第二節 动量定理.pptVIP

第二节　动量定理 ●教学目标 一、知识目标 1．能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式； 2．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； 3．会用动量定理解释现象和处理有关的问题． 二、能力目标 1．能用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式； 2．学会用动量定理解释现象和处理有关的问题． 三、德育目标 1．通过动量定理的推导和应用，使学生了解物理学的研究方法； 2．通过用动量定理解释现象和处理有关的问题，培养学生的推理能力和理论联系实际的能力． ●教学重点 1．动量定理的推导； 2．利用动量定理解释有关现象． ●教学难点 如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化；如何正确应用动量定理分析打击和冲撞一类短时间作用的力学问题． 1．问题：一个质量为m的物体，初速度为v，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为v′，求： ①物体的初动量p和末动量p′分别为多少？ ②物体的加速度a=? ③据牛顿第二定律F=ma可推导得到一个什么表达式？ 一、导入新课 1．演示：在地板上放一块泡沫塑料垫，尽可能把鸡蛋举得高高的，然后放开手，让鸡蛋落到泡沫塑料垫上．①首先让学生猜想可能出现的现象．（大部分认为一定会摔破）②实际操作：观察到鸡蛋并没被打破． 2．引入：鸡蛋从一米多高的地方落到泡沫垫上，鸡蛋却没有打破，为什么呢？本节课我们就来学习这方面的知识． 学生思考并解答上述问题 ①初动量为p=mv，末动量为p′=mv′ ②物体的加速度 ③∴ Ft=m(v,-v)=Δp 教师：我们把上述表达式整理后得到：Ft=mv′-mv. 在这个表达式中，各个物理量分别是什么？ 学生答：等号左边表示合力的冲量，等号右边是物体动量的变化量． 4．教师总结物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，这个结论叫做动量定理．表达式为：Ft=mv′-mv=Δp 5．教师讲解，并用多媒体逐步展示对于动量定理及其表达式的理解应注意的几点： ①动量定理中的Ft指的是合外力的冲量． 问：合外力的冲量应如何求解？ 学生：在所研究的物理现象中，如果作用在物体上的各个外力的作用时间相同，求合外力的冲量可先求所有力的合外力，再乘以时间，也可以求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的合冲量． 如果作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同，就只能先求每个外力在相应时间内的冲量，然后再求出所受外力冲量的矢量和． ②公式中Δp指的是动量的变化，不能理解为动量，它的方向与动量方向可以相同，也可以相反，甚至可以和动量方向成任意角度. 但Δp一定跟合外力冲量I合方向相同； ③动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因，物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果. ④动量定理Ft=p′-p是一个矢量式，运算应遵循平行四边形定则．若公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据已知各量的方向确定它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算． ⑤动量定理公式中的p′-p或mv′-mv是据所研究对象的动量的改变量，公式中的“-”号是运算符号，与正方向的选取无关． ⑥动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相同，方向一致，单位等效．但不能认为合外力的冲量就是动量的增量． ⑦动量定理既适用于恒力，也适用于变力．对于变力的情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值． (二)动量定理的应用 1．出示例题1： 一个质量为0.18kg的垒球，以25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45 m/s，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s，求球棒对垒球的平均作用力有多大？ 2．出示分析思考题： ①你准备选哪个物体作为研究对象？ ②在题述过程中研究对象受到哪些力的作用？合力的作用时间多长？ ③物体初动量和末动量各是多大？ ④选定哪个方向为正方向？ ⑤本题中的力是恒力还是变力？ ⑥能用动量定理求解吗？ 3．学生回答完上述问题后，安排一定的时间阅读课本的分析和解题过程．4．学生总结运用动量定理解题的步骤： ①确定研究对象； ②对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间； ③找出物体的初末状态并确定相应的动量； ④如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解； ⑤根据动量定理