2020-03-03 03:01:07 来源:范文大全收藏下载本文
卡片式五环节教学 使用班级:高二( 2 )班 姓名: 制作者:雷建勋
§ 16.2 动量和动量定理 【学习目标】 1.理解动量和动量变化量及冲量的矢量性 2.理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理适用于变力。 3.会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握一维情况下的计算问题。 【情景创设】
在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎,汽车安装有安全气囊等,这样做的目的是为了什么?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢?接下来我们来探究其中的奥秘。 【预习卡片】 一.动量及动量的变化量: 1.什么是动量?它的定义式、单位是怎样的?
2.什么是动量的变化量?它的表达式和矢量性是怎样的?(提醒:动量的变化量也叫动量的增量或动量的改变量)【课本P7—例题1】
二.冲量和动量定理: 1.推导:用动量概念表示牛顿第二定律 设一个物体质量为m,在恒力F 作用下,在时刻t 物体的速度为v,经过一段时间 ,在t时刻物体的速度为v,尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量
变化的关系?
2.冲量 (1)什么是冲量?它的定义式、单位和物理意义分别是什么?
(2)理解冲量: ①冲量是 量,求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。(填“状态量”或“过程量”) ②冲量是 量(填“标量”或“矢量”),冲量的方向不一定是力的方向,只有恒力冲量的方向才与力的方向 (填“相同”或“不相同”或“相反”)。 ③上式只能用来计算 的冲量。(填“恒力”或“变力”) 【思考】用力去推一个物体,一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗?为什么?这个力对物体做功了吗?又为什么?那么冲量与物体的运动状态是否有关?
3.动量定理 (1)动量定理的内容是什么?它的表达式是怎样的?
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(2)理解动量定理: ①动量定理中的Ft指的是 的冲量。 ②动量定理描述的是一个过程,它表明物体所受 是物体 的原因,物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果。 ③Ftpp是一个 式(填“标量”或“矢量”),运算应遵循 。若动量定理公式中各量均在一条直线上,可规定某一方向为正,根据已知各量的方向确定它们的正负,从而把矢量运算简化为代数运算。 ④动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值 ,方向 ,单位 ,但不能认为合外力的冲量就是动量的增量。 ⑤动量定理既适用于恒力,也适用于 。对于变力的情况,F应理解为变力在作用时间内的平均值。 三.动量定理的应用: 1.练习1:一个质量m=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是多大?
总结运用动量定理解题的步骤:
2.练习2.一鸡蛋质量m=0.05Kg,从高度 h=0.8m由静止自由下落,在下列两种情况下,求鸡蛋所受到的平均冲力?
(1)鸡蛋落在硬面上,与硬面作用时间为t=0.01s ,则鸡蛋所受到的平均冲力?
(2)鸡蛋落在软垫上,与软垫作用时间为t=1s,则鸡蛋所受到的平均冲力?
(3)鸡蛋落在软垫上不易碎的原因是( ) A.减小了鸡蛋的动量 B.减小了鸡蛋的动量变化
C.减小了对鸡蛋的冲量 D.延长了鸡蛋与接触面的作用时间,从而减小了对鸡蛋的冲力 3.【解释现象】在日常生活中,有不少这样的事例: (1)跳远时要跳在沙坑里; (2)跳高时在下落处要放海绵垫子; (3)从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲; (4)轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎; (5)汽车安装有安全气囊; (6)铺地砖时用橡皮锤砸平; (7)用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。 【讨论卡片】
一、对动量的理解: 1.如何理解动量的矢量性、瞬时性和相对性?
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2.通过解答以下两个小题,思考动量与动能的区别: (1)质量为2 kg的物体,速度由3m/s增大为6m/s,它的动量和动能各增大为原来的几倍?
(2)质量为2kg的物体,速度由向东的3 m/s变为向西的3m/s,它的动量和动能是否变化了?如果变化了,变化量各是多少?
总结: (1)动量和动能都是 量(填“状态量”或“过程量”)。 (2)动量是 量,动能是 量(标量或矢量)。 (3)动量发生变化时,动能 发生变化,动能发生变化时,动量 发生变化(填“一定”或“不一定”) (4)二者的定量关系:
【巩固提高】 1.两小球的质量分别是m1和m2,且m1=2m2,当它们的动能相等时,它们的动量大小之比是 _________。
2.试讨论以下几种运动的动量变化情况: 物体做匀速直线运动: ;物体做自由落体运动: ; 物体做平抛运动: ;物体做匀速圆周运动: ;
3.一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为30o
的光滑斜面向上滑动(设斜面足够长), 求木块在1s末的动量 和3s内的动量变化量的大小?
(g=10m/s2
)
4.质量为10kg的物体,当其速率由3m/s变为4m/s时,它的动量变化量Δp的大小不可能的是( ) A.10kg·m/s B.50kg·m/s C.70kg·m/s D.90kg·m/s 5.一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上,若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s,则这段时间内软垫对小球的冲量为多少?
(g取10m/s2
,不计空气阻力)
6.质量为0.40kg的小球从高3.20m处自由下落,碰到地面后竖直向上弹起到
1.80m高处,碰撞时间为0.040s,g取10m/s2
,求碰撞过程中地面对球的平均冲力?
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