第6节 用动量概念表示牛顿第二定律(山东省潍坊市诸城市)
文档属性
| 名称 | 第6节 用动量概念表示牛顿第二定律(山东省潍坊市诸城市) |  | |
| 格式 | rar | ||
| 文件大小 | 17.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2008-04-03 12:53:00 | ||
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文档简介
繁华中学 2006级物理学案 选修3—4《动量守恒定律》
第十六章 动量守恒定律
第6节 用动量概念表示牛顿第二定律
【温故知新】 编写：王振营 审核：
1.动量的变化量：ΔP = = .
2.加速度的定义式：a = .
【知识目标】
1.知道牛顿第二定律可以用动量概念来表示
2.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式
3.知道动量定理适用于变力，会运用动量定理理解生活中的物理现象
【重点、难点】
1.能用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式
2.学会用动量定理解释现象和处理有关的问题
【学习过程】
例题1：一个质量m=5kg的物体。在光滑的水平面上以初速度v0=10m/s运动，现加一与v0同向的水平恒力F，使末速度vt=30m/s。求：
（1）动量的变化量ΔP？
F (N) t (s)
5
10
20
（2）右表中不同恒力作用时所用的时间t分别为多少？
观察分析：从这个题目中你有什么发现？
例题2.一个质量m=5Kg的物体。在光滑的水平面上以初速度v0=20m/s运动，现加一与v0反向的水平恒力F使其静止。求：
F (N) t (s)
5
10
20
（1）动量的变化量ΔP？
（2）右表中不同恒力作用时所用的时间t分别为多少？
分析比较：你的发现还成立吗？
一.冲量
1.定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。用I表示。
2.请根据定义写出冲量I的定义式：I = ，I应该是一个
量，其方向应该与 的方向一致。单位是 .
3.冲量的计算
例题3：质量为m的小球由高为H、倾角为θ的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，小球所受的重力、弹力、合力的冲量各是多大？
小结：
（1）恒力的冲量： .
（2）合力的冲量： .
.
.
【跟踪练习1】如图所示，重为100N的物体，在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下，以2m/s的速度匀速运动，在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。
如果物体始终静止，那么在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。
例题4：在摩擦系数为μ的粗糙水平面上，质量为m的物体在恒力F的作用下做变速直线运动，经过时间t，速度从v1变为v2 。用牛顿运动定律证明：
( F － μmg ) t = mv2 － mv1
总结归纳：
二.动量定理
1.内容：物体所受的 等于物体 .
2.表达式：
3.变力的冲量计算方法： .
例题5：如图所示，质量为m速度为v的小球做匀速圆周运动，求：在运动了半个周期过程中合力的冲量？）
4.用动量概念表示牛顿第二定律
由动量定理知：F = ，即动量的变化率等于 。
这是牛顿第二定律的另一种表达形式。
例题6：一个质量为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，速度的大小为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有多大？
规范解答：（分栏、关键性文字、用已知量表达的原始方程、细心运算）解：
总结归纳：利用动量定理解题的步骤？
（1）明确研究对象和研究过程。
（2）进行受力分析，分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。
（3）规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反之为负。
（4）写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各外力在各个阶段的冲量的矢量和）。
（5）根据动量定理列方程求解，并对结果进行分析说明。
三. 用动量定理解释现象
思考：在动量变化量Δp一定的情况下，F和t之间有什么关系？
解释现象：
1.跳高时在下落处要放海绵垫子；体操运动员在着地时总要屈腿，这是为什么？
2.钉钉子时要用铁锤而不用橡皮锤，而铺地砖时又要用橡皮锤，为什么？
3.一辆满载一个人慢行和跑步时，不小心与迎面的一棵树相撞，其感觉有什么不同
4.货物的卡车和一辆小轿车都从静止开始，哪辆车起动更快 为什么
【跟踪练习2】
1.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后，动量变为P、动能变为EK ,以下说法正确的是
A.在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量将等于2P
B.在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量将等于2P
C.在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能将等于2EK
D.在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能将等于2EK
2.一个质量m = 10kg的物体，以v=10m/s的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力F，经过4s，速度变为反向2m/s。这个力是多大？
3.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，跟水泥桩撞击的时间是0.05s。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？
规范解答：（分栏、关键性文字、用已知量表达的原始方程、细心运算）解：
4.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放，下落1s落到沙子表面上，又经过0.2s，铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。（g=10m/s2）
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第十六章 动量守恒定律
第6节 用动量概念表示牛顿第二定律
【温故知新】 编写：王振营 审核：
1.动量的变化量：ΔP = = .
2.加速度的定义式：a = .
【知识目标】
1.知道牛顿第二定律可以用动量概念来表示
2.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式
3.知道动量定理适用于变力，会运用动量定理理解生活中的物理现象
【重点、难点】
1.能用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式
2.学会用动量定理解释现象和处理有关的问题
【学习过程】
例题1：一个质量m=5kg的物体。在光滑的水平面上以初速度v0=10m/s运动，现加一与v0同向的水平恒力F，使末速度vt=30m/s。求：
（1）动量的变化量ΔP？
F (N) t (s)
5
10
20
（2）右表中不同恒力作用时所用的时间t分别为多少？
观察分析：从这个题目中你有什么发现？
例题2.一个质量m=5Kg的物体。在光滑的水平面上以初速度v0=20m/s运动，现加一与v0反向的水平恒力F使其静止。求：
F (N) t (s)
5
10
20
（1）动量的变化量ΔP？
（2）右表中不同恒力作用时所用的时间t分别为多少？
分析比较：你的发现还成立吗？
一.冲量
1.定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。用I表示。
2.请根据定义写出冲量I的定义式：I = ，I应该是一个
量，其方向应该与 的方向一致。单位是 .
3.冲量的计算
例题3：质量为m的小球由高为H、倾角为θ的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，小球所受的重力、弹力、合力的冲量各是多大？
小结：
（1）恒力的冲量： .
（2）合力的冲量： .
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【跟踪练习1】如图所示，重为100N的物体，在与水平方向成60°角的拉力F=10N作用下，以2m/s的速度匀速运动，在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。
如果物体始终静止，那么在10s内，拉力F的冲量大小等于______N·S，摩擦力的冲量大小等于______N·s。
例题4：在摩擦系数为μ的粗糙水平面上，质量为m的物体在恒力F的作用下做变速直线运动，经过时间t，速度从v1变为v2 。用牛顿运动定律证明：
( F － μmg ) t = mv2 － mv1
总结归纳：
二.动量定理
1.内容：物体所受的 等于物体 .
2.表达式：
3.变力的冲量计算方法： .
例题5：如图所示，质量为m速度为v的小球做匀速圆周运动，求：在运动了半个周期过程中合力的冲量？）
4.用动量概念表示牛顿第二定律
由动量定理知：F = ，即动量的变化率等于 。
这是牛顿第二定律的另一种表达形式。
例题6：一个质量为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，速度的大小为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有多大？
规范解答：（分栏、关键性文字、用已知量表达的原始方程、细心运算）解：
总结归纳：利用动量定理解题的步骤？
（1）明确研究对象和研究过程。
（2）进行受力分析，分别计算它们的冲量，然后求它们的矢量和。
（3）规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量，在一维的情况下，列式前要先规定一个正方向，和这个方向一致的矢量为正，反之为负。
（4）写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量（或各外力在各个阶段的冲量的矢量和）。
（5）根据动量定理列方程求解，并对结果进行分析说明。
三. 用动量定理解释现象
思考：在动量变化量Δp一定的情况下，F和t之间有什么关系？
解释现象：
1.跳高时在下落处要放海绵垫子；体操运动员在着地时总要屈腿，这是为什么？
2.钉钉子时要用铁锤而不用橡皮锤，而铺地砖时又要用橡皮锤，为什么？
3.一辆满载一个人慢行和跑步时，不小心与迎面的一棵树相撞，其感觉有什么不同
4.货物的卡车和一辆小轿车都从静止开始，哪辆车起动更快 为什么
【跟踪练习2】
1.在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后，动量变为P、动能变为EK ,以下说法正确的是
A.在F作用下，这个物体经过位移2L，其动量将等于2P
B.在F作用下，这个物体经过时间2t，其动量将等于2P
C.在F作用下，这个物体经过时间2t，其动能将等于2EK
D.在F作用下，这个物体经过位移2L，其动能将等于2EK
2.一个质量m = 10kg的物体，以v=10m/s的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力F，经过4s，速度变为反向2m/s。这个力是多大？
3.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，跟水泥桩撞击的时间是0.05s。撞击时，铁锤对桩的平均冲击力有多大？
规范解答：（分栏、关键性文字、用已知量表达的原始方程、细心运算）解：
4.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放，下落1s落到沙子表面上，又经过0.2s，铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。（g=10m/s2）
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