《1.1探究动量变化与冲量的关系》学习任务单

《1.1探究动量变化与冲量的关系》学习任务单学习任务单课程基本信息学科高中物理年级高二学期下学期课题沪教版选修35第1章碰撞与动量守恒1.1探究动量变化与冲量的关系学生信息姓名学校班级学号学习目标目标一：能准确说出动量和冲量的概念，就像能清楚说出自己好朋友的名字一样熟悉。目标二：理解动量变化与冲量之间的关系，就像理解存钱和花钱的关系那样透彻。目标三：会用公式计算简单的动量变化和冲量问题，就像会用计算器算简单的数学题一样熟练。目标四：能够联系生活实际，举例说明动量变化与冲量关系的应用，就像能说出生活中常见东西的用途一样自然。课前学习任务1、阅读教材第15页。想象自己是一个探险家，在知识的海洋里探索这几页里隐藏的物理宝藏。在阅读的时候，把不明白的地方圈出来，就像在探险地图上标记出危险区域一样。2、找一个生活中的小例子，比如打台球的时候球的碰撞，试着从动量和冲量的角度去思考一下，虽然可能不太准确，但这是个很好的开始。课上学习任务思考：大家有没有看过拳击比赛呀？拳击手出拳的时候，力量很大，那这个力量和我们今天要学的动量、冲量有没有关系呢？【学习任务一】动量的概念1、定义：动量是物体的质量和速度的乘积，就像把一个东西的重量和它跑得多快结合起来的一个量。我们可以把质量想象成一个人的胖瘦，速度想象成这个人跑得多快，那动量就是这个又胖又瘦的人跑起来的一种“厉害程度”。2、表示方法：用字母p来表示，公式是p＝mv，这里的m就是质量，v就是速度。3、单位：千克·米/秒，这就像是给这个“厉害程度”定了一个度量单位，就像我们用厘米来度量身高一样。互动环节：大家来举一些生活中能体现动量概念的例子，比如一辆高速行驶的小汽车和一辆慢慢开的大卡车，谁的动量可能更大呢？【学习任务二】冲量的概念1、定义：力和力的作用时间的乘积。我们可以想象一个人推一个箱子，如果他用力推了很长时间，那这个“推”的效果就很明显，这个效果就和冲量有关。2、表示方法：用字母I表示，公式是I＝Ft，这里的F是力，t是作用时间。3、单位：牛·秒，这也是给这个“推的效果量”定的一个度量单位。互动环节：让我们来做个小模拟。假设你要推动一个很重的桌子，你可以选择用很大的力推一小会儿，或者用比较小的力推很长时间，这两种情况哪一种冲量更大呢？大家讨论一下。【学习任务三】动量变化与冲量的关系1、从公式推导的角度来看，根据牛顿第二定律F＝ma（这里的a是加速度），而加速度a＝（v₂v₁)／t（v₂是末速度，v₁是初速度），那么F＝m（v₂v₁)／t，两边同时乘以t就得到Ft＝m(v₂v₁)，也就是I＝Δp（Δp表示动量的变化量）。这就像解开了一个神秘的密码锁一样，找到了冲量和动量变化量之间的关系。2、从实际意义理解：冲量是引起动量变化的原因，就像你要让一个静止的球动起来（改变它的动量），你得给它一个力推它一段时间（给它一个冲量）。例1：一个质量为2千克的小球，原来以3米/秒的速度向右运动，受到一个向左的力作用了2秒后，速度变为1米/秒向左。求这个力对小球的冲量和小球动量的变化量。首先，确定初速度v₁＝3米/秒（向右为正方向），末速度v₂＝1米/秒，质量m＝2千克。根据公式Δp＝m(v₂v₁)＝2×（（1)3)＝8千克·米/秒，动量变化量为8千克·米/秒向左。冲量I＝Δp＝8牛·秒。互动环节：大家分组讨论一下这道题的解题思路，有没有不同的解法呢？【学习任务四】生活中的应用1、汽车安全气囊：当汽车发生碰撞的时候，在很短的时间内，汽车速度从很大变为0，这个动量变化很大。根据I＝Δp，如果没有安全气囊，人就会受到很大的冲击力（因为时间短，力就大）。有了安全气囊，延长了人碰撞的时间，这样力就变小了，就像给人一个缓冲，减少了对人的伤害。2、跳远的时候为什么要在沙坑前起跳：运动员起跳的时候有一个向前的速度，有一定的动量。当落地的时候，在沙坑中落地比在硬地上落地时间长，根据I＝Δp，在沙坑中落地受到的冲击力就小，不容易受伤。互动环节：大家再想一些生活中的类似应用，然后分享给小组里的其他同学。总结提升：今天我们学习了动量、冲量以及它们之间的关系，就像探索了一个神秘的物理世界。大家来分享一下自己印象最深刻的地方吧。课堂习题：【练习1】一个质量为3千克的物体，受到一个恒力的作用，在5秒内速度从2米/秒增加到7米/秒。求这个力的冲量。答案：首先根据公式Δp＝m(v₂v₁)，m＝3千克，v₁＝2米/秒，v₂＝7米/秒，Δp＝3×（72)＝15千克·米/秒，冲量I＝Δp＝15牛·秒。【练习2】一个物体在水平方向受到一个冲量为10牛·秒的力作用，它的质量为5千克，原来静止。求这个物体获得的速度。答案：根据I＝Δp，Δp＝mΔv，已知I＝10牛·秒，m＝5千克，10