1.1动量和动量定理 导学案

动量和动量定理 导学案
【学习目标】
1.了解物理学中动量概念的建立过程；
2.了解动量和动量的变化量及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量的变化；
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；
【学习重点】动量和动量定理
【学习难点】动量的变化的计算和动量定理的应用
【学习过程】
第一课时
【自主预习】
动量：
1、定义：物体的_________和________的乘积。
2、定义式：p=____________。
3、单位：___________。
4、方向：动量是矢量，方向与___________的方向相同，因此动量的运算服从_____________法则。
5、动量的变化量：
（1）定义：物体在某段时间内________与_________的矢量差（也是矢量）。
（2）公式： P=_______________（矢量式）。
（3）方向：与速度变化量的方向相同，
（4）同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_________，不代表_________。
动量定理
（一）冲量
1、定义：___ ___与_________的乘积叫冲量。
2、公式：I=_________。
3、单位：_________。
4、它反映了力的作用对_______的积累效果。
5、方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向______。
（二）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=_________或___________=I
【合作探究】
【探究一】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的墙壁后被弹回,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？
碰撞前后钢球的动能各是多少？碰撞前后钢球的动能变化了多少？
思考讨论1
动量是过程量还是状态量？ 对应的时间点还是时间段？
2、加速直线运动，“动量的变化量”与“动量”有怎样的方向关系
减速直线运动，“动量的变化量”与“动量”有怎样的方向关系
3、动量和动能有何区别？
二、动量定理
【探究二】尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系
光滑水平面上，一个物体质量为m ，在水平恒力F 作用下，在求t时间内物体的动量变化。
思考讨论2：
冲量是过程量还是状态量？
水平面上静止的一质量 m = 2 kg的物体，经 t = 5 s，求重力的冲量、合力的冲量
物体原先静止，用恒力 F1、F2 分别作用在物体上 t1、t2 时间，求物体受 F1、F2 的合冲量。
探究中等式两端各表示什么？
动量定理是在恒力作用下推导出来的，如果是作用力是变力，动量定理还成立吗？
【例题】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度大小为45m/s，若球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力为多大？
小组内交流讨论下列问题：
（1）末动量的方向与初动量的方向相同吗？如何处理？
（2）以初速度方向为正方向，用动量定理求得的平均作用力带负号，其中负号怎么理解？
（3）如果作用时间为0.1秒，则球棒对垒球的平均作用力又为多大？
【探究三】.动量小实验
水杯下压一张纸条，要想把纸条从底下抽出又要保证水杯不动，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速地将纸条抽出？说明理由。
思考：高处作业的工人使用的安全绳，是钢绳还是弹性绳？你能用本节所学的动量定理说说其中的道理吗？
【课堂小结】这节课你学到了什么？
【自主学习】参考答案
动量
质量m _速度 v
p= mv。
3、千克米每秒，符号是 kg m/s_
4、_速度 平行四边形（矢量运算）
5、动量的变化量：
（1） 末动量 __初动量
（2） P= P’-P=mΔv_
方向 大小。
二、动量定理
（一）冲量
1、_ 力F _时间t_
2、I=Ft
3、单位：牛秒符号是 N S_
4、时间
5、相同
（二）动量定理：
动量变化量 冲量
Ft=mV’-m V ΔP=I
【课后检测】
1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )．
A．速度大的物体动量一定大
B．质量大的物体动量一定大
C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等
D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大
2．（多选）下列说法中不正确的是（ ）
A．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功；
B．物体的运动状态改变，其动量一定改变；
C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变
D．物体的动能改变，其动量一定发生改变。
3．（多选）关于冲量和动量，下列说法正确的是 （ ）
A．冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量
B．动量是描述物体运动状态的物理量
C．冲量是动量变化的原因
D．冲量方向与动量方向一致
4．某物体受到－2N·s的冲量作用，则（ ）
A．物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反
B．物体的末动量一定是负值
C．物体的动量一定减少
D．物体的动量增量一定与规定的正方向相反
5．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）
一质量为m=0．2kg的皮球从高H=0．8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度为h=0．45m，则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？
7. 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：⑴沙对小球的平均阻力F；
⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。
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F
m
A
B
C