高中物理选修3-5《动量和动量定理》学案

16.2《动量和动量定理》学案

知识目标：

（1）理解动量守恒定律的确切含义和表达式

（2）知道定律的适用条件和适用范围理解动量定理的确切含义和表达式，

（3）知道动量定理适用于变力。

（4）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

学习过程

光滑桌面上有两1、2两个小球。1球的质量为0.3 kg，以速度8 m/s跟质量0.1 kg的静止的2球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为9 m/s，1球的速度变为5 m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。

（1）碰撞后2球获得了速度，是否是1球把速度传递给了2球？

（2）碰撞后2球获得了动能，是否是1球把动能传递给了2球？

（3）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中，2球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。

一、动量

1、概念：

2、定义式：

3、单位：

4、对动量的理解：

（1）

（2）

（3）

阅读教材回答下列问题

讨论一下动量和动能的关系

1.动量和动能都是描述物体运动过程中的状态

2.动量是量，动能是量

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

3.定量关系

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

二、动量的变化

1.定义：

2.表达式：

说明：

①动量的变化等于状态动量减状态的动量，其方向与的方向相同.

②动量的变化也叫动量的或动量的量.

例1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？

例2、一质量为0.5kg的木块以10m/s速度沿倾角为300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）

思考：在运算动量变化量时应该注意什么？

v0

30

三、动量定理

1、质量为M 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由v0变为v t，

由牛顿第二定律知：

而加速度：

整理得：

1、冲量（I）：在物理学中，叫做力的冲量。I= ，单位—

它是量，方向与力的方向。

2、动量（P）：叫做物体的动量。P=

单位—，它是量，方向与速度的方向。

因此，上式可以表述为：

即I=

你能够再举一些应用动量定理的例子吗？

应用举例

1、用锤子使劲压钉子，就很难把钉子压入木块中去，如果用锤子以一定的速度敲钉子，钉子就很容易钻入木块，这是为什么？

2、杂技表演时，常可看见有人用铁锤猛击放在“大力士”身上的大石块，石裂而人不伤，这是什么道理？请加以分析．

例题3甲、乙两个质量相同的物体，以相同的初速度分别在粗糙程度不同的水平面上运动，乙物体先停下来，甲物体又经较长时间停下来，下面叙述中正确的是．

A、甲物体受到的冲量大于乙物体受到的冲量

B、两个物体受到的冲量大小相等

C、乙物体受到的冲量大于甲物体受到的冲量

D、无法判断

例题4质量为0.1kg的小球，以10m／s的速度水平撞击在竖直放置的厚钢板上，而后以7m／s的速度被反向弹回，设撞击的时间为0.01s，并取撞击前钢球速度的方向为正方向，则钢球受到的平均作用力为

A．30N B．－30N

C．170N D．－170N

跟踪练习

1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )．

A．速度大的物体动量一定大

B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等

D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大

2．下列运动中，在任何相等的时间内物体的动量变化完全相同的是( )．

A．竖直上抛运动(不计空气阻力)

B．平抛运动(不计空气阻力)

C．匀速圆周运动

D．简谐运动

3、把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是：

A、在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大；

B、在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小；

C、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大；

D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小．

4、从同一高度的平台上，抛出三个完全相同的小球，甲球竖直上抛，乙球竖直下抛，丙球平抛．三球落地时的速率相同，若不计空气阻力，则（）

A、抛出时三球动量不是都相同，甲、乙动量相同，并均不小于丙的动量

B、落地时三球的动量相同

C、从抛出到落地过程，三球受到的冲量都不同

D、从抛出到落地过程，三球受到的冲量不都相同

6、跳高运动员在跳高时总是跳到沙坑里或跳到海绵上，这样做是为了（）

A、减小运动员的动量变化

B、减小运动员所受的冲量

C、延长着地过程的作用时间

D、减小着地时运动员所受的平均冲力

7、质量为0.5 kg的弹性小球，从1.25 m高处自由下落，与地板碰撞后回跳高度为0.8 m，设碰撞时间为0.1 s,g取10 m/s2，求小球对地板的平均冲力。