《动量定理》教案

1、动量定理教案 教学目标 一.知识目标 1.能够自行推导出动量定理的表达式。 2.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.会用动量定理解释有关现象。 4.会用动量定理分析、计算简单的问题。 二、能力目标 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。 三、德育目标 1.通过动量定理的推导和应用，使学生了解物理学的研究方法。 2.培养学生具体问题具体分析、理论联系实际的能力。 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.理解动量定理的确切含义。 2.如何利用动量定理分析打击和碰撞类力学问题。 教学方法 通过演示

2、实验引入课题，激发学生兴趣； 通过例题分析，归纳动量定理解题的基本思路和步骤； 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 分层教学法教学用具 鸡蛋四个，泡沫塑料垫一块，软垫一块，一块瓦片，一本硬封面的书，铁锤、投影仪、投影片、CAI课件课时安排1课时教学过程 投影本节学习目标 1.能够自行推导动量定理 2.理解动量定理的意义 3.会用动量定理解释有关现象 4.会用动量定理解决相关物理问题 一、导入新课 通过上节课的学习我们知道：物体动量变化时一定受到了冲量的作用那么冲量和物体动量的变化究竟存在什么样的定量关系呢?通过本节课的学习我们来完成这一任务 二、新课教学 (一)动

3、量定理 基础知识 请同学们阅读课文，回答下列问题： 投影片出示 1.什么是动量?什么是冲量? 2.什么是动量的变化量? 3.冲量与动量的变化有何关系?试证明 4.什么是动量定理? 学生阅读课文后，得出结论； 1.从上节的学习中知道：物体运动的速度和质量的乘积叫动量。即；而力和力作用时间的乘积叫冲量，即I=F·t2.不同状态间动量的改变叫动量的变化量，它是一矢量，并且是一过程量，即： 3.冲量应与动量的变化相对应 若一质量为m、初速度为v1的物体，在恒力F作用t时间后速度变为v2。则： =mv2-mv1=m(v2-v1)又因为：a= 结合牛顿第二定律：F合ma 得：F合 即：F合t=

4、故：I合= 4.物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这一结论叫动量定理 深入探究 请同学们回忆所学知识，分组讨论后回答下列问题： 投影片出示 1.对物体所受的合外力冲量有哪些求法? 2.合力的冲量是否就是动量的变化? 3.公式“c”中各量是什么意思? 4.动量定理对变力是否适用? 学生讨论后得出结论： 1.对于物体所受的合力的冲量，由于各个力作用的时间是相同的，故合力的冲量实质上也是各力冲量的矢量和(因为冲量是矢量),所以我们在求合外力的冲量时可有两种方法： 求出物体所受的合力，然后根据冲量的计算式求得该合力的冲量 求出物体所受各力的冲量，然后应用平行四边形定则(一维时可在规定正方向后，简

5、化为代数运算)求这些冲量的矢量和。 3.在动量定理的数学式“I合”中： I合表示物体所受的合冲量(合力的冲量) 表示物体末了状态所具有的动量 表示物体初始状态所具有的动量 4动量定理虽是在恒力情况下推导出来的但它对于变力仍然适用，并且变力在生活中更为普遍.应用动量定理后，可求出这一变力的等效恒力，即变力的平均值. 教师总结 从前面的学习中我们知道，对于一矢量往往可把它分解到不同的方向上，即矢量的分解与合成.对于冲量及动量这两个矢量，我们同样可以分解到不同的方向进行讨论.若对其采用正交分解后则有： Ix= Iy= 并且这样处理后在很多问题的解决中会带来很大的方便 基础知识应用 1.物体在恒定合外

6、力的作用下,下列说法正确的是( ) A动量的方向一定与合外力方向相同 B动量方向与冲量方向一定相反 C动量变化的方向与冲量方向相同 D动量变化的方向可能与冲量方向相反 2.质量为8 kg的铅球，在运动员手的推力作用2 s后，速度变为25 ms则： 铅球的初动量为多少? 铅球的末动量为多少? 铅球的动量变化为多少? 运动员的平均作用力为多少? 参考答案1.C 2.O 200 kg·ms 200 kg·ms 100 N (二)动量定理的应用 基础知识 1.物理现象的解释 实验演示 “瓦碎蛋全” 请学生观察实验后，回答下列问题： 1.同学们观察到什么现象? 2.物体的破碎是力大时

7、容易还是力小时容易?试从生活中举一例子。 3.鸡蛋没有破碎说明了什么问题? 学生观察后得出结论： 1.瓦块被砸碎了，而软垫上的鸡蛋完好无损 2.物体受到的力大时容易破碎，例如：用力拉线的两端，若力小时无论拉多长时间都不会拉断，而用较大力时却可以将线拉断 3.鸡蛋的完好说明作用在鸡蛋上的力比较小。 深入探究 请学生讨论后回答： 1.桌子上面，鸡蛋下面的软垫起什么作用? 若直接把鸡蛋放在桌面上行不行? 2.试解释“瓦碎蛋全”的奥妙。 学生讨论后得出结论： 1.软垫起到延长鸡蛋受力时间的作用若直接放在桌面上，则起不到延长时间的作用 2.之所以“瓦碎蛋全”是因为锤子加在瓦上的冲量要使瓦的动量发生变化，

8、并且作用时间非常短，故作用力比较大;而加在鸡蛋上的冲量经软垫延时后，由“I=Ft”知，时间延长后力会变小，故鸡蛋不破 教师总结 对于和动量定理相关的物理现象,我们在解释时要紧抓力和时间这两者的关系相同冲量，时间长时作用力小;时间短时作用力大下面针对这一问题进行练习。 基础知识应用 应用动量定理的知识，解释下列物理现象； (1)录像播放 人平躺下后，在腹部放一石块，用锤子把石块砸碎后，人却安然无恙 (2)录像播放 体操运动员落地时下肢弯曲 参考答案 (1)锤对石块的作用时间极短，故作用力很大，而人的腹部起到了延时作用，故力很小 (2)双腿着地后若先弯曲一下可以延长动量变化的时间。从而减小地面对人

9、的作用力 2.物理问题的解决 基础知识 请同学们回忆前面所学，阅读课文例题。回答下列问题： 1.动量定理中含有哪些物理量? 2.动量定理的等量关系建立在哪些物理量之间? 3.动量定理中的运算法则是什么? 学生讨论后得出结论： 1.在动量定理中含有：合力的冲量，初状态的动量，末状态的动量2.动量定理的等量关系是建立在合外力的冲量和动量变化量之间的 3.动量定理的运算应遵循“平行四边形定则”若是一维，则可在规定正方向后简化为代数运算 深入探究 请学生讨论后回答下列问题： 1.应用动量定理可解决哪些问题? 2.应用动量定理的关键是什么? 学生讨论后得出： 1.应用动量定理可以求解物体所受力的大小，力

10、作用时间的长短，物体的质量以及物体的始末速度 2.应用动量定理的关键是： A清楚物体的受力 B抓住始末两状态 教师总结 引导学生一起总结应用动量定理的一般步骤： 1.确定研究对象 2.明确研究的物理过程。从而抓住物体的始末两状态 3.分析研究的过程中物体的受力情况 4.规定正方向。进而确定各量的正负 5.根据动量定理的等量关系，列方程求解 基础知识应用 质量是50 kg的杂技演员在距弹簧网3.2 m高处自由下落,着网后被弹向网上1.8 m高处已知演员与网的接触时间是2 s则演员对网的平均冲力为多少?(g取10 ms2) 参考答案850 N 三、小结 学生活动设计 A层次；自己独立归纳，结合上节总结求冲量、动量变化的方法 B层次：讨论归纳，互相释疑 C层次：结合小结提纲归纳本节知识点 投影小结提纲 1.动量定理的表达式中各量的物理意义是什么? 2.Ft=mv表示什么意思? 3.当p一定时如何增大作用力，又怎样减小作用力? 4.正方向的选取不一样，结果一样吗? 四、作业 l.课本 练习二. 2.预习下一节 3.思考题： 一支粉笔立在水平桌面的纸条上。要想把纸条从粉笔下抽出，而又保证粉笔不倒，纸条应快速抽出还是缓慢抽出?说明理由 用0.5 kg的铁锤钉钉子。打击时铁锤的速度为4 ms,打击后铁锤不动设打击时同为O.01 s求： a不计铁锤的重量。铁锤钉钉子的平均作用力 b考虑铁