动量定理+学习任务单 高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

学习任务单课程基本信息学科高中物理年级学期课题人教版物理选择性必修第一册第一章第2节动量定理学生信息姓名学校班级学号学习目标目标一：回顾动量的概念及其相关知识；目标二：知道冲量的概念及其单位；目标三：会计算冲量的变化量；目标四：掌握动量定理的内容；目标五：能够利用动量定理解释生活中的相关问题；课前学习任务阅读教材6-10页；完成练习册上的课前预习部分；课上学习任务【学习任务一】回顾动量的概念及其相关知识思考：问题一：什么是动量？如何计算物体的动量？问题二：两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，以上生活中的实例中，泡沫、衬垫起到了什么作用？一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？【学习任务二】冲量冲量：定义：；表达式：；量性：；单位：；物理意义：。冲量与功的区别：（1）作用力与反作用力：作用力的冲量与反作用力的冲量总是等值、反向并在同一条直线上，但是作用力的功与反作用力的功不一定相等。（2）内力：对物体系统内部，内力作用的冲量的矢量和等于零，但内力的功的代数和不一定为零。例如：人在船上行走——人对船的作用力与船对人的反作用力的冲量的矢量和等于零，但是人对船的作用力和船对人的反作用力都做正功，使人和船的动能都增加。提升：1.冲量是过程量，它描述的是力作用在物体上的时间积累效应，求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量。2.求合冲量的两种方法：可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合t求解．【学习任务三】会计算冲量的变化量思考：如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？结论：例(多选)恒力F作用在质量为m的物体上，如图所示，由于地面对物体的摩擦力较大，没有被拉动，则经时间t，下列说法正确的是()A．拉力F对物体的冲量大小为零B．拉力F对物体的冲量大小为FtC．拉力F对物体的冲量大小是FtcosθD．合力对物体的冲量大小为零【学习任务四】动量定理思考：如图所示，一个质量为m的物体，在动摩擦因数为μ的水平面上运动，受到一个与运动方向相同的恒力F作用，经过时间t，速度由v增加到v′。探讨1：在时间t内拉力F的冲量和合外力的冲量各是多大？探讨2：在此过程中，物体动量的变化量是多大？探讨3：恒力F的冲量与物体动量的变化量相等吗？动量定理：内容：；表达式：；加深理解：①表明合力的冲量是动量变化的原因；②动量定理是矢量式，注意正方向的选取；③动量定理不但适用于恒力，也适用于变力。【学习任务五】动量定理的应用由Ft=ΔP可知：①△P一定，t短则F大，t长则F小；②t一定，F大则△P大，F小则△P小；③F一定，t长则△P大，t短则△P小。——缓冲装置例一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45m/s。设球棒与垒球的作用时间t=0.002s，球棒对垒球的平均作用力是多大？总结提升：1.冲量：力与力的作用时间的乘积，叫做力的冲量。2.冲量的计算：I=Ft3.物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。4.动量定理的表达式：5.学科素养：（1）物理观念：冲量的概念。（2）科学思维：用动量定理解释缓冲、碰撞等有关现象。（3）科学方法：用F­t图像与t轴所围的面积求冲量。课堂习题：【练习1】关于力的冲量，下列说法正确的是（ ）A.力越大，力的冲量就越大B.作用在物体上的力大，力的冲量不一定大C.静置于地面的物体受水平推力F的作用，经时间t物体仍静止，则此推力的冲量为零D.F1与作用时间t1的乘积F1t1在数值上等于F2与作用时间t2的乘积F2t2，则这两个冲量相同【练习2】（多选）一粒钢珠从静止状态开始自由下落，然后陷入泥潭中。若把其在空中下落的过程称为过程Ⅰ，从进入泥潭到停止的过程称为过程Ⅱ，则（）A.过程Ⅰ中钢珠的动量的改变量等于重力的冲量B.过程Ⅱ中阻力的冲量大小等于过程Ⅰ中重力的冲量的大小C.整个过程中合外力的总冲量等于零D.过程Ⅱ中钢珠的动量的改变量等于零【练习3】（多选）用高压水枪喷出的强力水柱冲击右侧的煤层。设水柱直径为D，水流速度为v，方向水平，水柱垂直煤层表面，水柱冲击煤层后水的速度为零。高压水枪的质量为M，手持高压水枪操作，进入水枪的水流速度可忽略不计，已知水的密度为ρ，下列说法正确的（）A、高压水枪的流量为vπD2B、高压水枪的功率为1/8ρπD2v3C、水柱对煤层的平均冲击力为1/4ρπD2v3D、水对高压水枪的作用力水平向右【练习4】人们常说“滴水穿石”，请你根据下面所提供的信息，估算水对石头的冲击力的大小．一瀑布落差为h＝20m，水流量为Q＝0.10