动量冲量教案

2020-03-02 02:24:17 来源：范文大全收藏下载本文

动量冲量

教案

清华附中教师

潘天俊

教学目标

1．理解动量及动量的定义式P=mv。知道动量是矢量，知道在国际单位制中，动量的单位是kg·m/s 2．理解冲量及冲量的定义式I=Ft。知道冲量是矢量，知道在国际单位制中，冲量的单位是N·s 3．理解动量的变化，会处理有关动量变化的问题，能正确计算一维空间内物体动量的变化教学重、难点

对动量和冲量概念的理解，引入动量和冲量概念必要性的认识对动量和冲量矢量性的理解及处理方法

教学过程

一、阅读本章序言（课本第1页），初步了解本章的学习内容 1．投影笛卡儿的名言：“虽然对运动着的物体来说，运动本身不是什么具体的东西，而只是一种形式，但是，运动本身有一个可确定的量，我们很容易看到，在整个宇宙中，这个量可以始终保持相同，虽然它的每个部分都在改变着。”

在研究力和运动的关系时，过去的科学家们很早就坚信在宇宙复杂的运动中，其中有一个量的总和是保持不变的，怀着这种理想，他们首先找到了动量这个物理量，从现在开始，我们就来学习有关动量的知识

2．请同学们阅读动量这一章的序言，做到对所学的内容心中有数

二、通过现象分析，引入“动量”概念

1．以同样速度下落的足球和铅球，足球可以用头去顶它，但铅球可以吗？

铅球造成的损坏要严重的多，这是为什么呢？──这是因为铅球的质量m很大。由此可见：运动物体的作用效果与其质量有关。

2．由步枪里发射出的子弹和用手抛出的子弹哪个的穿透作用强？步枪里发射的子弹的穿透作用要强得多.这是为什么呢？因为由步枪里发射出的子弹的速度v要大得多。由此可见：运动物体的作用效果与其速度有关。从而总结出：

运动物体的作用效果与其质量和速度都有关系，于是又引入一个描述物体运动状态的物理量——“动量”

三、理解动量的概念

文字叙述：在物理学中，把运动物体的质量和速度的乘积叫做“动量”。数学表达：P=mv

矢量性质：状态量和矢量，动量的方向跟瞬时速度的方向相同。国际单位：千克·米／秒(kg·m/s) 例题1：上述足球的质量是0.5kg，以20m/s的速度向东运动，被足球运动员踢了一脚，改为以20m/s的速度向西运动，求足球（1）初动量（2）末动量（3）动量的变化量解答：（1）初动量 P初=mv初=0.5×20kg·m/s=10 kg·m/s 方向向东

（2）末动量 P末=mv末=0.5×20kg·m/s=10 kg·m/s 方向向西提问：

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1．末动量和初动量相同吗？不同，方向不同。什么叫两个动量相同？大小方向都相同 2．动量变化了，那动量的变化量怎样计算呢？

文字表述：物体动量的变化量等于物体的末动量与初动量的矢量差数学表述：ΔP=P末-P初

矢量性质：过程量和矢量，方向是动量变化的方向计算方法：采用平行四边形法则。

如果物体的初动量和末动量在同一条直线上，应该预先选定该直线的正方向，用正负号来反映动量的方向，从而把动量变化的矢量运算简化为代数运算。

（3）选定向东方向为正方向，则P初=10 kg·m/s ，P末= -10 kg·m/s，足球动量的变化量为：ΔP=P末-P初=(-10)-10 kg·m/s=-20 kg·m/s 负号表示动量的变化量是向西的

四、通过现象分析，引入“冲量”概念

1．要使一辆具有mv动量行驶着的自行车停下来，可采用两种方法──

用急刹车的方式，自行车受到很大的阻力f，可以在很短的时间t内停下来；用滑行方式，自行车受到较小的阻力f，需要经过较长的时间t才能停下来。

综上所述可以总结出：物体动量的变化与其所受的作用力大小和作用时间的长短都有关系。于是，物理中又引入一个可用来量度力对物体作用效果的物理量——“冲量”

2．文字叙述：在物理学中，把力和力的作用时间的乘积，叫做力的“冲量”。

数学表达：I=Ft

矢量性质：过程量和矢量，冲量的方向跟力的方向相同。

国际单位：牛·秒（N·S）；1 N·s=1 kg·m/s，与动量的单位等价例题2：质量为1kg的物体在空中从静止开始自由下落，受空气阻力恒为1N，方向竖直向上，求：（1）第1秒内和第2秒内，重力的冲量分别是多少？（2）第1秒内空气阻力的冲量是多少？

（3）第1秒内重力和空气阻力冲量的矢量和是多少？（4）第1秒内合外力的冲量是多少？解答：（1）IG1=mg·t1=1×10×1 N·S=10 N·S 方向竖直向下 IG2=mg·t2=1×10×1 N·S=10 N·S 方向竖直向下（2）If1=f·t1=1×1 N·S=1N·S 方向竖直向上

（3）规定竖直向下为正，则IG1=10 N·S，If1= -1 N·S，所以

IG1+ If1=10+（-1）N·S=9 N·S 方向竖直向下（4）合外力F合=9N，方向竖直向下，

I合=F合·t1=9×1 N·S=9 N·S 方向竖直向下

结论：在一段时间内，合力对物体的冲量等于各个力对物体冲量的矢量和

例题3：小球m被细绳栓住在光滑水平面上做匀速圆周运动，在运动过程中，小球的速率、速度、动量、动能、机械能，哪些物理量是恒定的？（速率、动能、机械能）提问：已知动能大小是Ek，求动量的大小

1pmv(mv)22mmv22mEk

2提问：在半个周期的时间内，绳拉力的冲量是多少？

结论：变力的冲量不能直接利用冲量的定义式I=Ft来计算.哪如何计算呢？下节课我们来说解决的办法

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作业：课后练习一和练习册

补充练习：一个质量为0.18kg的垒球以20m／s的速度飞来，被球棒以40m／s的速度反向击回。若以垒球飞来的方向为正方向则垒球的初动量是___3.6kg· m/s_____，末动量是____-7.2kg· m/s____，在棒击球过程中，球的动量变化是_-10.8kg ·m/s_______。在击球过程中球的动能变化是__108J________。

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