《动量与冲量》教学流程
1引入新课:、学生观看图片、视频,提出问题
2、新课教学
活动一:动量概念的建立
1、问题探究:
思考一:思考1:如果飞过来的不是足球, 而是一个速度相同的铅球呢,你敢不敢顶?为什么?
思考二:思考2:以1m/s向你投来一颗质量为10g的小石子,你敢不敢用手去接
如果以600m/s从枪里面发出来10g的子弹呢?
对以上两个问题的思考、讨论与分析
过渡:要更准确、更全面地反映运动物体的作用效果,必须同时考虑其速度及质量,
为此,物理学要引入一个新的物理量——动量。
2、学生看书P6—7,
(1)了解几位科学家对动量的研究
(2)从动量的定义、定义式、单位、矢标性(方向)理解动量的概念
活动二:动量的变化量
1、定义、定义式,如何求动量的变化量(突出矢量运算法则)
2、讨论与思考(学生活动)
试讨论以下几种运动的动量变化情况
(1)物体做匀速直线运动
(2)物体做自由落体运动
(3)物体做平抛运动
(4)物体做匀速圆周运动
3、例1分析(学生先做、展示交流),突出矢量性
例题1:一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一块坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,碰撞前后钢球的动量有没有变化?变化了多少?方向如何?
展示规范解答:
解:取水平向右的方向为正方向,碰撞前钢球的速度v1=6m/s, 碰撞前钢球的动量为
p1 = mv1 =0.1×6kg·m/s =0.6kg·m/s.
碰撞后钢球的速度为v2= - 6m/s,碰撞后钢球的动量为:
p2= mv2 = 0.1×6kg·m/s= 0.6kg·m/s
p = p2 p = 0.6kg·m/s 0.6kg·m/s =1.2kg·m/s, 且动量变化的方向向左.
4、讨论与交流:动能与动量的区别与联系
(由学生讨论回答)
活动三:冲量概念的建立
1、问题:思考与讨论
动量的变化又是什么原因引起的呢?
(1)汽车以速度V运动,急刹车到停止。若对车施加很大的阻力,则车停止时间______;如果
对车施加很小的阻力,则车停止时间______。
(2) 两种情况下,汽车的_______变化相同。可见,引起运动状态改变,要考虑_______和_________这两个因素。
2、学生推导、引入冲量的概念
问题:质量为m的物体在恒力合外力F 作用了时间 t,速度由v0变为v、,动量由mv0 变为 mv、,原因?
(学生推导,教师展示)
3、学生看书P7-8,理解冲量的定义、定义式、单位、矢标性(方向)
4、冲量的理解
(1) 冲量是矢量,作用力的方向不变时其方向与力的方向相同
(2) 冲量是过程量,反映的是力对时间的积累效应。
5、冲量和功的区别
(学生讨论、教师展示)
6、问题讨论:作用力与反作用力的冲量
(1)作用力与反作用力:作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上,但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。
(2)内力:对物体系统内部,内力作用的冲量的矢量和等于零,但内力的功的代数和不一定为零
例:人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零,但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功,使人和船的动能都增加。
7、例题剖析:
例题2:对于力的冲量,下列说法正确的是 ( B )
A. 力越大,力的冲量就越大;
B. 作用在物体上的力大,力的冲量不一定大;
C. 力与位移垂直时,力的冲量为零;
D. 物体在水平推力作用下, 经一段时间t后仍处于静止状态,则此推力的冲量为零。
例3:把一个质量 m = 2 kg的小球沿水平方向抛出,不计空气阻力,经 t = 5 s,求小球受到的重力的冲量I。(取g=10m/s2)
答案: I = mgt = 100 N·s,方向竖直向下
例4:如图所示,物体静止在水平地面上,先用水平恒力 F1拉物体,然后用水平恒力F2 拉物体,这两个力作用的时间分别为 t1和t2 ,求物体受 F1、F2 作用的合冲量。
答案:
I合 = F1t1 + F2t2
[启示]:变力的冲量
例题5:如右图所示,一物体在与水平方向成角的拉力F作用下匀速前进了时间t,则( )
A. 拉力F对物体的冲量大小为Ft;
B. 拉力F对物体的冲量大小为Ftsin;
C. 摩擦力对物体的冲量大小为Ftsin;
D. 合外力对物体的冲量大小为0。
[板书设计]:
一、动量
1. 质量和速度的乘积叫做物体的动量
2. 公式:p = m
3. 动量是矢量,方向与速度方向一致
二、冲量
1. 定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。
2. 公式:I = Ft
3. 冲量是矢量,当力的方向不变时,动量的方向与作用力方向一致
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