重力的冲量
6、大于上升阶段受到重力的冲量优质文档优质文档D物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下【变式】田径运动员将质量为 5kg 的铅球斜向上抛出，铅球上升到最高点时距地面高为 3m，如图所示，不计空气阻力，g 取 l0ms2则从铅球在最高点时开始计时，05s 内铅球受重力的冲量大小为 ，方向 ，2s 内铅球受重力的冲量大小为 ，方向 。【例 2】质量为 60kg 的大人以 2ms 的速度向东走，质量为 40kg 的小孩以25ms 的速度向西走，取向西为正方向，则大人的动量为 ，小孩的动量为 ，两人中 的动量大【变式】关于物体的动量，下列说法中正确的是 ( )A运动物体在任一时刻的动量方向，一
7、定是该时刻的速度方向B物体的加速度不变，其动量一定不变C动量越大的物体，其速度一定越大D 物体的动量越大，其惯性也越大【例 3】一个物体在水平面内做匀速圆周运动，在 A 点时的动量为5kgms，则物体转过半周到 B 点时的动量为 ，在此过程中物体动量的变化量为 ；物体在从 B 点转到 A 点的过程中物体动量变化量为 ；物体从 A 点转过一周回到 A 点的过程中动量的变化量为 。 【变式】一个质量是 01kg 的钢球以 60ms 的速度向右运动，碰到一个障碍物后弹回，沿同一直线以 60ms 的速度向左运动碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?动量变化的方向怎样?【总结、扩展】1在物理学中，冲
8、量的概念是反映力的时间积累效果，不难想像，一个水平恒力作用于放置于光滑水平面上的物体，其作用时间越长，速度的改变越大，表明力的累积效果越大在物理学中，力和力的作用时间的乘积叫作力的冲量2我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从身旁走过，不当心，碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒，但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄的甚至摔倒的可能不是你，却是他可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体质量考虑进去，物理学上，把物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量动量是矢量，动量的运算服从矢量运算规则（即平行四边形定则） 如果物体的运动在同一条直
9、线上，即动量在同一条直线上时，在选定一个正方向后，动量的运算就可以简化为代数运算优质文档优质文档（3） 指的是动量的变化量，不要理解为动量，它也是矢量它的p方向可以跟初动量的方向相同（同一直线、动量增大） ；也可以跟初动量方向相反（同一直线，动量减小） ；也可以跟初动量的方向成一角度，其运算规则为矢量的运算【课堂练习】1.有关物体的动量，下列说法正确的是( )A.某一物体的动量改变，一定是速度大小改变B.某一物体的动量改变，一定是速度方向改变C.某一物体的运动速度改变，其动量一定改变D.物体的运动状态改变，其动量一定改变2.对于力的冲量的说法，正确的是( )A.力越大，力的冲量就越大B.作用在
10、物体上的力大，力的冲量不一定大C.F1 与其作用时间 t1 的乘积 F1t1 等于 F2 与其作用时间 t2 的乘积 F2t2，则这两个冲量相同D.静置于水平地面上的物体受到水平推力 F 的作用，经过时间 t 仍处于静止，则此推力的冲量为零3.物体做变速运动，则( )A.物体的动量一定改变 B.物体的速度大小一定改变C.物体所受合外力一定改变 D.一定有合外力，且一定是恒力4.关于冲量和动量，下列说法中正确的是( )A.冲量是反映力的作用时间积累效果的物理量B.动量是描述物体状态的物理量C.冲量是物体动量变化的原因D.冲量是描述物体状态的物理量【能力训练】5.以速度 v0 竖直向上抛出一物体，
11、空气阻力大小恒定，关于物体受到的冲量，以下说法正确的是( )A.物体上升阶段和下降阶段所受的重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下降阶段所受的空气阻力的冲量方向相反C.物体在下落阶段受的重力的冲量大于上升阶段受的重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点，物体所受空气阻力的总冲量为零6.某物体在运动过程中，下列说法中正确的是( )A.在任何相等时间内.它受到的冲量都相同，则物体一定做匀变速运动B.如果物体的动量大小保持不变，则物体一定做匀速运动C.只要物体的加速度不变，物体的动量就不变D.只要物体的速度不变，物体的动量就不变优质文档优质文档7.使质量为 2kg 的物体做竖直上抛运动，4s 后回到出发
12、点，不计空气阻力，在此过程中物体动量的变化和所受的冲量分别是( )A.80kgm/s，方向竖直向下;80Ns 方向竖直向上B.80km/s，方向竖直向上;80N s，方向竖直向下C.80kgm/s 和 80N.s.方向均竖直向下D.40kgm/s 和 40Ns，方向均竖直向下8.一个物体以某一初速度从粗糙斜面的底部沿斜面向上滑，物体滑到最高点后又返回到斜面底部，财下述说法中正确的是( )A.上滑过程中重力的冲量小于下滑过程中重力的冲量B.上滑过程中摩擦力的冲量与下滑过程中摩擦力的冲量大小相等C.上滑过程中弹力的冲量为零D.上滑与下滑的过程中合外力冲量的方向相同9.质量为 m 的物体放在水平地面
13、上，在与水平面成 角大小为F 的拉力作用下由静止开始运动，如图所示，经过时间 t，速度达到 v，在这段时间内，拉力 F 的冲量大小是_，方向_;重力的冲量大小是_，方向_.10.在倾角为 37的较长光滑斜面上，有一质量为 5kg 的物体由静止开始下滑，2s 内物体所受重力的冲量大小为_Ns,弹力的冲量大小为_Ns,合力的冲量大小为_Ns,方向为_.(g=10m/s 2)11.物体在水平恒力作用下，沿水平面做直线运动的 v-t 图线如图所示，比较第 1s 内、第 2s 内、第 3s 内三段时间中:_物体受的阻力最大，_物体所受合力的冲量最大，_物体所受合力的冲量最小(填写“第 1s 内” “第 2s 内” “第 3s 内”)12.质量为 3kg 的物体从 5m 高处自由下落到水泥地面后被反弹到 3.2m 高处，则在这一整个过程中物体动量变化的大小为_kgm /s，物体与水泥地面作用过程中动量变化的大小为_kgm /s.13.以初速度 v0 竖直上抛一个质量为 m 的小球，不计空气阻力，求下列两种情况下小球动量的变化.(1)小球上升到最高点的一半时间内.(2)小球上升到最高点的一半高度内.14.质量为 m 的物体，在倾角为 的光滑斜面上由静止开始下滑，如图所示，求在时间 t 内物体所受的重力、支持力以及合外力给物体的冲量优质文档优质文档
