动量、动量定理教学设计
动量和动量定理的教学设计

动量和动量定理的教学设计一、教学目标:1.理解动量和动量定理的概念。
2.掌握计算动量的方法。
3.理解动量守恒和动量定理的应用。
4.发展学生的实验设计和数据分析能力。
二、教学准备:1.教学材料:投影仪、计算器、实验器材(如小车、弹簧、测量器)。
2.教学资源:教科书、课件、实验指导书。
3.学生前置知识:牛顿第二定律、功和能量的概念。
三、教学过程:步骤一:导入(10分钟)1.创设探究环境,引出问题:“你观察过保龄球运动时会发现球在撞击球瓶后会倒下,而暂时静止的球瓶会滚动。
为什么?”2.学生思考并讨论。
鼓励学生提出自己的解释。
3.通过学生的讨论引导出动量的概念。
解释动量是物体运动的量度,与物体的质量和速度有关。
步骤二:理论讲解(15分钟)1.讲解动量的定义:动量(p)等于物体的质量(m)乘以速度(v):p=m*v。
2.通过示例解释动量的方向和单位。
3.介绍动量定理:力(F)作用在物体上,会改变物体的动量。
动量的改变量等于力作用时间的乘积:F*Δt=Δp。
步骤三:实验探究(20分钟)1.分组设计实验:利用小车装上弹簧和质量块,固定在水平面上。
先让小车静止,然后通过弹簧撞击小车,记录下小车的运动情况。
2.指导学生设计实验方案,确定要测量的数据,如质量、速度、时间等。
3.学生进行实验操作和数据记录。
4.学生分析实验结果,观察动量的改变。
步骤四:课堂讨论(15分钟)1.学生小组分享实验结果,并通过数据分析讨论受力大小和追踪动量的改变。
2.引导学生发现动量守恒的规律:在没有外力作用下,系统的总动量保持不变。
3.引导学生自由思考并总结动量守恒的实际应用。
步骤五:巩固练习(15分钟)1.提供一些计算动量和应用动量定理的练习题,让学生独立完成。
2.检查学生的答案,解释正确答案并纠正误差。
步骤六:拓展应用(15分钟)1.引导学生思考更复杂的动量问题,如碰撞、爆炸等。
2.演示相关实验,如弹性碰撞和非弹性碰撞。
3.鼓励学生自由探索和提出问题,并引导他们寻找解决方案。
高二物理《动量定理》微课教学设计(最新5篇)
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高二物理《动量定理》微课教学设计(最新5篇)高二物理《动量定理》微课教学设计篇一一、设计思想本节课以学生为主体,运用“引导→探究”模式进行教学。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行高效率学习,以充分体现探究的过程和实现对学生探究能力培养的过程。
为此本人在下面的三方面进行了尝试。
1.变演示实验为实验设计,培养学生的创新能力。
课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。
教材上“鸡蛋落地不破”为课堂演示实验,本人在教学中将其改为探索性实验,让学生在课前设计各种不同的方法举行“鸡蛋落地不破,看谁举得高”设计比赛,在课堂上演示。
让学生充分地动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。
2.设计探索性实验,培养学生探索知识、发现问题的能力。
传统的--中在讲完“动量定理”时,让学生动手做这样一个小实验,如:课本上提到的“缓冲装置的模拟”,以加深对动量定理的理解。
本人在教学过程的一开始就让同学两人一组做实验:“在课桌边上放一张纸,再在纸上放一块橡皮(或钢笔套),请同学做一个实验,把纸从橡皮(或钢笔套)下拉出,但不能把橡皮(或钢笔套)拉落下。
边做边思考,怎样做才能完成这个实验,谈一谈自己的感受。
”通过实践,充分体验纸对橡皮(或钢笔套)摩擦力的作用时间对其运动状态改变的影响。
3.从学生的生活实际出发,感受和体验动量定理在生活实际中的应用。
充分体现新课程标准中提出的“从生活走向物理,从物理走向社会”的要求。
二、课前准备课前布置思考题:一个质量为60g的鸡蛋,从3高处落到水泥地面上,要求着地后完整无损。
请你设计一种可行的方案,并能演示。
其理论依据是什么?能否根据你所学过的知识加以论证呢?三、教学目标(1)基础知识: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;会用动量定理解释现象和处理有关的问题。
人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计
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《动量和动量定理》教学设计一、教材分析《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。
从教材编排上看,它是牛顿运动定律及动能定理之后,在动量守恒定律之前。
因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。
从教材内容上看,《动量和动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
所以动量定理知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。
二、学习情况分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量,这些知识为本节课的学习奠定了基础。
此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体,运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。
通过生活实例引入课题,激发学生的兴趣。
通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。
运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教学目标知识与技能(1)理解和掌握动量的概念,并能正确计算物体动量的变化。
(2)理解和掌握冲量的概念,强调冲凉的矢量性。
(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(4)会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。
过程与方法(1)通过对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,认识建立物理模型在物理学研究中的意义。
教学设计2:1.1-1.2 动量 动量定理
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1.1-1.2 动量动量定理【教学目标】一、知识与技能1.理解动量和冲量的定义,理解动量的概念。
2.能从牛顿运动定律推导出动量定理的表达式,理解动量定理的表述,知道动量定理也适用变力。
3.能够运用动量定理解释有关现象,处理有关问题。
二、过程与方法1.明确探究碰撞中的不变量的基本思路,掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法,掌握实验数据处理的方法。
2.经历动量定理的推导过程,学会用数学方法研究物理问题。
3.用动量定理进行定量计算,提高学生定量计算的能力。
4.通过用动量定理处理实际问题,提高学生质疑、分析和解决问题的能力。
三、情感态度与价值观1.培养学生的观察与动手能力,鼓励学生将所学知识用于日常生活、生产实践。
2.提高学生的交流能力。
【教学重点】1.动量的概念。
2.动量定理的推导及文字表述。
【教学难点】1.通过实验数据的分析得出物体碰撞前后的不变量。
2.应用动量定理解决实际有关问题。
【教学方法】教师由浅入深启发、引导,学生自主学习,小组合作探究进行实验,讨论、交流、反馈、质疑、补充、展示、总结学习成果。
【教学用具】投影仪,多媒体辅助教学设备;完成该实验的实验器材,如2个鸡蛋、2个烧杯、布、刻度尺、气垫导轨、滑块等。
【教学过程】一、创设情境,引入课题教师播放打台球的视频(pp t展示)思考:(1)生活中常见的碰撞有哪些?(2)我们曾经探究过哪些守恒量?演示实验:使用碰撞摆,拉起1个让其与另一个小球相碰撞,观察碰撞前后的对称运动现象。
为什么碰撞后小球的运动状态会交换?这个现象提示我们碰撞前后各有什么物理量保持不变?二、新课教学(一)寻求碰撞中的不变量碰撞比较复杂,初步研究应简化模型(多媒体展示)简化模型:碰前:m1,v1,m2,v2碰后:m1,v1′,m2,v2′(板书)问题:(1)要想保证碰撞v1,v2满足什么样的关系?(2)想让问题更简单,v2等于多少?我们称简化之后的模型为一维碰撞,请学生总结一维碰撞。
动量和动量定理-教案
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动量的定义
总结词
动量是描述物体运动状态的一个重要 物理量,表示物体运动时的质量和速 度的乘积。
详细描述
动量是一个矢量,表示物体运动的惯性 大小。其定义为质量与速度的乘积,用 符号P表示。在国际单位制中,动量的 单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
动量的计算方法
总结词
动量的计算公式为P=mv,其中m表示物体的质量,v表示物体 的速度。
详细描述
根据牛顿第二定律F=ma,对物体 进行积分运算,可以得到物体动量 的变化等于作用力与时间的乘积。
动量定理的应用条件
总结词
动量定理适用于宏观低速的物理系统。
详细描述
动量定理适用于宏观低速的情况,即 物体的速度远小于光速,且物体的质 量足够大。此外,动量定理不适用于 微观领域和高速领域,如原子核和粒 子加速器中的物理过程。
04 动量定理的应用实例
生活中的动量定理应用
汽车安全带
安全带的设计利用了动量定理,通过限 制乘客的动量变化来减轻碰撞时的冲击 力。
VS
缓冲器
在建筑、设备和包装中,缓冲器用于吸收 冲击,减少物体动量的变化,从而保护物 体免受损坏。
体育运动中的动量定理应用
棒球
棒球运动员通过施加相反方向的力来改变球 棒的动量,从而改变球的飞行轨迹。
03 动量定理的基本概念
动量定理的表述
总结词
动量定理是描述物体动量变化与作用力之间关系的物理定理。
详细描述
动量定理表述为物体动量的变化等于作用力与时间的乘积,即FΔt=mΔv。其中F表 示作用力,Δt表示作用时间,m表示物体的质量,Δv表示物体动量的变化。
动量定理的推导
总结词
动量定理可以通过牛顿第二定律 和积分运算进行推导。
教学设计10:16.2 动量和动量定理
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16.2 动量和动量定理一、教材分析1、《课程标准》的要求:理解动量和冲量的概念以及动量定理的确切含义,会用动量定理解释有关现象及计算简单问题。
2、本节内容在物理知识体系中的地位本节内容是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的积累效果,为解决力学问题开辟了新的路径,尤其是打击和碰撞类的问题。
所以动量定理知识与人们的日常生活,生活技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。
二、学情分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,动力学分析方法,动能和动能定理的相关内容,这些知识为本节内容的学习奠定了基础。
此外,经过前面的学习已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、教学目标1、知识与技能(1)理解动量的概念,知道动量和动量变化均为矢量,会计算一维情况下的动量变化。
(2)理解冲量的概念,知道冲量是矢量,掌握冲量和动量变化的关系。
(3)理解动量定理的确切含义,掌握其表达式。
(4)能运用动量定理解释有关现象和计算简单的问题。
2、过程与方法(1)通过观察与思考,培养学生观察、总结的能力;(2)引导学生在研究过程中主动获取知识,应用知识解决问题,同时在过程中培养学生协作学习的能力。
3、情感、态度与价值观(1)了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用,激发学生积极向上的人生观、价值观;(2)通过实践和探究培养学生的分析问题、解决问题的能力。
培养学生具体问题具体分析、理论联系实际的能力;(3)通过动量定理的推导,培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
四、教学重点与难点1、教学重点:(1)动量和冲量概念的理解。
(2)动量定理的推导和对动量定理的理解;(3)利用动量定理解释有关生活现象和相关计算。
2024最新-动量定理教案 《动量定理》教案(精选5篇)
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动量定理教案《动量定理》教案(精选5篇)动量定理是动力学的普遍定理之一。
相信大家比较陌生的呢,它是一个科学定理。
动量定理教学设计,我们来看看。
它山之石可以攻玉,如下是美丽的小编帮大伙儿找到的《动量定理》教案(精选5篇),希望能够帮助到大家。
高二物理《动量定理》微课教学设计篇一教学目标一、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。
二、过程与方法1.通过演示实验,引入课题,激发学生的学习兴趣。
2.通过对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,通过对例题的分析和讲解,得到动量定理解题的方法和步骤。
3.能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,培养学生理论联系实际的能力,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
三、情感态度与价值观有参与科技活动的热情,有从生活走向物理,从物理走向社会的意识。
教学重点动量定理的推导以及利用动量定理解释有关现象教学难点如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;如何正确应用动量定理分析打击和碰撞这类短时间作用的力学问题。
教学过程一、提出问题,导入新课(创设实验情景)【问题一】演示:在地板上放一块海面垫,尽可能把鸡蛋举的高高的,然后放开手,让鸡蛋落到海面垫上。
首先让学生猜想可能出现的现象。
实际操作:观察到鸡蛋并没有被打破。
引入:鸡蛋从一米多高的地方落到海面垫上,鸡蛋却没有打破,为什么呢?本节课我们就来学习这方面的知识。
【问题二】(情景暗示创设问题情境)我们在上节课知道,我们可以通过一个新的物理量来研究运动物体对外界的作用效果:p=mv.某时刻物体有一个速度,对应有一个动量。
如果说物体速度发生了变化,那么动量也会发生变化:=p`-p=mv`-mv那么我们是不是要问了:一个运动的物体,它的动量为什么会变化呢?这个变化有什么规律呢?这就是我们今天这节课要研究的问题。
动量和动量定理 教案公开课
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动量和动量定理教案公开课第一章:动量的概念1.1 动量的定义向学生介绍动量的概念,即物体的质量和速度的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量是表示物体运动状态的物理量。
1.2 动量的计算解释动量的计算公式:动量p = m v,其中m为物体的质量,v为物体的速度。
让学生通过实际例子计算物体的动量,加深对动量计算的理解。
第二章:动量定理2.1 动量定理的介绍向学生介绍动量定理,即物体的动量变化等于作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量定理的意义和应用。
2.2 动量定理的证明解释动量定理的数学表达式:Δp = F Δt,其中Δp为物体动量的变化量,F为作用在物体上的力,Δt为作用力持续的时间。
通过图示和讲解,让学生理解动量定理的证明过程。
第三章:动量守恒定律3.1 动量守恒定律的介绍向学生介绍动量守恒定律,即在没有外力作用的情况下,系统的总动量保持不变。
通过实际例子,让学生理解动量守恒定律的应用和意义。
3.2 动量守恒定律的应用解释动量守恒定律的数学表达式:Σp_initial = Σp_final,其中Σp_initial为系统初始时刻的总动量,Σp_final为系统最终时刻的总动量。
通过实际例子,让学生应用动量守恒定律解决物理问题。
第四章:动量与冲量的关系4.1 动量与冲量的定义向学生介绍动量和冲量的概念,动量是物体的质量和速度的乘积,冲量是作用在物体上的力的大小和方向的乘积。
通过实际例子,让学生理解动量和冲量的区别和联系。
4.2 动量与冲量的关系解释动量与冲量的关系,即冲量等于动量的变化量。
通过图示和讲解,让学生理解动量与冲量的关系,并学会计算冲量的大小和方向。
第五章:动量定理的应用5.1 碰撞问题向学生介绍碰撞问题,即两个物体相互碰撞时的动量守恒和冲量计算。
通过实际例子,让学生理解碰撞问题的解决方法和步骤。
5.2 爆炸问题向学生介绍爆炸问题,即物体发生爆炸时的动量守恒和冲量计算。
动量和动量定理教案(优秀5篇)
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动量和动量定理教案(优秀5篇)动量和动量定理教案篇一教学目标:1.理解动量的概念及其物理意义,掌握动量的定义式和单位。
2.掌握动量定理的内容、表达式及其矢量性,理解动量定理的物理实质。
3.能够运用动量定理分析解决简单的物理问题,培养学生的逻辑思维能力和物理建模能力。
4.激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度。
教学重点:动量的概念及定义式。
动量定理的内容、表达式及矢量性。
教学难点:运用动量定理分析解决实际问题,理解动量变化与力的冲量之间的关系。
教学准备:多媒体课件、实验器材、学生预习材料教学过程:一、引入新课情境导入:播放一段运动员踢足球的视频,引导学生观察球的'运动状态变化,提问:“是什么改变了球的运动状态?”引出力的作用效果与物体运动状态变化的关系。
复习旧知:回顾牛顿第二定律(F=ma),强调力是改变物体运动状态的原因。
引入新课:当物体运动状态发生变化时,除了考虑力、加速度、时间等因素外,还有一个重要的物理量——动量,它描述了物体运动的“量”的方面。
今天我们就来学习动量和动量定理。
二、讲授新知1.动量的概念定义:物体的质量和速度的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv。
物理意义:动量反映了物体运动状态的量度,是描述物体运动状态的重要物理量。
单位:千克·米/秒(kg·m/s),是矢量,方向与速度方向相同。
举例说明:不同物体在同一速度下的动量比较,同一物体在不同速度下的动量变化。
2.动量定理内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
表达式:Δp=F·t(其中Δp为动量变化量,F为合外力,t为时间,注意矢量性)。
讲解动量定理的推导过程(简要),强调冲量是力与时间的乘积,也是矢量。
举例说明:利用动量定理分析小车碰撞、人走路等生活中的物理现象。
三、巩固练习例题解析:选取几道典型例题,引导学生分析题目中的物理过程,运用动量定理求解。
教学设计3:1.1-1.2 动量 动量定理
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1.1-1.2 动量动量定理【学习目标】一、知识与技能1、经历两个物体碰撞前后会不会有什么物理量保持不变的猜想过程。
2、理解动量和动量的变化,会正确计算做一维运动的物体的动量变化。
3、知道冲量的概念,知道冲量是矢量。
4、知道动量定理的确切含义,掌握其表达式。
二、过程与方法1、培养实验的理论探究与操作技能,特别是数据采集和分析的技能。
2、了解物理学中动量概念的建立过程。
3、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。
4、培养学生推理能力和说明说理能力。
三、情感态度与价值观1、通过实验探究,经历寻求碰撞中“不变量”的过程,领会实验的基本思路,感悟自然界的和谐与统一。
2、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。
3、有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
4、培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获。
【重点难点】1、理解一维碰撞。
(重点)2、理解动量和动量的变化。
(难点)3、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象解决实际问题。
(重点)4、理解动量和动能、动量定理和动能定理的区别。
(难点)【教学准备】课件、滑轨、光电门、小车(2辆)、挡光板、天平【教学过程】一、导入新课:【教师引入课程】用两根长度相同的线绳,分别悬挂两个完全相同的钢球A、B,且两球并排放置。
拉起A球,然后放开,该球与静止的B球发生碰撞。
可以看到,碰撞后A球停止运动而静止,B球开始运动,最终摆到和A球被拉起时同样的高度。
为什么会发生这样的现象呢?二、讲授新课:1、寻找碰撞中的不变量【教师引导】从实验现象中似乎可以得出,碰撞前后两球速度之和是不变的。
那么所有的碰撞都有这样的规律吗?【演示】质量不同小球的碰撞将上面实验其中一个球换成质量较大,大小不变的小球,用手拉起小球至某一高度后放开,撞击静止的B球。
我们可以看到,碰撞后B球获得较大的速度,摆起的高度大于小球被拉起时的高度。
结论:碰撞前后两球速度之和不相等。
高中物理_《动量和动量定理》教学设计学情分析教材分析课后反思
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《动量和动量定理》教案教学目标:知识与技能:1、理解动量和动量的变化及其矢量性,会计算一维情况下的动量变化量。
2、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。
过程与方法:1、培养学生的推理能力和说明说理能力。
2、学会用动量定理解释现象和处理问题。
情感态度与价值观:培养学生学习物理的兴趣,激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性,领悟科学研究的基本方法。
教学重点:动量定理的推导与理解教学难点:应用动量定理解释实际问题教学过程:一、引入以桌球为例引入碰撞的现象,生活中碰撞的现象很多,图片展示碰撞的实例。
图片:踢足球、打垒球、红酒杯相碰、汽车碰撞试验、火车挂钩、动物弹跳两个物体碰撞前后的速度都会发生变化,物体的质量不同时速度变化的情况也不一样。
物理学家始终在寻求自然界万物运动的规律,其中包括在多变的世界里找出某些不变性。
那么,在碰撞前后会不会有什么物理量保持不变呢?于是,他们做了一系列的实验探究,最终发现,对于发生碰撞的两个物体来说,它们的质量与速度乘积的矢量和在碰撞前后很可能是保持不变的,对于各种碰撞都是这样。
这就使我们认识到,mv这个物理量具有特别的意义。
二、新课1、动量(1)定义:物理学中把运动物体的质量与速度的乘积定义为物体的动量。
(2)表达式:p=mv(3)单位:千克米每秒,符号:kg·m/s(4)方向:与速度方向相同(动量是矢量)(5)物理意义:描述物体运动状态的物理量,它所反映的是物体的运动效果。
(动量是状态量,具有瞬时性)(6)动量具有相对性,与参考系的选取有关【例题】一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到坚硬的墙壁后弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动,如下图所示。
碰撞前后钢球的动量变化了多少?解:取水平向右的方向为正方向碰撞前钢球的动量:p=mv=0.1×6=0.6kg·m/s碰撞后钢球的动量:p'=mv'=0.1×(-6)=-0.6kg·m/s碰撞前后钢球动量的变化为:∆p=p'-p=(-0.6)-0.6=-1.2kg·m/s,负号表示∆p的方向与正方向相反,即水平向左。
动量定理教学设计[5篇材料]
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动量定理教学设计[5篇材料]第一篇:动量定理教学设计动量定理教学设计一、教学任务分析“动量定理”一节是学生学习了动量、冲量、牛顿第二定律,以及运动学公式基础之上,以日常生活现象为依托,运用由特殊到一般的科学抽象法,得出动量定理的实质.它是进一步学习“动量守恒定律”的基础,所以这节课的教学任务是动量定理的导出,以及动量定理的应用.二、学生学习心理特点分析学生原有的认识结构是学习新知识的基础,学习新知识前,教师必须了解学生原有的认识结构,这有利于学生实现新旧知识的联系.学习“动量定理”这一节应具备的基础知识:掌握动量,冲量基本概念,会运用牛顿第二定律和运动学公式等.高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此教学中需要以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解.为此,教学中可以为学生呈现出生动直观的实验现象,列举学生熟悉的生活实例,通过多媒体展示有关现象,以便更好地帮助学生理解所学知识.教学设计说明教学任务分析与学生学习心理特点分析是教学设计的出发点.三、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,知道动量定理用于变力.③会用动量定理解释有关现象和处理有关问题.2.过程与方法①通过对动量定理的探究,尝试用科学探究的方法研究物理问题,认识物理模型在物理学中的应用.②通过动量定理的定量讨论,增强学生应用数学方法处理物理问题的能力.3.情感态度与价值观①培养学生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培养学生主动与他人合作的精神,有团队意识.四、教学重点难点分析能够通过物理现象,抽象为物理模型,利用旧知识得出新结论,是探究物理的基本方法,所以在本节教学中,要把动量定理的导出定为本节教学重点.高一学生的思维具有单一性,定势性,他们以前学习过动能定理,因为动能定理不涉及方向.受动能定理的影响,他们普遍会感到动量定理的矢量性有些困难.所以把本节课难点定为动量定理的矢量性.五、教学过程(1)创设问题情景,激发探究动机,引导学生发现问题事件1 通过图片,视频,应用多媒体展示生活中的一组图片.事件2 教师引导学生:通过这些视图首先想到的是力对物体作用了一段距离,没有想过同时力对物体也作用了一段时间.教师回放,让学生体会铅球的抛出过程,以及物体下落的过程确实力需要作用一段时间,此时教师提问:物体发生了怎样的变化?这时候可能有些学生想物体的速度发生了变化,物体的动能发生了变化,物体的动量发生了变化.教学设计说明事件1中,笔者选取了几个力作用力相对较长的例子,与传统的碰撞,打击类例子作用时间较长的例子不同,笔者认为,采用作用时间较长的例子更容易让学生体味出力作用时间的效果,再次,笔者选取的三个例子都是初动量与末动量方向相同的例子,初学者更容易接受,综合以上两点也更容易帮助学生从实际现象抽象为物理模型,从而为“动量定理”的导出作准备.(2)建立模型,导出公式事件3 教师播放几副视图时,让学生近一步观察比较各个实验现象.事件4 抛铅球的过程中,推冰块的过程中,物体下落的过程中,教师引导学生认识物体都要受到合外力的用,这样可以把问题抽象为F 合作用到光滑水平面上的物体上,此图可以投影到屏幕上.事件5 动量定理的导出――教师引导学生,光滑水平面上的物体受力F合作用必定满足牛顿第二定律,(此公式亦投影到屏幕上)再次引导学生:由运动学公式导出F合=ma.教学设计说明观察日常生活现象,由物理现象建立物理模型,运用物理知识得出结论,是科学研究的基本方法.(3)分析公式,突破难点事件6 师生共同讨论公式的物理意义,等式左边为合外力对物体的冲量,等式右边第一项是物体末状态的动量,第二项是初状态的动量,即等式右面是物体动量的改变量.师生达成共识:合外力对物体的冲量等于物体动量的改变.这样事件2中的问题就迎刃而解.即力对时间的作用效果将导致物体动量改变.事件7 突破难点,再次回放抛铅球,推冰块,下落的物体的例子,此时教师引导学生找出物体合外力冲量的方向,再找出物体动量改变量的方向,比较二者发现它们的方向是相同的.此时教师再放几个别的视图,使学生观察到与已有经验矛盾的结果,加深学生的感性认识.这时候教师再仔细的引导学生分析足球受合外力冲量的方向以及足球动量改变量的方向,发现它们也是同方向的,所以师生共同得出结论:物体动量改变量的方向与合外力冲量的方向相同.事件8 在幻灯片上放一段生活中的场景,两只鸡蛋从相同的高度下落,一个落到海绵上,一个落到硬板上.利用做好的视频,分析鸡蛋从接触海绵到海绵压缩到最大位置,海绵的形变不断发生变化,这样大部分学生意识到鸡蛋和海绵的作用力是变力,自然得到动量定理也适用于变力,此时教师再强调动量定理使用于变力.教学设计说明从分析动量定理公式的物理意义,到强调动量定理的矢量性以及强调动量定理使用于变力是本节课重点和难点,笔者认为从事件7中说明动量定理可以解决一些变力问题,事件8中又分析了碰撞过程的作用力,即作用力是变力,这样学生就自然地想到动量定理适用于变力.(4)动量定理的应用事件9 观察生活中的例子,当用锤子订钉子的时候,锤子的速度很小时,钉子不能进入木版,当锤子速度很大时,钉子进入木版,试用动量定理让学生解释这是为什么?教师对学生的答案作出点评.事件10 利用做好的动画,让学生观察飞机撞鸟事件,为什么一个小小的鸟能够撞坏飞机?事件11 教师指导学生让学生分组讨论是为什么.事件12 各个小组达成共识,选出代表回答本小组讨论的结果.事件13 教师对学生最后讨论的结果给予点评,提出表扬,让学生体验成功的喜悦.事件14 让学生思考课本中的例题,教师引导学生解答.事件15 把锤子钉钉子的题目投影到屏幕上,让学生考虑并且计算.事件16 教师和学生共同分析此题,并且启发学生得出结论.事件17 让学生讨论课本中的几幅插图,并且说明其中的道理.事件18 教师提问学生,学生解答.教师给予肯定,提出表扬.教学设计说明物理最大的特点就是学以致用,能够运用所学的知识解释日常生活现象,是实现素质教育的基本要求.事件19 布置作业Ⅰ.质量为m的铁块在空中下落,从开始下落到沉入水底需时间是t1,物体从接触水面到沉入水底时间为t2,设物体进入水中的阻力恒为f,求物体沉入水底的速度.Ⅱ.科技小论文:在放学回家的路上观察汽车和摩托车等交通工具,都有什么样的安全措施,应用你学习的知识,尤其是动量定理加以分析.实现从物理到生活,从理论到实践.教学设计说明笔者之所以设计第一个题目,因为关于动量定理的应用大多数题目都应用“外力对物体冲量的总合等于物体动量的改变”而用“合外力对物体的冲量等于物体动量的改变”相对较少,显然此题用“外力对物体冲量的总合等于物体动量的改变”较为简单,即用“mgt1-ft2=mvt-mv0”因为全程中物体受到的合外力是变力,不好直接求出.六、总评物理新课程提倡科学探究,应该根据知识的特点,采取突出重点的教学方式.由于“动量定理”是规律性教学,结合本节知识内容的特点和学生的认知水平,在本教学设计中,着重突出创设情景、激发学生动机、引导学生发现问题、建立模型、导出公式、以及运用公式等几个探究要素;重视将教学活动建立在学生认知发展水平和已有的知识经验基础之上,帮助学生建立新旧知识的联系;强调学生学习过程是教师引导下的自我构建,自我生成的过程.七、板书设计板书、板画的直观性、全面性和系统性较强,在黑板上停留的时间较长,对学生视觉的刺激作用明显.教学中将整块黑板分为两部分,一部分主板书写概念、规律、图、以及公式的推倒过程等.一部分为副板书,用来画草图,解答例题等.第二篇:《动量定理》教学设计(最终版)《动量定理》教学设计物理组魏然丽一、教材分析地位与作用本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册(人教版)第一章第二节《动量定理》。
动量和动量定理教学设计上课讲义
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动量和动量定理教学设计《16.2动量和动量定理》――基于“ 521 ”教学模式下的教学设计内容及其解析内容:动量(P)概念的建立、动量的变化(△ P)、动量变化(4 P)的原因探寻、冲量(I)概念的建立、动量定理(动量变化原因的总结)及其应用。
该节内容是在第一节实验结论碰撞前后系统mv矢量和不变的基础上,对物理量mv的探讨引起,将具有特别意义的mv定义为动量(moumentum),并介绍了科学前辈是如何在追寻守恒量的努力中逐步建立动量概念的。
在第一碰撞的实验中,虽然两物体动量的矢量和不变,但对单个物体而言,它的动量发生的变化,为什么单个物体的动量会发生变化呢,进而进入从动力学角度探寻动量变化的原因,最后将其原因归结为力对时间具有一定的积累效应,即冲量(impulse)。
将动量变化与合力冲量的等量关系概括为动量定理(theory of moume ntum),最后通过例题体会用动量定理进行定量计算的优越性,并应用动量定理解释生活中常见的现象,如玻璃杯落在水泥地上易破碎,落在地摊上不易破碎;易碎物品运输时要用柔软材料包装;船舷和码头常常悬挂旧轮胎等。
解析:本章在第一节的基础上引入了动量这个新概念并结合动力学知识(牛顿第二定律)推导出动量定理(动量变化的原因)。
动量定理侧重于力在时间上的累积效果。
为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题上动量定理较牛顿第二定律具有一定的优越性。
这一章可视为牛顿力学的进一步展开,是力学的重点章节。
《动量和动量定理》为本章第二节,是第一节《实验:探究碰撞中的不变量》的继续,同时又为第三节《动量守恒定律》(第一节实验结论的理论印证) 奠定了基础。
所以《动量和动量定理》有承前启后的作用。
同时《动量和动量定理》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
第一课时一目标及其解析1知识与技能(1)体会动量、动量变化和冲量概念的建立过程,并理解动量、动量变化和冲量的矢量性。
动量和动量定理 说课稿 教案 教学设计
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动量和动量定理【教学目标】1.知识与技能1)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2)从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式,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)会用动量定理解释现象和处理有关的问题。
2.过程与方法1)通过实验和理论分析,探究动量定理;2)通过师生互动与多媒体辅助教学,引导学生思考,会用动量定理解释处理有关问题。
2.情感态度与价值观1)通过对动量和动量定理的学习,体验科学、技术、社会的紧密联系;2)通过用动量定理解释现象和处理有关的问题,培养学生的推理能力、用辩证的观点分析问题和理论联系实际、用理论分析实际问题的能力。
【教学重点】1、动量和动量变化及其矢量性的理解;2、动量定理的推导;2、利用动量定理解释有关现象,并能掌握一维情况下的计算问题。
【教学难点】理解动量定理的确切含义和表达式,动量、冲量的方向问题,是使用动量定理的难点。
如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;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。
【教学用具】鸡蛋、沙、细线、橡皮筋、小铁球、铁架台、垒球等【教学流程图】【教学过程】教学环节和教学内容教师活动学生活动设计意图[创设情境,激趣引入]复习上节内容明确动量概念是在前面科学探究的基础上提出的,同时从科学史的角度,展示几代科学家在追寻“不变量”的努力中逐渐形成“动量”概念的历史过程。
提出问题:运动物体与另一个物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,还是由质量和速度共同决定?探究一:(生活实例探究)以同样速度运动着的铅球和皮球撞在木制围栏上时,铅球造成的损坏比较严重,这是因为铅球的质量M比较大。
由此可见,运动物体的作用效果与其质量有关。
师:首先,我们来做一个游戏。
我这儿有一个棒棒糖(或乒乓球),扔出去,看谁能接到……(取出一只铅球):我还有一只铅球,一样快慢地扔出去,看谁能接到……思考分析兴奋思考足球,就能去顶(头球攻门);铅球,则不能。
(完整)动量、动量定理教学设计
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动量、动量定理教学设计一、教学目标与要求:1. 动量的意义:为研究运动物体的作用效果。
举例一般都是碰撞之类,这也是教材为什么先研究碰撞的原因 所在吧. 2. 动量、动量的变化:突出它们的矢量性. 3. 冲量的定义及矢量性。
4. 动量定理-力在时间上的积累所产生的效果. 5. 动量定理的简单应用.二、教学重点与难点:动量变化的矢量性原则;合外力的冲量,其效果是动量的变化而不是产生动量。
三、教学过程:(一) 碰撞:运动物体的作用效果.举例.钉子为什么是用鲫头敲而不是压?等等。
(二)动量的定义:物体的速度与质量的乘积,是矢量。
p mv ,其中p 为小写,目的是与压强P 区别开来。
动量的改变(变化):也是矢量,象速度的变化一样,遵循矢量的平行四边形定则。
一般情况下,我们只研究同一直线上的动量变化。
例: 小球与墙壁碰撞过程的动量变化(三)引起动量变化的原因:我们知道,引起物体动能变化的原因是外力对物体做了功,那么,引起物体动量的变化原因是什么呢? 有人说是力,你是否同意?为什么? 动量定理的推导:光滑的水平面上,质量为m 的物体在水平拉力F 的作用下,经t时间其动量变化为多少?v v v 0v tFt mv - mv厂1 F > □t 0/ / // / / / / /(四)冲量:我们把力与时间的乘积称为冲量.冲量的方向:由力的方向决定。
(五)动量定理:1 . 定理内容:合外力的冲量等于物体动量的变化。
定理是在假设恒力的情况下导出的,但它同样适用于变力 的情况,从这一点来说,它比牛顿第二定律加运动学公式的应用范围要广,这也正是动量定理存在的必要 性。
2 .表达式:Ft mv — mv (矢量式) t 03,单位:冲量的单位N ・s ,动量的单位KgWs ,其中1 N ・s =1 KgWs 。
但是在具体问题中,我们总习惯把 冲量的单位写成N ・s ,而把动量或动量变化的单位写成KgWs 。
实验一:为什么迅速抽走纸条时,砝码不会滑落?如果缓慢地拉 砝码受的作用力是否相同?为什么却有不同的效果? 实验二:如图所示,用同样的细线将钢球按图示方式悬挂起来,当迅速用力拉动下面 Q条线哪一条会断? 如果缓慢地拉呢? 分析一下,为什么会这样?鸡蛋实验。
动量和动量定理教案
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16.2《动量、动量定理》教案设计吴超一、教材分析:《动量定理》选自人教版高中物理选修3-5第十六章第二节。
教案对象为高二学生,本节的主要内容是动量、冲量概念和动量定理的推导、理解及其应用。
从教材内容上看,《动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。
它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。
所以动量定理知识与人们的日常生活,生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着重要意义。
二、学习情况分析:在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,动能和动能定理的相关内容,这些知识为本节内容的学习奠定了基础。
此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。
这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。
由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想:本节课以教师为主导、学生为主体,运用“引导→探究”模式进行教案。
通过回顾动能的知识导入新课,引出动量的概念,通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。
运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。
在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教案目标:【知识与技能】(1).理解和掌握动量的概念,并能正确计算一维空间内物体动量的变化。
(2).理解和掌握冲量的概念,强调冲量的矢量性。
(3).学习动量定理,会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。
【过程与方法】(1).通过对动量,动量变化量的研究以及实验探究引入冲量,动量定理(2).用动量定理解释有关现象,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作的能力。
【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。
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动量、动量定理教学设计一、教学目标与要求:1. 动量的意义:为研究运动物体的作用效果。
举例一般都是碰撞之类,这也是教材为什么先研究碰撞的原因所在吧。
2. 动量、动量的变化:突出它们的矢量性。
3. 冲量的定义及矢量性。
4. 动量定理-力在时间上的积累所产生的效果。
5. 动量定理的简单应用。
二、教学重点与难点:动量变化的矢量性原则;合外力的冲量,其效果是动量的变化而不是产生动量。
三、教学过程:(一) 碰撞:运动物体的作用效果。
举例。
钉子为什么是用鎯头敲而不是压?等等。
(二) 动量的定义:物体的速度与质量的乘积,是矢量。
mv p =,其中p 为小写,目的是与压强P 区别开来。
动量的改变(变化):也是矢量,象速度的变化一样,遵循矢量的平行四边形定则。
一般情况下,我们只研究同一直线上的动量变化。
例:小球与墙壁碰撞过程的动量变化(三) 引起动量变化的原因:我们知道,引起物体动能变化的原因是外力对物体做了功,那么,引起物体动量的变化原因是什么呢?有人说是力,你是否同意?为什么?动量定理的推导:光滑的水平面上,质量为m 的物体在水平拉力F 的作用下,经t 时间其动量变化为多少? 0mv mv Ft -t = (四) 冲量:我们把力与时间的乘积称为冲量。
冲量的方向:由力的方向决定。
(五) 动量定理:1. 定理内容:合外力的冲量等于物体动量的变化。
定理是在假设恒力的情况下导出的,但它同样适用于变力的情况,从这一点来说,它比牛顿第二定律加运动学公式的应用范围要广,这也正是动量定理存在的必要性。
2. 表达式:0mv mv Ft -t =(矢量式)3. 单位:冲量的单位s N •,动量的单位s Kgm/,其中1s N •=1s Kgm /。
但是在具体问题中,我们总习惯把冲量的单位写成s N •,而把动量或动量变化的单位写成s Kgm/。
实验一:为什么迅速抽走纸条时,砝码不会滑落?如果缓慢地拉呢?在这两种情况下,砝码受的作用力是否相同?为什么却有不同的效果?实验二:v 0 v t如图所示,用同样的细线将钢球按图示方式悬挂起来,当迅速用力拉动下面的细线时,问上面的两条线哪一条会断?如果缓慢地拉呢?分析一下,为什么会这样?鸡蛋实验。
从高处跳下为什么在着地时两腿弯曲时可以有效地缓解地面给人的压力?例:以初速度v0竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。
关于物体受到的冲量,以下说法中正确的A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下例题:质量为0.5kg的锤子以25m/s的速度打在铁板上,以10m/s的速度弹回。
设接触时间是0.02s,求锤子对铁板的平均作用力是多大?这是一个典型的变力问题。
由于物体不是做匀变速直线运动,所以不可以用运动学公式。
本题目有两个问题要引起学生注意,一是动量变化的求解,要注意其矢量性,二是重力是否可以忽略的问题。
学生常常不假思索地忽略物体的重力,这在前几年的高考中被反复考查过的。
动量定理与动能定理的区别。
参考教案(北京四中)冲量和动量一、教学目标1.理解和掌握冲量的概念,强调冲量的矢量性。
2.理解和掌握动量的概念,强调动量的矢量性,并能正确计算一维空间内物体动量的变化。
3.学习动量定理,理解和掌握冲量和动量改变的关系。
二、重点、难点分析有了力、时间、质量和速度的概念,为什么还要引入冲量和动量的概念?理解冲量、动量的概念。
冲量和动量都是矢量,使用这两个物理量时要注意方向性。
三、主要教学过程(一)引入新课力是物体对物体的作用。
力F对物体作用一段时间t,力F和所用时间t的乘积有什么物理意义?质量是物体惯性的量度,是物体内在的属性。
速度是物体运动的外部特征。
物体的质量与它运动速度的乘积有什么物理意义?这就是我们要讲的冲量和动量。
四、教学过程设计1.冲量力是产生加速度的原因。
如果有恒力F,作用在质量为m、静止的物体上,经过时间t,会产生什么效果呢?由Ft=mat=mv看出,力与时间的乘积Ft越大,静止的物体获得的速度v就越大;Ft越小,物体的速度就越小。
由公式看出,如果要使静止的物体获得一定的速度v,力大,所用时间就短;力小,所用时间就长一些。
力和时间的乘积在改变物体运动状态方面,具有一定的物理意义。
明确:力F和力作用时间t的乘积,叫做力的冲量。
用I表示冲量,I=Ft。
写出:I=Ft力的国际单位是牛,时间的国际单位是秒,冲量的国际单位是牛·秒,国际符号是N·s。
写出:(1)单位:N·s力是矢量,既有大小,又有方向;冲量也既有大小,又有方向。
冲量也是矢量。
写出:(2)冲量是矢量冲量的方向由力的方向确定。
如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。
如果力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。
对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。
学习过动量定理后,自然也就会明白了。
例:以初速度v0竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。
关于物体受到的冲量,以下说法中正确的A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下说明:计算冲量时,一定要注意计算的是一个力的冲量,还是合力的冲量。
分析:物体在整个运动中所受重力方向都向下,重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向下,选项A错。
物体向上运动时,空气阻力方向向下,阻力的冲量方向也向下。
物体下落时阻力方向向上,阻力的冲量方向向上。
选项B正确。
在有阻力的情况下,物体下落的时间t2比上升时所用时间t1大。
物体下落阶段重力的冲量mgt2大于上升阶段重力的冲量mgt1,选项C正确。
在物体上抛的整个运动中,重力方向都向下。
物体在上升阶段阻力的方向向下,在下落阶段虽然阻力的方向向上,但它比重力小。
在物体从抛出到返回抛出点整个过程中,物体受到合力的冲量方向向下,选项D正确。
综上所述,正确选项是B、C、D。
要注意的是,冲量和力的作用过程有关,冲量是由力的作用过程确定的过程量。
2.动量运动物体与另一个物体发生作用时,作用的效果是由速度决定,还是由质量决定,还是由质量和速度共同决定?提出问题:以10m/s的速度运动的球,能不能用头去顶?回答是:足球,就能去顶;铅球,则不能。
质量20g的小物体运动过来,能不能用手去接?回答是:速度小,就能去接。
速度大,如子弹,就不能。
在回答上面问题的基础上,可归纳出;运动物体作用的效果,它的动力学特征由运动物体的质量和速度共同决定。
明确:运动物体的质量和速度的乘积叫动量。
动量通常用字母p表示。
写出:p=mv质量的国际单位是千克,速度的国际单位是米每秒。
动量的国际单位是千克米每秒,国际符号是k g·m·s-1。
写出:(1)单位:kg·m·s-1质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动,同时撞到一个静止在水平面上的物体,静止的物体将向东运动。
如果这两个物体一个由东向西,一个由西向东运动,同时撞到静止在水平面上的物体,这个物体可能还静止不动。
可见动量不仅有大小,而且还有方向。
动量是矢量,动量的方向由速度方向确定。
写出:(2)动量是矢量,动量的方向就是速度的方向。
动量是矢量,在研究动量改变时,一定要注意方向。
如果物体沿直线运动,动量的方向可用正、负号表示。
例2:质量为m的小球以水平速度v垂直撞到竖直墙壁上后,以相同的速度大小反弹回来。
求小球撞击墙壁前后动量的变化。
解:取反弹后速度的方向为正方向。
碰后小球的动量p′=mv。
碰前速度v的方向与规定的正方向反向,为负值。
碰前动量p=-mv。
小球动量的改变大小为p′-p=mv-(-mv)=2mv小球动量改变的方向与反弹后小球运动方向同向。
3.动量定理在前面讲冲量时,已经得出Ft=mv的关系。
这说明物体在冲量作用下,静止的物体动量变化与冲量的关系。
冲量和动量之间究竟有什么关系?在恒力F作用下,质量为m的物体在时间t内,速度由v变化到v′。
根据牛顿第二定律,有F=ma式中F为物体所受外力的合力。
等式两边同乘时间t,Ft=mat=mv′-mv式子左侧是物体受到所有外力合力的冲量,用I表示。
mv和mv′是冲量作用前、作用后的动量。
分别用p和p′表示。
p′-p是物体动量的改变,又叫动量的增量。
等式的物理意义是:物体动量的改变,等于物体所受外力冲量的总和。
这就是动量定理。
用公式表示:写出:I=p′-p例3:质量2kg的木块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,木块在F=5N的水平恒力作用下由静止开始运动。
g=10m/s2,求恒力作用木块上10s末物体的速度。
解法1:恒力作用下的木块运动中共受到竖直向下的重力mg,水平面向上的支持力N,沿水平方向的恒力F和摩擦力,如图所示。
木块运动的加速度木块运动10s的速度v t=at=0.5×10m/s=5m/s解法2:木块的受力分析同上。
在10s内木块所受合力的冲量I=Ft-ft。
木块初速度是零,10s末速度用v表示。
10s内木块动量的改变就是mv。
根据动量定理I=mv,10s末木块的速度两种解法相比较,显然利用动量定理比较简单。
动量定理可以通过牛顿第二定律和速度公式推导出来,绕过了加速度的环节。
用动量定理处理和时间有关的力和运动的问题时就比较方便。
(三)课堂小结1.力和时间的乘积,或者说力对时间累积的效果叫冲量。
力是改变物体运动状态的原因,冲量是改变物体动量的原因。
动量是描述运动物体力学特征的物理量,是物理学中相当重要的概念。
这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。
2.动量定理反映了物体受到所有外力的冲量总和和物体动量的改变在数值和方向上的等值同向关系。
3.冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时一定要注意方向。
物体只在一维空间中运动各力也都在同一直线时,动量、冲量的方向可用正、负号表示。
五、说明运动具有相对性。
动量也具有相对性。
在中学阶段,我们只讨论以地面为参照系的动量冲量和动量、动量定理练习题一、选择题1.在距地面h高处以v0水平抛出质量为m的物体,当物体着地时和地面碰撞时间为Δt,则这段时间内物体受到地面给予竖直方向的冲量为[ ]2.如图1示,两个质量相等的物体,在同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下到达斜面底端的过程中,相同的物理量是[ ]A.重力的冲量B.弹力的冲量C.合力的冲量D.刚到达底端的动量E.刚到达底端时的动量的水平分量F.以上几个量都不同3.在以下几种运动中,相等的时间内物体的动量变化相等的是[ ]A.匀速圆周运动B.自由落体运动C.平抛运动D.单摆的摆球沿圆弧摆动4.质量相等的物体P和Q,并排静止在光滑的水平面上,现用一水平恒力推物体P,同时给Q物体一个与F同方向的瞬时冲量I,使两物体开始运动,当两物体重新相遇时,所经历的时间为[ ]A.I/FB.2I/FC.2F/ID.F/I5.A、B两个物体都静止在光滑水平面上,当分别受到大小相等的水平力作用,经过相等时间,则下述说法中正确的是[ ]A.A、B所受的冲量相同B.A、B的动量变化相同C.A、B的末动量相同D.A、B的末动量大小相同6.A、B两球质量相等,A球竖直上抛,B球平抛,两球在运动中空气阻力不计,则下述说法中正确的是[ ]A.相同时间内,动量的变化大小相等,方向相同B.相同时间内,动量的变化大小相等,方向不同C.动量的变化率大小相等,方向相同D.动量的变化率大小相等,方向不同7.关于冲量、动量与动量变化的下述说法中正确的是[ ]A.物体的动量等于物体所受的冲量B.物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小C.物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同D.物体的动量变化方向与物体的动量方向相同二、填空题8.将0.5kg小球以10m/s的速度竖直向上抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______;若将它以10m/s的速度水平抛出,在3s内小球的动量变化的大小等于______kg·m/s,方向______。