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动量冲量教案

发布时间:2020-03-02 14:00:34 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

我们的理念:一切为了孩子,让孩子快乐学习。

动量

冲量

教学目标:

1.理解和掌握动量及冲量概念;

2.理解和掌握动量定理的内容以及动量定理的实际应用; 3.掌握矢量方向的表示方法,会用代数方法研究一维的矢量问题。 教学重点:动量、冲量的概念,动量定理的应用 教学难点:动量、冲量的矢量性 教学过程:

一、动量和冲量 1.动量

按定义,物体的质量和速度的乘积叫做动量:p=mv

(1)动量是描述物体运动状态的一个状态量,它与时刻相对应。 (2)动量是矢量,它的方向和速度的方向相同。

(3)动量的相对性:由于物体的速度与参考系的选取有关,所以物体的动量也与参考系选取有关,因而动量具有相对性。题中没有特别说明的,一般取地面或相对地面静止的物体为参考系。 2.动量的变化:

ppp

由于动量为矢量,则求解动量的变化时,其运算遵循平行四边形定则。

(1)若初末动量在同一直线上,则在选定正方向的前提下,可化矢量运算为代数运算。 (2)若初末动量不在同一直线上,则运算遵循平行四边形定则。 3.冲量

按定义,力和力的作用时间的乘积叫做冲量:I=Ft

(1)冲量是描述力的时间积累效应的物理量,是过程量,它与时间相对应。

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(2)冲量是矢量,它的方向由力的方向决定(不能说和力的方向相同)。如果力的方向在作用时间内保持不变,那么冲量的方向就和力的方向相同。如果力的方向在不断变化,如绳子拉物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。

(3)高中阶段只要求会用I=Ft计算恒力的冲量。对于变力的冲量,高中阶段只能利用动量定理通过物体的动量变化来求。

(4)要注意的是:冲量和功不同。恒力在一段时间内可能不作功,但一定有冲量。 有了动量定理,不论是求合力的冲量还是求物体动量的变化,都有了两种可供选择的等价的方法。本题用冲量求解,比先求末动量,再求初、末动量的矢量差要方便得多。当合外力为恒力时往往用Ft来求较为简单;当合外力为变力时,在高中阶段只能用Δp来求。

二、动量定理 1.动量定理

物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。既I=Δp

(1)动量定理表明冲量是使物体动量发生变化的原因,冲量是物体动量变化的量度。这里所说的冲量必须是物体所受的合外力的冲量(或者说是物体所受各外力冲量的矢量和)。 (2)动量定理给出了冲量(过程量)和动量变化(状态量)间的互求关系。

(3)现代物理学把力定义为物体动量的变化率:FP(牛顿第二定律的动量形式)。

t(4)动量定理的表达式是矢量式。在一维的情况下,各个矢量必须以同一个规定的方向为正。 点评:要注意区分“合外力的冲量”和“某个力的冲量”,根据动量定理,是“合外力的冲量”等于动量的变化量,而不是“某个力的冲量” 等于动量的变化量。这是在应用动量定理解题时经常出错的地方,要引起注意。

2.动量定理的定性应用 3.动量定理的定量计算

利用动量定理解题,必须按照以下几个步骤进行:

\\(1)明确研究对象和研究过程。研究对象可以是一个物体,也可以是几个物体组成的质点组。质点组内各物体可以是保持相对静止的,也可以是相对运动的。研究过

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程既可以是全过程,也可以是全过程中的某一阶段。

(2)进行受力分析。只分析研究对象以外的物体施给研究对象的力。所有外力之和为合外力。研究对象内部的相互作用力(内力)会改变系统内某一物体的动量,但不影响系统的总动量,因此不必分析内力。如果在所选定的研究过程中的不同阶段中物体的受力情况不同,就要分别计算它们的冲量,然后求它们的矢量和。 (3)规定正方向。由于力、冲量、速度、动量都是矢量,在一维的情况下,列式前要先规定一个正方向,和这个方向一致的矢量为正,反之为负。

(4)写出研究对象的初、末动量和合外力的冲量(或各外力在各个阶段的冲量的矢量和)。

(5)根据动量定理列式求解。

动量守恒定律及其应用

教学目标:

1.掌握动量守恒定律的内容及使用条件,知道应用动量守恒定律解决问题时应注意的问题.

2.掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤.

3.会应用动量定恒定律分析、解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题. 教学重点:

动量守恒定律的正确应用;熟练掌握应用动量守恒定律解决有关力学问题的正确步骤. 教学难点:

应用动量守恒定律时守恒条件的判断,包括动量守恒定律的“五性”:①条件性;②整体性;③矢量性;④相对性;⑤同时性. 教学过程

一、动量守恒定律 1.动量守恒定律的内容

一个系统不受外力或者受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变。

m2v2

即:m1v1m2v2m1v1教育是一项良心工程

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2.动量守恒定律成立的条件

(1)系统不受外力或者所受外力之和为零;

(2)系统受外力,但外力远小于内力,可以忽略不计;

(3)系统在某一个方向上所受的合外力为零,则该方向上动量守恒。 (4)全过程的某一阶段系统受的合外力为零,则该阶段系统动量守恒。 3.动量守恒定律的表达形式

m2v2,即p1+p2=p1/+p2/, (1)m1v1m2v2m1v1m1v2 m2v1(2)Δp1+Δp2=0,Δp1= -Δp2 和4.应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法

(1)分析题意,明确研究对象.在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。

(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析,弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力.在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。

(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态,即系统内各个物体的初 动量和末动量的量值或表达式。

注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。 (4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。

二、动量守恒定律的应用 1.碰撞

(1)弹簧是完全弹性的: (2)弹簧不是完全弹性的: (3)弹簧完全没有弹性:

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2.子弹打木块类问题

子弹打木块实际上是一种完全非弹性碰撞。作为一个典型,它的特点是:子弹以水平速度射向原来静止的木块,并留在木块中跟木块共同运动。下面从动量、能量和牛顿运动定律等多个角度来分析这一过程。

3.反冲问题

在某些情况下,原来系统内物体具有相同的速度,发生相互作用后各部分的末速度不再相同而分开。这类问题相互作用过程中系统的动能增大,有其它能向动能转化。可以把这类问题统称为反冲。

4.爆炸类问题

5.某一方向上的动量守恒 6.物块与平板间的相对滑动

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