江苏省镇江市高中物理第十六章动量守恒定律16.2动量和动量定理教案新人教版选修3-5(new)
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16.2 动量和动量定理
教学目标:
(一)知识与技能:
1、让学生理解动量和动量的变化及其矢量性,会正确计算做一维运动的物体的动量变化,知道动量与动能的区别;
2、让学生理解冲量的概念,理解动量定理及其表达式;
3、能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题;
(二)过程与方法:
1、培养学生概括、归纳、类比的能力;
2、培养学生抽象思维能力;
(三)情感态度与价值观:
通过类比教学,对抽象问题具体化,启发学生积极思维。
教学重点:动量、冲量的概念,
教学难点:1、动量和动量的变化及其矢量性;
2、动量和动量变化的计算;
3、动量定理的简单运用;
教学难点突破方法:
教学方法:
教学过程:
[自学导案]
一、自主学习:认真阅读课本6-9,思考并回答下列问题。
1、动量:
(1)定义:运动物体的和的乘积叫做动量.符号: .
(2)定义式:。
(3)动量是量(填矢量或标量),其方向与方向相同。
(4)单位: .
2、冲量:
(1)定义:和的乘积叫做该力的冲量。
符号:。
(2)定义式: 。
(3)冲量是量(填矢量或标量)。
(4)单位:。
3、动量定理:
(1)内容:物体在一个过程始末的等于它在该过程中所受 .
(2)公式:或。
[新课讲授]
一、动量
1、动量:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量.是矢量,方向与速度方向相同;动量的合成与分解,按平行四边形法则、三角形法则.是状态量;通常说物体的动量是指运动物体某一时刻的动量,计算物体此时的动量应取这一时刻的瞬时速度。
是相对量;物体的动量亦与参照物的选取有关,常情况下,指相对地面的动量。
单位是kg·m/s;
2、动量和动能的区别和联系
①动量的大小与速度大小成正比,动能的大小与速度的大小平方成正比。
即动量相同而质量不同的物体,其动能不同;动能相同而质量不同的物体其动量不同.
②动量是矢量,而动能是标量。
因此,物体的动量变化时,其动能不一定变化;而物体的动能变化时,其动量一定变化。
③因动量是矢量,故引起动量变化的原因也是矢量,即物体
受到外力的冲量;动能是标量,引起动能变化的原因亦是标量,即外力对物体做功。
④动量和动能都与物体的质量和速度有关,两者从不同的角度描述了运动物体的特性,且二者大小间存在关系式:P2=2mE k
3、动量的变化及其计算方法
动量的变化是指物体末态的动量减去初态的动量,是矢量,对应于某一过程(或某一段时间),是一个非常重要的物理量,其计算方法:
(1)ΔP=P t一P0,主要计算P0、P t在一条直线上的情况.
(2)利用动量定理ΔP=F·t,通常用来解决P0、P t;不在一条直线上或F为恒力的情况。
二、冲量
1、冲量:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量.是矢量,如果在力的作用时间内,力的方向不变,则力的方向就是冲量的方向;冲量的合成与分解,按平行四边形法则与三角形法则.冲量不仅由力的决定,还由力的作用时间决定。
而力和时间都跟参照物的选择无关,所以力的冲量也与参照物的选择无关。
单位是N·s;
2、冲量的计算方法
(1)I=F·t.采用定义式直接计算、主要解决恒力的冲量计算问题。
(2)利用动量定理 Ft=ΔP.主要解决变力的冲量计算问题,但要注意上式中F为合外力(或某一方向上的合外力).
三、动量定理
1、动量定理:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;该定理由牛顿第二定律推导出来:(质点m在短时间Δt内受合力为F合,合力的冲量是F合Δt;质点的初、未动量是 mv0、mv t,动量的变化量是ΔP=Δ(mv)=mv t-mv0.根据动量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)
2.单位:牛·秒与千克米/秒统一:l千克米/秒=1千克米/秒2·秒=牛·秒;
3.理解:(1)上式中F为研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。
(2)动量定理中的冲量和动量都是矢量.定理的表达式为一矢量式,等号的两边不但大小相同,而且方向相同,在高中阶段,动量定理的应用只限于一维的情况。
这时可规定一个正方向,注意力和速度的正负,这样就把大量运算转化为代数运算。
(3)动量定理的研究对象一般是单个质点。
求变力的冲量时,可借助动量定理求,不可直接用冲量定义式.
4.应用动量定理的思路:
(1)明确研究对象和受力的时间(明确质量m和时间t);
(2)分析对象受力和对象初、末速度(明确冲量I合,和初、未动量P0,P t);
(3)规定正方向,目的是将矢量运算转化为代数运算;
(4)根据动量定理列方程(5)解方程.
课堂小结:
课后作业:课本P12 (3、4、6)
板书设计:
一、动量
1、定义:运动物体的质量和速度的乘积叫做动量。
符号:P
2、公式:P=mv
3、矢量性:方向与速度方向相同;
4、单位:kg·m/s;
5、动量的变化:物体末动量减去初动量,是矢量。
对应于某一过程(或某一段时间)
公式:动量的变化是,,是一个非常重要的物理量,其计算方法:
(1)ΔP=P t一P0,
二、冲量
1、定义:力和力的作用时间的乘积叫做该力的冲量。
符号:I
2、公式:I=Ft
3、矢量性
4、单位:N·s;
三、动量定理
内容:物体受到合外力的冲量等于物体动量的变化.
公式: Ft=mv/一mv
或 Ft=p/-p
或F合=Δ(mv)/Δt)
教学反思:
尊敬的读者:
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