1、1 动量 冲量 (一)教学目标 1理解冲量和动量的概念,知道它们的单位和定义。 2理解冲量和动量的矢量性,理解动量变化的概念。知道运用矢量运算法则计算动量变化,会正确计算一维的动量变化.(二)教学重点: 动量和冲量的概念 (三)教学难点:动量变化量的计算(四)知识梳理 : 思考与讨论:(1)取几颗弹丸,分发给学生传看.将一颗弹丸装入玩具手枪,一手持枪,一手持纸靶,沿平行于黑板的方向击发:弹丸穿透纸靶接着,佯装再次装弹(不让学生知道实际是空膛),声明:数到三时,开枪然后举枪指向某一区域的同学,缓缓地数出一、二 、三,不等枪响,手枪所指区域的同学即已作出或抵挡或躲避的防御反应(2)空气中的气体分子
2、具有很大的速度(可达105m/s),它们无时不在撞击着我们最珍贵也是最薄弱的部位眼睛,为什么我们却毫不在乎? 一、动量(1)物理意义 (2)定义 (3)定义公式(4)单位(两个相等的单位)(5)性质 (6)理 解;动量是状态量,对应速度为瞬时速度。动量是矢量,动量的改变的理解与计算遵循平行四边形定则。动量大小与动能大小之间的关系: (7)动量的改变的定义及公式、方向性 例1质量为0.2kg的垒球以30m/s的速度飞向击球手经击球手奋力打击后,以50m/s的速度反弹,设打击前后,垒球沿同一直线运动,试分析:(1)打击后,垒球的动量大小是变大了还是变小了,变大或变小了多少?(2)在打击过程中,垒球
3、的动量变化是多大?方向如何?(3)思考:在(1)、(2)两问中,结果为什么会不同?例2下列关于动量的说法中,正确的是:( )A物体做匀速圆周运动的动量总是在改变,而它的动能不变;B物体做匀速圆周运动半周时间的动量改变为零,其动能改变也为零;C物体做匀速圆周运动1/4周时间动量改变的大小为原来的2倍; D物体的运动状态改变,其动量一定改变思考与讨论:(1) 如果一个物体处于静止状态,其动量为零.那么,我们怎样使它获得动量呢? (2)使静止物体获得动量的方法:施加作用力,并持续作用一段时间.(3)使物体获得一定大小的动量,既可以用较大的力短时间作用,也可以用较小的力长时间作用。(请学生思考:跳高和
4、跳远有何区别?并举出短时间内使物体获得动量的若干实例)即不论力的大小和作用时间如何,只要两者的乘积相同,则产生的动力学效果就相同。二、冲量(1)物理意义 (2)定义 (3)定义公式及适用条件 (4)单位(两个相等的单位) (5)性质(6)理解:冲量是过程量,要注意是哪个力在那个过程的冲量。冲量的物理意义可以用图像法描述。要注意意义的拓展。例3.关于冲量的运算:静止在水平桌面上的物体,受到一个推力(以水平向右为正向), 则:(1)力在6s内的冲量是多少?方向如何?(2)这个冲量在数值上与F-t图中阴影面积有何联系?t/sF/N246510150t/sF/N246510150(3)如果推力方向不变
5、,在6s内从零均匀增大到15N,你能计算出6s内的冲量吗?例4在光滑水平桌面上静置一物体,现用方向不变的水平力作用在物体上,已知力的大小随时间变化如图所示,试求06s内作用力的总冲量。t/sF/N246051015例5如图所示为马车模型,马车质量为m ,马的拉力F与水平方向成角,在拉力F的拉力作用下匀速前进了时间t,则在时间t内拉力、重力、阻力对物体的冲量大小分别为: ( )AFt,0,FtsinBFtcos,0,FtsinCFt,mgt,FtcosDFtcos,mgt ,Ftcos例6质量相等的A、B两个物体,沿着倾角分别为和的两个光滑斜面,由静止从同 一高度h 2开始下滑到同样的另一高度h
6、 1 的过程中(如图所示),A、B两个物体相同的物理量是( )A所受重力的冲量;B所受支持力的冲量;C所受合力的冲量;D动量改变量的大小同步训练:1对于力的冲量的说法,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,力的冲量也不一定大CF1与其作用时间t1的乘积F1t1等于F2与其作用时间t2的乘积F2t2,则这两个冲量相 同;D静置于地面的物体受到水平推力F的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量为零2一个质量为m的小钢球,以速度v1竖直向下射到质量较大的水平钢板上,碰撞后被 竖直向上弹出,速度大小为v2,若v1 = v2 = v,那么下列说法中正确的是:( )A因为v1
7、= v2,小钢球的动量没有变化B小钢球的动量变化了,大小是2mv,方向竖直向上;C小钢球的动量变化了,大小是2mv,方向竖直向下;D小钢球的动量变化了,大小是mv,方向竖直向上。3物体动量变化量的大小为5kgm/s,这说明:( )A物体的动量在减小 B物体的动量在增大C物体的动量大小也可能不变 D物体的动量大小一定变化4以初速度20ms竖直向上抛出一个质量为0.5kg的物体,不计空气阻力,g取10m/s2则抛出后第1s末物体的动量为_kgm/s,抛出后第3s末物体的动量为_kgm/s,抛出3s内该物体的动量变化量是_kgm/s(设向上为正方向)5如图所示,用一个与水平面成角的恒力F,推着质量为
8、m的木箱沿光滑水平面运动,则在作用时间t内,下列说法中正确的是:( )A推力的冲量FtcosB重力的冲量为0C推力F的冲量是Ft; D木箱的合外力冲量是Ft6在离地面同一高度有质量相同的三个小球、,球以速率竖直上抛,球以相同速率竖直下抛,球做自由落体运动,不计空气阻力,下列说法正确的是( ) A球与球落地时动量相同; B球与球落地时动量的改变量相同; C三球中动量改变量最大的是球,最小的是球; D只有、两球的动量改变量方向是向下的。7对于力的冲量的说法,正确的是:( )A力越大,力的冲量就越大B作用在物体上的力越大,力的冲量也不一定大CF1与其作用时间t1的乘积F1t1的大小等于F2与其作用时
9、间t2的乘积F2t2的大小,则这两个冲量相同D静置于地面的物体受到水平推力F的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量 为零8下列说法正确的是:( )A动量为零时,物体一定处于平衡状态 B动能不变,物体的动量一定不变 C物体所受合外力大小不变时,其动量大小一定要发生改变 D物体受到恒力的冲量也可能做曲线运动9一个质量为03kg的弹性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到墙上,碰撞后小球沿相反方向运动,反弹后的速度大小与碰撞前相同。则碰撞前后小球速度变化量的大 小v和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为:( )Av=0 Bv=12m/s CW=0 DW=108J10一个质量2 kg的物体,以初
10、速度10 m/s水平抛出,则抛出时动量的大小为_kgm/s;1 s末物体的动量大小为_kgm/s,这1 s内动量的变化大小为_kgm/s,方向为_。这1 s内重力的冲量大小为_Ns,方向为_(g10 m/s2)11关于物体的动量,下列说法中正确的是()A物体的动量越大,其惯性也越大;B同一物体的动量越大,其速度不一定越大C物体的加速度不变,其动量一定不变D运动物体在任一时刻的动量方向一定是该时刻的速度方向12下列说法中正确的是()A合外力的冲量是物体动量变化的原因B若合外力对物体不做功,则物体的动量一定不变C作用在物体上的合外力越小,物体的动量变化越小D物体如果不受外力作用,则物体的动量保持不
11、变13.若物体在运动过程中受到的合力不为零,则()A.物体的动能不可能总是不变的;B.物体的动量不可能总是不变的C.物体的加速度一定变化;D.物体的速度方向一定变化14.物体在恒定的合力F作用下做直线运动,在时间t1内速度由0增大到v,在时间t2内速度由v增大到2v。设F在t1内做的功是W1,冲量是I1;在t2内做的功是W2,冲量是I2,那么()A.I1I2,W1=W2; B.I1I2,W1W2; C.I1=I2,W1=W2 D.I1=I2,W1W215(多选)静止在光滑水平面上的物体,受到水平拉力F的作用,拉力F随时间t变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是:()A04s内物体的位移为零B
12、04s内拉力对物体做功为零C4s末物体的动量为零D04s内拉力对物体的冲量为零2 动量定理(一)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。(二)教学重点:动量、冲量的概念,动量定理的应用(三)教学难点:动量、冲量的矢量性(四)知识梳理 : 思考与讨论:演示实验1:鸡蛋落地【演示】事先在一个白铁桶的底部垫上一层海绵(不让学生知道),让一个鸡蛋从一米多高的地方下落到白铁桶里,事先让学生推测一下鸡蛋的“命运”,然后做这个实验。结果发现并没有象学生想象的那样严重:发现鸡蛋不会被打破!演示实验2:缓冲
13、装置的模拟【演示】用细线悬挂一个重物,把重物拿到一定高度,释放后重物下落可以把细线拉断,如果在细线上端拴一段皮筋,再从同样的高度释放,就不会断了。在日常生活中,有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子;从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等,这样做的目的是为了什么呢?而在某些情况下,我们又不希望这样,比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢?通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。1 用动量概念表示牛顿第二定律动量定理的推导2.内容:3.公式:4.意义:动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力。对于变力情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。在实际中我们常遇到变力作用的情况,比如用铁锤钉钉子,球拍击乒乓球等,FF0t0t钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力,这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用,则该恒力就叫变力的平均值,如图所示,是变力与平均力的F-t图象,其图线与横轴所围的面积即为冲量的大小,当两图线面积相等时,即变力与平均力在t0时间内等效。利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还可以解决曲线运动中的有关问题,将较难计算的问题转化为较易计算的问题。5.适用条件:6.理解:(1)矢量性 (2)因果性 (3)对动量变化率的认识。牛顿第二定
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