动量定理教案(2012年3月19日)

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1、选修3－5（人教版）第十六章动量守恒定律第2节动量和动量定理第2课时动量定理一、教学目标：1、知识与技能1）、能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式2）、理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力3）、会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题2、过程与方法1）、通过多动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识物理模型工具在物理学的作用。2)、能够运用动量定理处理一些与生产生活相关的实际问题，在分析解决问题的过程中培养交流合作能力。3、情感态度与价值观1)、有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。2)、关心国内、国外科技发展现状与趋势，有

2、振兴中华的使命感与责任感，有将科学服务于人类的意识。二、教学重点和难点●教学重点：1．动量定理的推导；2．利用动量定理解释有关现象．●教学难点：1、如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化；2、如何正确应用动量定理分析打击和冲撞一类短时间作用的力学问题．课时：1节教具：多媒体等教学方法：探究讲、练法三、引入新课：复习动量和冲量在日常生活中，有不少这样的事例：如：问题：鸡蛋从一米多高的地方落到泡沫垫上，鸡蛋却没有打破，为什么？（录像演示）四、新课教学：1、定理的推导：问题：一个质量为m的物体，初速度为v，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为v′，求：①物体的初动量p和末动

3、量p′分别为多少？②物体的加速度a=?③据牛顿第二定律F=ma可推导得到一个什么表达式？4证明：①初动量为p=mv，末动量为p′=mv′②物体的加速度：―――（1）由牛顿第二定律F=ma―――－（2）解（1）、（2）式得：化简得：整理得：以上表达式中，各个物理量分别是什么？等号左边表示合力的冲量，等号右边是物体动量的变化量．Ft=mv’－mv=Δp2、动量定理：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，这个结论叫做动量定理．表达式为：其中：F—物体所受的合外力;t—合外力作用时间;Ft—合外力的冲量；Δp=mv’－mv—末动量减初动量.单位：F的单位是N，t的单位是s，p的单

4、位是kg·m/s（kg·ms－1）★对动量定理的理解：1）．动量定理的适用范围适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在一定时间内的平均值。2）．注意事项1、动量定理可由牛顿第二定律以及加速度的定义式导出，但是两者仍有很大区别：（1）牛顿第二定律是一个瞬时关系式，它反映某瞬时物体所受合外力与加速度之间关系。（2）而动量定理是研究物体在合外力持续作用下，在一段时间里的累积效应，在这段时间内，物体的动量获得增加。2、应用动量定理时，应特别注意Ft为矢量，是矢量差，而且F是合外力。应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题4鸡蛋从某一高度下落，分别

5、与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同.而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由Ft=△p知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破.3．应用：分为两种类型：1）、运用动量定理解释现象；2）、运用动量定理进行计算1）、运用动量定理解释现象例1、如图所示，一铁块压着一张纸条放在水平桌面上，当以较大速度v抽出纸条后，铁块掉在地上的P点，若以2v速度抽出纸条，则铁块落地点为(　　)A．仍在P点B．在P点左边C．在P点右边不远

6、处D．在P点右边原水平位移的两倍处解释：　以v或2v抽纸条时，纸条给铁块的摩擦力不变，以2v抽纸条时，纸条对铁块的作用时间短，对铁块的冲量小，铁块获得的速度小，根据平抛知识可知它的水平射程短，所以落点在P点的左边．【答案】　B★思考：钉钉子时为什么要用铁锤而不用橡皮锤,而铺地砖时却用橡皮锤而不用铁锤？请你举一些动量定理应用的实例？2）、运用动量定理进行计算例题2：一个质量为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，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，求球棒对垒球的平均作用力有多大？2．出示分析思考题：①你准备选哪个物体作为

7、研究对象？②在题述过程中研究对象受到哪些力的作用？合力的作用时间多长？③物体初动量和末动量各是多大？④选定哪个方向为正方向？⑤本题中的力是恒力还是变力？⑥能用动量定理求解吗？解：沿垒球飞向球棒时的方向建立坐标轴，垒球的初动量为：P=mv＝0.18×25kg﹒m/s=4.5kg﹒m/s垒球的末动量为：P‘=mv＝－0.18×45kg﹒m/s=－8.1kg﹒m/s由动量定理知垒球所受的平均作用力为：F=(P’-P)/(t’-t)=(-8.