用动量概念表示牛顿的第二定律.ppt

16.6《用动量概念表示牛顿的第二定律》 教学目标 （一）知识与技能 1．理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。 2．会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。 （二）过程与方法 运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式。 （三）情感、态度与价值观 通过运用所学知识推导新的规律，培养学生学习的兴趣。激发学生探索新知识的欲望。 ★教学重点 理解动量定理的确切含义和表达式 ★教学难点 会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 生鸡蛋、铺有较厚的海绵垫的白铁桶、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等，投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 观察并思考 鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，现在，在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，会看到什么现象？你能解释这种现象吗？ 生活中的这些现象都是什么原理呢？ 因此，上式可以表述为：物体所受的合外力的冲量等于物体动量的变化。 即I=△P 这个结论叫做动量定理 例一：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度水平向右运动，碰到一块竖硬的大理石后被弹回，沿着同一直线以2m/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？ 例1解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度v=2m/s，碰撞前钢球的动量P=mv=0.2×2kg·m/s=0.4kg·m/s。碰撞后钢球的速度为v′=0.2m/s，碰撞后钢球的动量为 p′=m v′=-0.2×2kg·m/s=-0.4kg·m/s。 △p = p′- P = -0.4kg·m/s-0.4kg·m/s =0.8kg·m/s，且动量变化的方向向左。 例二：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45o，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45o，速度大小仍为2m/s，用作图法求出钢球动量变化大小和方向？ 例2解：碰撞前后钢球不在同一直线运动，据平行四边形定则，以△P和P为邻边做平行四边形，则Pt就等于对解线的长度，对角线的指向就表示Pt的方向.△p = p′- po 方向竖直向上,大小就等于该邻边的长度。 4、小结 动量是描述运动物体力学特征的物理量，是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。 力和时间的乘积，或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改变物体运动状态的原因，冲量是改变物体动量的原因。 冲量、动量都是矢量，动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动，各力也都在同一直线时，动量、冲量的方向可用正、负号表示。 典型例题4 一质量为100g的小球从0.8m高处自由下落到一个软垫上，若从小球接触软垫到小球陷至最低点经历了0.2s，则这段时间内软垫对小球的冲量为（g取10m/s2，不计空气阻力） 典型例题5 质量为m的物体静止在足够大的水平面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ，有一水平恒力F作用于物体上并使之加速前进，经t1秒后去掉此恒力，求物体运动的总时间． 5、运用动量定理解题步骤： （1）确定研究对象； （2）明确研究过程，对研究对象进行受力分析。 （3）找出物体的初末状态并确定相应的动量； （4）选定正方向； （5）根据动量定理列方程求解； （6）对结果进行必要的分析。 习题精选 1、在下列各种运动中，任何相等的时间内物体动量的增量总是相同的有（ ） A、匀加速直线运动 B、平抛运动 C、匀减速直线运动 D、匀速圆周运动 ABC 2、对物体所受的合外力与其动量之间的关系，叙述正确的是： A、物体所受的合外力与物体的初动量成正比； B、物体所受的合外力与物体的末动量成正比； C、物体所受的合外力与物体动量变化量成正比； D、物体所受的合外力与物体动量对时间的变化率成正比． D 3、把重物G压在纸带上，用一水平力缓缓拉动纸带，重物跟着物体一起运动，若迅速拉动纸带，纸带将会从重物下抽出，解释这些现象的正确说法是： A、在缓慢拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力大； B、在迅速拉动纸带时，纸带给物体的摩擦力小； C、在缓慢拉动纸带时，纸带给重物的冲量大； D、在迅速拉动纸带时，纸带给重物的冲量小． CD 4、从同一高度的平台上，抛出三个完全相同的小球，甲球竖直上抛，乙球竖