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1、16.2动量和动量定理与学案【学习目标】1 .了解物理学中动量概念的建立过程；2 .了解动量和动量的变化量及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量的变化；3 .理解冲量概念，理解动量定理及其表达式；4 .能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题；5 .理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。【学习重点】动量和动量定理学学习难点】动量的变化的计算和动量定理的应用【学习过程】第一课时一、动量：【自主预习】1、定义：物体的 质量m和速度v的乘积。2、定义式：p= mv。3、单位：Kg.m/So4、方向：动量是矢量，方向与 皿的方向相同，因此动量的运算服从平行四边形 法则。5(1)定义：物体在
2、某段时间内末动量p与p的矢量差(也是矢量)。(2)公式： P=p-p (矢量式) 。(3)方向：与速度变化量的方向相同，(4)同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表方向,不代表大小。【探究一】一个质量是0.1kg的钢球，以 6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后 被弹回，沿着同一直线以 6m/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？思考：1.动量是过程量还是状态量？2 . 动量的变化量”与动量”有什么联系与区别？3 .动量和动能有何区别？反馈题：解
3、答以下三个小题，你将知道动量和动能的区别了：(1)质量为2kg做匀加速的物体，速度由3m/s增大为6m/s,它的动量和动能各增大为原 来的几倍？(2)质量为2kg的物体，速度由向东的 3m/s变为向西的3m/s,它的动量和动能是否变 化了？如果 变化了，变化量各是多少？(3) A物体质量是 2kg,速度是3m/s,方向向东；B物体质量是 3kg,速度是4m/s,方 向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？O第二课时二、动量定理三、【自主预习】1、力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量2、冲量的数学表达式为I= Ft,单位：Ns。3、冲量是矢量，其方向与 动量变化量的方向 一致。(如
4、果力的方向在作用时间内不变，冲 量的方向就与力的方向相同)4、动量定理的内容是：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化5、动量定理的数学表达式为：Ft= p-p 。完成下面的问题，并在小组内交流讨论1 .利用牛顿第二定律推导恒力作用下，物体的动量变化与冲量的关系。设一个质量为的物体m,初速度为v,初动量为p=mv ,在合力F的作用下，经过一段时间，速度变为v,末动量为p =mv。物体的加速度 a=( v-v)/t ,由牛顿第二定律 F= ma=m(v-v)/t 可得即Ft=mv -mvFt= p-p2 .冲量是过程量还是状态量？3 .动量定理是在恒力作用下推导出来的，如果是作用力是变力，动量定理
5、还成立吗?4 .动量定理与牛顿第二定律有本质上的区别吗？【探究二】质量为 m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v/2 反向弹回，与墙壁相互作用时间为t,求小球对墙壁的平均作用力。【例题2】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，速度大小为45m/s,若球棒与垒球的作用时间为0.01s,球棒对垒球的平均作用力为多大？小组内交流讨论下列问题：（ 1 ）末动量的方向与初动量的方向相同吗？如何处理？ （ 2 ）以初速度方向为正方向，用动量定理求得的平均作用力带负号，其中负号怎么理解？反馈练习：1 .一个质量为 10kg
6、的物体， 以 v=10m/s 的速度做直线运动， 受到一个反方向的作用力 F ，经过 4s, 速度变为反向 2m/s 。这个力是多大？2 .质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击时间是0.05s。撞击时，铁锤对撞的平均冲击力有多大？应用： 从以上练习和例题中，我们能得到什么样的启示？这对我们生产生活有什么意义？回答问题：1.玻璃杯落在水泥地面会破碎，落在地毯上不会破碎，怎样解释这个想象？2.体操运动员在落地时总要屈腿，这是为什么？【课堂小结】 【课后检测】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
7、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 下列说法中不正确的是（ ）A 物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功；B 物体的运动状态改变，其动量一定改变；C.物体的动量发生改变，其动能一定发生改变D 物体的动能改变，其动量一定发生改变。3 关于冲量和动量，下列说法正确的是（ ）A 冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量B 动量是描述物体运动状态的物理量C.冲量是物理量变化的原因D 冲量方向与动量方向一致4 .某物体受到一2N-s的冲量作用，则（）A 物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反B 物体的末动量一定是负值C.物体的动量一定减少D 物
8、体的动量增量一定与规定的正方向相反5在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移 L后,动量变 为 p 、动能变为 Ek 。 ,以下说法正确的是（）2L ，其动量将等于2p2t ，其动量将等于2p2t ，其动量将等于2Ek2L ，其动量将等于2EkA. 在 F 作用下，这个物体若经过位移B.在F作用下，这个物体若经过时间 C.在F作用下，这个物体若经过时间 D.在F作用下，这个物体若经过位移6 质量是 60kg 的建筑工人， 不慎从高空跌下， 由于弹性安全带的保护作用， 最后使人悬挂在空中 已知弹性安全带缓冲时间为1.2s， 安全带伸直后长 5m， 求安全带所受的平
9、均冲力 g= 10m s ）7一质量为 m=0 2kg 的皮球从高 H=0 8m 处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度为 h=0 45m ， 则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？ 7. 质量为 m 的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。求：沙对小球的平均阻力F；小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。【课后思考题】甲乙两人静止在光滑的冰面上， 甲推了乙一下， 结果两人向相反的方向滑去。 在甲推乙之前，他们 的总动量为0；甲推乙后，他们都有了动量，总动量还等于0 吗？已知甲的质量为45kg ，乙的质量为 50kg ，甲的速率与乙的速率之比是多大？（提示：首先考虑甲对乙、乙对甲两个冲量的关系）