动量冲量教案

2025-03-23 版权声明 我要投稿

动量冲量教案(精选4篇)

动量冲量教案 篇1

一、教学目标

1.通过例题分析,使学生掌握使用动量定理时要注意:(1)对物体进行受力分析;(2)解题时注意选取正方向;(3)选取使用动量定理的范围。

2.通过对演示实验的分析,培养学生使用物理规律有条理地解释物理现象的能力。

二、重点、难点分析

动量定理的应用,是本节的重点。动量、冲量的方向问题,是使用动量定理的难点。

三、教具

宽约2cm、长约20cm的纸条,底部平整的粉笔一支。

四、主要教学过程(一)引入新课

物体动量的改变,等于作用力的冲量,这是研究力和运动的重要理论。它反映了动量改变和冲量之间的等值同向关系。下面通过例题,具体分析怎样使用动量定理。

(二)教学过程设计

例1.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。

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。

分析:纸条从粉笔下抽出,粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg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μmgt,粉笔原来静止,初动量为零,粉笔的末动量用mv表示。根据动量定理有

μmgt=mv 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。

练习:有一种杂技表演,一个人躺在地上,上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险?为什么?

请同学们判断结果,说明原因,老师最后再总结。由于铁锤打击石板的时间极短,铁锤对石板的冲量极小,石板的动量几乎不变,躺着的人不会受到伤害。

例2.质量1kg的铁球从沙坑上方由静止释放,下落1s落到沙子表面上,又经过0.2s,铁球在沙子内静止不动。假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变,求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。(g=10m/s2)解法1:(用牛顿第二定律求解)铁球下落1s末,接触到沙坑表面时速度 v=gt=10×1m/s 铁球在沙子里向下运动时,速度由v=10m/s减小到零。铁球运动的加速度方向向上,铁球在沙子里运动时,受到向下的重力mg和沙子对它的阻力f。根据牛顿第二定律,以向上为正方向。f-mg=ma 沙子对铁球的作用力

f=mg+ma=1×(10+50)N=60N 解法2:(使用动量定理)铁球由静止下落1s末,到与沙子接触时速度为 v=gt=10×1m/s=10m/s 在沙子里运动时,铁球受到向下的重力mg和沙子对它向上的阻力f。以向上为正方向,合力的冲量为(f-mg)t,物体的动量由mv减小到零,动量的改变为0-mv。根据动量定理,(f-mg)t=-mv 沙子对铁球的阻力

说明:因为规定向上为正方向,速度v的方向向下,所以10m/s应为负值。解法3:(使用动量定理)铁球在竖直下落的1s内,受到重力向下的冲量为mgt1。铁球在沙子里向下运动时,受到向下的重力冲量是mgt2,阻力对它向上的冲量是ft2。取向下为正方向,整个运动过程中所有外力冲量总和为I=mgt1+mgt2-ft2。铁球开始下落时动量是零,最后静止时动量还是零。整个过程中动量的改变就是零。根据动量定理,mgt1+mgt2-ft2=0 沙子对铁球的作用力

比较三种解法,解法1使用了牛顿第二定律,先用运动学公式求出落到沙坑表面时铁球的速度,再利用运动学公式求出铁球在沙子里运动的加速度,最后用牛顿第二定律求出沙子对铁球的阻力。整个解题过程分为三步。解法2先利用运动学公式求出铁球落到沙子表面的速度,然后对铁球在沙子里运动这一段使用动量定理,求出沙子对铁球的阻力。整个过程简化为两步。解法3对铁球的整个运动使用动量定理,只需一步就可求出沙子对铁球的阻力。解法3最简单。通过解法3看出,物体在运动过程中,不论运动分为几个不同的阶段,各阶段、各个力冲量的总和,就等于物体动量的改变。这就是动量定理的基本思想。

课堂练习:

1.为什么玻璃杯掉到水泥地上就会摔碎,落到软垫上,就不会被摔碎?

2.质量5kg的物体静止在水平面上,与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,物体在F=15N的水平恒力作用下由静止开始运动。物体运动到3s末水平恒力的方向不变,大小增大到F2=20N。取g=10m/s2,求F2作用于物体上的5s末物体的速度。

答案:13m/s。(三)课堂小结

通过例题分析,可以看出:

(1)使用动量定理时,一定要对物体受力进行分析。

动量 动量定理公开课教案 篇2

动量定理

第六节 动量 动量定理

[教学目标] 1.理解动量和冲量的定义;

2.了解动量定理并理解其矢量性和普遍性;

3.会利用动量定理定性分析和定量计算一些简单的实际问题。

[教学重点] 利用动量定理来解释生活中的一些现象。

[教学难点] 动量和冲量方向问题的理解

[教学方法] 1.利用多媒体课件,让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性;

2.讨论法:学生作为主体积极讨论,最大限度调动学生积极参与到教学活动中。

[教学过程] 导入:

利用多媒体演示“鸡蛋下落”的实验,分别是落在地面上和落在海绵上,让学生讲出看到的现象,并让学生思考为什么落在地面上的鸡蛋碎了,而落在海绵上的却没有碎,带着这个问题进入本节课的学习,授课结束后要求学生用简练的语言解释原因。

新授:

一.动量

1.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关?

举例:(1)同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?(m同v不同)

(2)在足球场迎头飞来的足球人会用头去顶,那如果换成以相同速度飞来的铅球人就会躲开。(v同m不同)

通过讨论得出结论:一个物体对另一个物体的作用效果不仅与物体的质量有关还 和物体的速度有关。

动量

动量定理

2.动量定义:质量和速度的乘积叫做物体的动量。

(1)公式:pmv

(2)动量是矢量,方向与速度方向一致。二.冲量

对于一个原来静止的物体,只要作用力F和作用时间t和乘积Ft相同,这个物体就获得相同的速度。也就是说:对一定质量的物体,力所产生的改变物体速度的效果,是由Ft这个物理量决定的,那么Ft这个物理量叫什么?它有什么特点呢? 1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

1.研究动量与牛顿第二定律之间的关系

例:假设质量为m的一颗子弹射入墙那一刻的速度为v0,射出的速度为vt,所用时间为t,墙对子弹的作用力为一恒力F,那么F等于多少?

(请一位学生把解题思路讲一下,然后用多媒体公布正确答案,从而推出动量定理,通过讨论每一个物理量,深化对动量定理的理解。)

2.动量定理:物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。(1)公式:F合tmvtmvo

(2)说明:

①动量的变化量等于物体末动量与初动量的之差;

②冲量的大小总等于动量改变量的大小,冲量的方向总跟动量改变量的方向一致;

③F 可以是恒力也可以变力,动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。

三.应用

1.讨论:在动量变化量一定的情况下,F与t之间有什么关系? 学生:F与t成反比。

教师:据上述关系,我们得到:要是动量变化量一定时,要增大力F,可缩短作用时间;要减小力F,可延长力的作用时间。

动量

动量定理

2.解释导入中放映的“鸡蛋下落”实验,要求学生用本节课所学内容加以解释,可以适当补充,让学生掌握定性分析的方法。

巩固:利用动量定理解释下列现象

一.据报道:1962年,一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相撞,客机坠毁,十七人丧生;1980年,一架英国的战斗机在空中与一只秃鹰相撞,飞机坠毁,飞行员靠弹射装置死里逃生。为什么小小的飞禽能撞毁飞机这样的庞然大物?(引导学生解释清楚,注意鸟的速度对与飞机来说是很小的)二.多媒体演示的现象 1.动量小实验

墨水瓶下压一张纸条,要想把纸条从底下抽出又要保证墨水瓶不动,应该缓缓、小心地将纸条抽出,还是快速地将纸条抽出?说明理由。

2.运送易碎物品时,需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔 软物体,为什么要这样做?

3.轮船正准备停靠码头的过程,为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎?

小结:1.动量与冲量的概念,二者都是矢量;

2.动量定理的内容及应用。

内容拓展:利用多媒体展示一则寓言故事《守株待兔》,引导学生找出其中的动量问题并教育学生要勤奋努力,寄希望于侥幸是不可取的,最后以这个故事为背景编一道题目,让学生课后思考完成。

作业:假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命,设兔子与树桩的作用时间为0.2秒,则兔子奔跑的速度可能是多少?

板书设计:

动量 动量定理

一.动量

1.质量和速度的乘积叫做物体的动量。2.公式:pmv

3.动量是矢量,方向与速度方向一致。二.冲量

动量

动量定理

1.定义:力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2.公式:IFt

3.冲量是矢量,方向与作用力方向一致 三.动量定理

物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量,这叫做动量定理。

高中物理动量守恒定律教案 篇3

在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。

二、学情分析

学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。

三、教法分析

通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。

四、教学目标

4.1知识与技能

(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。

(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。

4.2过程与方法

在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。

4.3情感态度与价值观

体验理论的应用和理论的价值。

五、教学过程设计

[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。

[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。

[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图二所示),

求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?

(2)碰撞前后钢球的动量变化?

分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。选定坐标的方向为矢量正方向。

解:略

[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。

师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?

生:两个同学站在冰面上做互推游戏。如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。两人的相互作用力为内力。两人所受的重力和支持力为外力。

[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。

例题2:在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动。求:货车碰撞后运动的速度。

[要求]学生练习后,先做好的学生将解答过程写在黑板上,老师依据学生的解答进行点评。目的让学生学会判断动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律列方程,根据计算结果判断运动方向。

例题3:甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人相反方向滑去。甲推乙前,他们的总动量为零。甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg、乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多少?

[要求]学生思考后回答问题:因为动量是矢量,正是因为是矢量,两个运动方向相反的人的总动量才能为零。再要求学生列方程求解,并注意矢量的方向。

六、教学反思

动量冲量教案 篇4

1. 关于牛顿运动定律和动量守恒定律的适用范围,下列说法正确的是()A.牛顿运动定律也适用于解决高速运动的问题 B.牛顿运动定律也适用于解决微观粒子的运动问题 C.动量守恒定律既适用于低速,也适用于高速运动的问题 D.动量守恒定律适用于宏观物体,不适用于微观粒子

2. 在做“碰撞中的动量守恒”实验中,以下操作正确的是。A.在安装斜槽轨道时,必须使斜槽末端的切线保持水平B.入射小球沿斜槽下滑过程中,受到与斜槽的摩擦力会影响实验

C.白纸铺到地面上后,实验时整个过程都不能移动,但复写纸不必固定在白纸上 D.复写纸必须要将整张白纸覆盖

3. 甲、乙两个质量都是M的小车静置在光滑水平地面上.质量为m的人站在甲车上并以速度v(对地)跳上乙车,接着仍以对地的速率v反跳回甲车.对于这一过程,下列说法中正确的是()

A.最后甲、乙两车的速率相等

B.最后甲、乙两车的速率之比v甲:v乙=M:(m+M)C.人从甲车跳到乙车时对甲的冲量I1,从乙车跳回甲车时对乙车的冲量I2,应是I1=I2 D.选择C.中的结论应是I1<I2

4. 在光滑水平面上,动能为E0、动量为p0的小钢球1与静止小钢球2发生碰撞,碰撞前后球1的运动方向相反,将碰撞后球1的动能和动量大小分别记为E1、p1,球2 的动能和动量的大小分别记为E2、p2,则必有()A.E1E0 D.p2>p0

5. 甲、乙各站在船的两端,甲在左,乙在右,原来甲、乙和船都静止,为了能使船向右移动,以下情况符合要求的是(不计水的阻力)()A.甲单独向乙走动

B.甲乙相向走动,只要乙的速度大于甲 C.甲乙相向走,只要乙的质量大于甲 D.甲乙相向走动,乙的动量大于甲

6. A、B两球在光滑水平面上相向运动,已知mA>mB,当两球相碰后,其中一球停下来,则可以判定()

A.碰前A球动量大于B球动量 B.碰前A球动量等于B球动量

C.若碰后A球速度为零,则碰前A球动量大于B球动量 D.若碰后B球速度为零,则碰前A球动量大于B球动量

7. 质量分别为60kg和70kg的甲.乙二人,分别同时从原来静止的在光滑水平面上的小车两端,以3m/s的 水平初速度沿相反方向跳到地面上.若小车的质量为20kg,则当二人跳离小车后,小车的运动速度为()

A. 19.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 B. 19.5m/s,方向与乙的初速度方向相同 C. 1.5m/s,方向与甲的初速度方向相同 D. 1.5m/s,方向与乙的初速度方向相同

8. 在光滑水平面上,有两个小球A、B沿同一直线同向运动(B在前),已知碰前两球的动量分别为pA=12kg.m/s、pB=13kg.m/s,碰后它们动量的变化分别为△pA、△pB.下列数值可能正确的是()

A.△pA=﹣3kg.m/s、△pB=3kg.m/s C.△pA=﹣24kg.m/s、△pB=24kg.m/s

B.△pA=3kg.m/s、△pB=﹣3kg.m/s D.△pA=24kg.m/s、△pB=﹣24kg.m/s 9. 对同一质点,下面说法中正确的是()

A.匀速圆周运动中,动量是不变的

B.匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量相等

C.平抛运动、竖直上抛运动,在相等的时间内,动量的改变量相等

D.只要质点的速度大小不变,则它的动量就一定不变

10. 三个完全相同的小球a、b、c以相同的速度分别与另外三个不同的都是静止的小球相碰后,小球a被反向弹回,小球b与被碰球粘合在一起仍沿原方向运动,小球c恰好碰后静止。那么,三种情况比较以下说法中正确的是()A.b球损失的动能最多 B.被碰球对a球的冲量最大 C.c球克服阻力做功最多

D.三种碰撞过程,系统的机械能都守恒

参考答案: 1. 答案: C 解析: 牛顿运动定律只适用于低速宏观的物体,动量守恒定律适用于物理学研究的各个领域.

2. 答案: AC 3. 答案: BD 4. 答案: ABD 解析: 两个钢球组成的系统在碰撞过程中动量守恒,设钢球1初动量的方向为正方向,又由动量守恒定律得:p0=p2-p1,可见p2>p0,故选项D正确。单从动量方面分析,p1可以大于p0,若如此必有碰后系统的动能增加,但对于碰撞问题碰撞后系统的动能不可能大于碰前系统的动能,因此E1+E2≤E0,必有E1解析: 要使船向右运动,则船需要有向右运动的速度,甲乙在船上运动时,甲乙船整体不受外力,动量守恒.设向右为正,则

A.若甲单独向乙走动,则甲的速度方向向右,根据动量守恒定律得此时船的速度方向与甲的速度方向相反,向左运动,故A错误; B.若甲乙相向走动,乙的速度大于甲,根据动量守恒定律得:m甲v甲+m船v船+m乙v乙=0,因为不知道甲乙质量的关系,不能判断船速度的正负,及不能判断船的运动方向,故B错误; C.同理可以得到,由于不知道甲乙速度的大小,不能判断船速度的正负,及不能判断船的运动方向,故C错误;

D.若甲乙相向走动,根据动量守恒定律得:m甲v甲+m船v船+m乙v乙=0,因为乙的动量大于甲的动量,所以船的速度方向与乙的速度方向相反,向右运动,故D正确; 故选D. 6. 答案: C 7. 答案: C 8. 答案: A 解析: 考点: 动量守恒定律.

分析: 当A球追上B球时发生碰撞,遵守动量守恒.由动量守恒定律和碰撞过程总动能不增加,进行选择.

解答: 解:B、由题,碰撞后,两球的动量方向都与原来方向相同,A的动量不可能沿原方向增大.故碰后它们动量的变化分别为△pA<0,故B、D错误. A.根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=﹣3kg.m/s、△pB=3kg.m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=9kg.m/s、p′B=16kg.m/s,根据碰撞过程总动能不增加,故A正确.

C.根据碰撞过程动量守恒定律,如果△pA=﹣24kg.m/s、△pB=24kg.m/s,所以碰后两球的动量分别为p′A=﹣12kg.m/s、p′B=37kg.m/s,可以看出,碰撞后A的动能不变,而B的动能增大,违反了能量守恒定律.故C错误. 故选A.

点评: 对于碰撞过程要遵守三大规律:

1、是动量守恒定律;

2、总动能不增加;

3、符合物体的实际运动情况 9. 答案: C 解析: 考点:动量守恒定律.分析:物体质量与速度的乘积是物体的动量,动量是矢量,既有大小又有方向;根据动量的定义式与动量定理分析答题.

解答:解:A、在匀速圆周运动中,速度的大小不变,速度的方向不断变化,物体的动量大小不变,方向时刻改变,物体的动量不断变化,故A错误;

B.在匀速圆周运动中,物体所受合外力提供向心力,向心力始终指向圆心,方向不断改变,在相等时间内,力与时间的乘积,即力的冲量反向不同,冲量不同,由动量定理可知,匀速圆周运动中,在相等的时间内,动量的改变量不同,故B错误;

C.平抛运动、竖直上抛运动,物体受到的合外力是重力mg,在相等的时间t内,合外力的冲量:I=mgt相等,由动量定理可知,动量的该变量相等,故C正确;

D.物体动量p=mv,质点速度大小不变,如果速度方向发生变化,则物体的动量发生变化,故D错误; 故选:C.

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