高中物理人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理第1课时教案

第一章 动量守恒定律

动量定理

教学设计

学习目标

一、知识与技能

1、知道冲量的概念，知道冲量是矢量。

2、知道动量定理的确切含义，掌握其表达式。

二、过程与方法

1、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象。

2、培养学生推理能力和说明说理能力。

三、情感态度与价值观

1、有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。

2、有善于发现问题的精神，并具有解决问题的能力。

3、培养学生正确的价值观和人生观，明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获。

重点难点

1、会用动量定理解释碰撞、缓冲等生活中的现象解决实际问题。(重点)

2、理解动量和动能、动量定理和动能定理的区别。(难点)

教学准备

课件

教学过程

一、导入新课：

【教师引入课程】有些船和码头经常悬挂一些老旧的轮胎，主要用途就是为了减轻船舶靠岸时码头与船舶之间的撞击。这其中有怎样的道理呢？

二、讲授新课： 

1、动量定理

【教师提问】两物体碰撞时，彼此受到力的作用，那么一个物体动量的变化和它所受的力有什么关系？联系上节学到的内容思考。

【学生回答】两个物体碰撞时发生相互作用，正是相互作用力使物体的动量发生了改变。

【教师引导】假设物体受到恒力，分析物体动量的变化与受力的关系。

假定质量为m的物体在光滑的平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动。在初始时刻，物体的速度为v，经过一段时间，它的速度为，那么这段时间的加速度为，根据牛顿第二定律，则即

【教师补充】这个物理量反映了力的作用对时间的累积效应。力与力的作用时间的乘积叫作力的冲量。

【学生思考】思考冲量的性质，加深理解。

【教师引导】冲量的性质

（1）过程量：冲量描述的是力的作用对时间的积累效应，取决于力和时间这两个因素，所以求冲量时一定要明确所求的是哪一个力在哪一段时间内的冲量．

（2）矢量性：冲量的方向与力的方向相同，与相应时间内物体动量变化量的方向相同．

【教师补充】动量的变化量：是矢量，其表达式为矢量式，运算遵循平行四边形定则，当在同一条直线上时，可规定正方向，将矢量运算转化为代数运算。

【教师提问】通过以上的过程，动能定理的推导过程是怎样的？

【学生讨论】小组讨论，计算书写过程

【教师补充】假设一个质量为m的物体，初速度为，初动量为，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为，末动量为。

物体的加速度，，变形得

【学生思考】加深对动量定理的理解。

【教师补充】（1）动量定理的表达式是矢量式，等号包含了大小相等、方向相同两方面的含义。

（2）动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因。

（3）公式中的F是物体所受的合外力，若合外力是变力，则F应是合外力在作用时间内的平均值。

【教师总结】动量定理

(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。

(2)表达式：或。

2、动量定理的应用

【教师提问】竖立放置的粉笔压在纸条的一端。要想把纸条从粉笔下抽出，又要保证粉笔不倒，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速将纸条抽出？说明理由。

【学生回答】学生回答问题，思考解决。

【演示】在同学回答的基础上，进行演示实验。第一次是小心翼翼地将纸条抽出，现象是粉笔必倒。第二次是将纸条快速抽出。具体方法是一只手捏住纸条没压粉笔的一端，用另一只手的手指快速向下打击纸条中部，使纸条从粉笔下快速抽出。现象是粉笔几乎不动，仍然竖立在桌面上。

先请同学们分析，然后老师再作综合分析。

【教师分析】纸条从粉笔下抽出，粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力作用，方向沿纸条抽出的方向。不论纸条是快速抽出，还是缓缓抽出，粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。在纸条抽出过程中，粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示，粉笔受到摩擦力的冲量为，粉笔原来静止，初动量为零，粉笔的末动量用表示。根据动量定理有。

如果缓慢抽出纸条，纸条对粉笔的作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大，粉笔动量的改变也比较大，粉笔的底端就获得了一定的速度。由于惯性，粉笔上端还没有来得及运动，粉笔就倒了。

如果在极短的时间内把纸条抽出，纸条对粉笔的摩擦力冲量极小，粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。

【教师补充】(1)定性分析有关现象：

①物体的动量变化量一定时，力的作用时间越短，力就越大；力的作用时间越长，力就越小。

②作用力一定时，力的作用时间越长，动量变化量越大；力的作用时间越短，动量变化量越小。

(2)定量计算有关物理量

动量定理中，动量变化与合力的冲量大小相等，方向相同，据此有：

①应用求变力的冲量。

②应用求恒力作用下曲线运动中物体动量的变化。

③应用动量定理可以计算某一过程中的平均作用力，通常多用于计算持续作用的变力的平均大小。

课堂练习

1、关于力的冲量,下列说法正确的是(   )

A.力越大,力的冲量就越大
B.作用在物体上的力大,力的冲量不一定大
C.静置于地面的物体受水平推力F的作用,经时间t物体仍静止,则此推力的冲量为零
D.若与作用时间的乘积的大小等于与作用时间的乘积,则这两个冲量相同

答案：B

2、下面的说法正确的是（　）

A.当力与物体的位移垂直时，该力的冲量为零

B.如果物体（质量不变）的速度发生变化，则可以肯定它受到的合外力的冲量不为零

C.物体所受合外力冲量越大，它的动量也越大

D.做竖直上抛运动的物体，在△t时间内所受重力的冲量可能为零

答案：B

3、今年9号台风“利奇马”登陆浙江，对浙江多地造成了不同程度的破坏。台风登陆某地时风速为v，该地公园内有一棵大树，台风过境时这棵大树与台风正对接触面积为S，假设台风与这棵大树接触后风速变为0，已知空气密度为φ，则台风对这棵大树的作用力大小为(   )

A. B. C. D.

答案：A

4、如图所示,两个质量相等的物体从同一高度沿不同倾角的两光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是(   )

A．两物体所受重力的冲量相同

B．两物体所受合外力的冲量相同

C．两物体动量的变化量相同

D．两物体动能的变化量相同

答案：D

5、有一只玻璃杯从同一高度处自由落下,发现掉在水泥地面上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地面撞击过程中(   )

A.玻璃杯的动量较大             

B.玻璃杯受到的冲量较大
C.玻璃杯的动量变化较快                  

D.玻璃杯的动量变化较大  

答案：C

6、如图所示，今有一子弹穿过两块静止放置在光滑水平面上的相互接触质量分别为m和2m的木块A、B，设子弹穿过木块A、B的时间分别为和，木块对子弹的阻力恒为，则子弹穿过两木块后，木块A的速度大小是(   )
 

A.    B.  C.  D.

答案：B

板书设计

§1.2 动量定理

1．冲量

2．动量定理

(1)内容：物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。

(2)表达式：或。

教学后记

引导学生对本节多学知识进行自主交流探究，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。