冲量和动量96427

第一节冲量和动量

●本节教材分析

本节讲述动量和冲量的概念以及正确计算一维动量的变化．

动量的运算服从矢量运算的规则，要按照平行四边形定则进行；如果动量矢量在同一条直线上时，在选定一个正方向后，动量的运算就可简化为代数运算．

在本节中应明确动量变化的意义，即动量的变化等于相互作用后的动量减去相互作用前的动量通过本节的教学，使学生比较熟练地掌握一维动量的变化的计算．

●教学目标

一、知识目标

1．理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量.

2．理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量.

3．知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维的动量变化.

二、能力目标

1．会计算力的冲量和物体的动量.

2．会计算一维情况下动量的变化.

三、德育目标

培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论．

●教学重点

1．冲量和动量的概念；

2．冲量和动量的正确计算．

●教学难点

1．对冲量和动量概念的理解；

2．动量变化的计算．

●教学方法

1．通过举例、推导、归纳，讲解综合教法得到冲量和动量的概念．

2．通过例题的分析，使学生学会求解物体动量的变化．

●教学用具

投影片

●教学过程

首先用投影片出示本节课的学习目标

1．知道力的冲量，冲量的单位、方向；

2．理解动量的概念，动量的单位、方向；

3．知道冲量和动量的单位之间的关系，能区别冲量和动量的方向；

4．会判断物体动量是否变化；

5．知道动量的运算服从矢量运算法则，如果动量矢量在同一直线上，可将动量的运算简化为代数运算．

学习目标完成过程

一、导入新课

1．举例：一辆汽车在平直的公路上由静止开始起动，当受到不同的牵引力时，从开动到获得一定的速度，需要的时间是否相同？

学生：从开动到获得一定的速度，需要的时间不同，牵引力大时，需要的时间短；牵引力小时，需要的时间长．

2．同学们回答的很好，那么要使一个物体从静止获得一定的速度，既和力的大小有关，也与作用时间有关，那么到底它们之间的关系如何呢？本节课我们来定量地研究这类问

题． 二、新课教学

(一)冲量

1．用多媒体出示下列问题：

一个质量为m 的静止物体，在力F 的作用下开始运动，经过时间t 将获得多大的速度？

2．学生求解，并抽查在实物投影仪上展示：

解：物体在力F 作用下得到的加速度为m F a =；经时间t ，据v =at 得，物体获得的速度t m

F at v =

=． 3．拓展分析 把t m F v =整理可得Ft =mv ，由此我们得到：对于一个原来静止的物体（v 0=0,m 一定），要使它获得某一速度，你可采用哪些方法？

学生答：①可以用较大的力作用较短的时间；②可以用较小的力作用较长的时间． 教师：对于一个原来静止的物体，只要作用力F 和力的作用时间t 的乘积Ft 相同，这个物体就获得相同的速度．也就是说：对一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，是由Ft 这个物理量决定的，那么Ft 这个物理量叫什么？它有什么特点呢？

4．学生阅读课文，同时出示思考题：

①在物理学中，什么叫冲量？ ②冲量是矢量还是标量？如果是矢量，它的方向如何？

③冲量用什么符号表示？

④冲量的单位是什么？ 5．学生阅读后，回答上述思考题并板书．

①力F 和力的作用时间t 的乘积Ft 叫做力的冲量．

②冲量是矢量，它的方向是由力的方向决定的，如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方向就跟力的方向相同．

③通常用符号I 来表示冲量：I =Ft

④冲量的国际单位是牛·秒（N ·s ）．

6．教师讲：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用必须具备力和该力作用下的时间两个条件．换句话说：只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用，可见，冲量是过程量．

7．巩固训练 ①如图，一个质量为m 的物块在水平恒力F 作用下，经过时间t ，求

F 在t 时间内的冲量；

②一质量为m 的物块在t 1,t 2、t 3三段时间内所受外力分别为F 1、F 2、F 3，方向均水平向右，求合力F 在时间t 1+t 2+t 3内的冲量．

③如果力F 在t 秒内水平向右，t 秒后F 大小不变，方向变为竖直向

下，作用时间为2t 秒，则力F 在3t 秒内的冲量如何计算？

8．学生讨论解法后，由教师在多媒体上逐步展示解题过程，并总结：

①只有当力F 的方向一定时，才能说力F 的冲量与力的方向相同；

②计算冲量时，要明确是哪个力在哪一段时间内的冲量

（二）动量

1．针对前边得到的公式Ft=mv，讨论得到：

原来静止的质量m不同的物体，在相同的冲量作用下，虽然得到的速度v不同，但它们的质量和速度的乘积mv却是相同的，都等于它们受到的冲量．

在物理学中我们把物体的质量和速度的乘积叫做动量．

2．学生阅读课文，并回答下列阅读思考题：

①动量用什么符号来表示？

②动量是一个过程量还是状态量？

③动量是矢量还是标量？

④动量的单位是什么？

3．据学生的回答，总结并板书:

①定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量用符号p表示，即p=mv.

②动量是描述物体处于某一运动状态时的物理量，当运动状态一定时，物体的动量也就确定了，所以动量是一个状态量．

③动量是一个矢量，动量的方向和速度方向相同．

④动量的单位是千克·米/秒（kg·m/s．）

4．知识巩固训练二

①试证明冲量的单位N·s与动量的单位kg·m/s是相同的；

②我们说物体的动量在变化，包括几种情况，举例说明．

5．学生讨论回答后，教师总结：

①动量与冲量的单位是相同的，即：1牛·秒=1千克·米/秒．

②由于动量是矢量，所以只要物体的速度大小或方向发生变化，动量就一定发生变化．例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量，而做匀速圆周运动的物体，由于速度方向不断在改变，即使其动量大小不变，但因其方向不断改变，所以其动量是一变量．过渡引言：如果一个物体的动量发生了变化，那么动量的变化量如何求解呢？

（三）动量的变化

1．教师介绍：所谓动量的变化就是在某过程中的末动量与初动量的矢量差．

即Δp=p′-p．

2．出示下列例题：

例1：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块坚硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2 m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？

例2：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度大小仍为２m/s，用作图法求出钢球动量变化的大小和方向？

3．思考下列问题：