教案：冲量及动量.doc

教案：冲量和动量

一、知识目标

1. 理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量。

2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是标量。

3、知道动量的变化也是矢量，会正确计算一维的动量变化

二、能力目标

1、会计算力的冲量和物体的动量。

2、会计算一维情况下动量的变化。

三、德育目标

培养学生的创造思维能力，建立正确的认识论的方法论。

四、教学重点
1、冲量和动量的概念；
2、冲量和动量的正确计算。
五、教学难点
1、对冲量和动量概念的理解；
2、动量变化的计算。
六、教学方法
1、通过举例、推导、归纳，讲解综合教法得到冲量和动量的概念。
2、通过例题的分析，使学生学会求解物体动量的变化。

教学过程
一、导入新课
前面几章我们主要应用牛顿运动定律研究了物体的运动，但对于有些物体的运用直接应用牛顿运动定律就发生了困难。（请同学们观看录像片资料中的碰撞、爆炸、打击、反冲等问题）同学们分析一下这几类问题有什么共同特点？
学生回答后教师小结：同学们回答得很好。这几类问题中物体间作用时间都很短，作用力很大，而且作用力随时间都在不断地变化，并用变化规律很难确定。因些直接应用牛顿运动定律就发生了困难。物理学家在研究这些问题时，引入了动量的概念研究了与动量有关的规律，确立了动量守恒定律。就用有关动量的知识，这些问题就容易解决了。这一节课我们就来学习第一节—冲量和动量。（出示课题）
二、新课教学
（一）冲量
1、用多媒体出示下列问题：

一个静止的质量m=2kg的物体受到F=10N的水平恒力作用，问：
1、 经过时间t=4s物体的速度v变为多大？（v=20m/s）
2、 如果要使此物体的速度从静止开始在t'=1s的时间内速度达到v , 则应将作用力变为多大？(F=40N)
学生给出答案后，询问解题方法。
解：物体在力F的作用下得到的加速度为a= ；经时间t，据v=at= t。
3、拓展分析
把v= t。整理可得Ft=mv，
由此我们得到：对于一个原来静止的物体（v0=0，m一定），要使它获得一定的速度，你可采用哪些方法？
学生答：a、可以用较大的力作用较短的时间；b、可以用较小的力作用较长的时间。
教师：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？
4、 冲量
（1）冲量的定义：力F和力的作用时间t的乘积Ft叫做力的冲量，通常用符号I表示冲量。
（2）定义式：I=Ft
（3）单位：冲量的国际单位是牛·秒（N·s）
（4）冲量是矢量，它的方向是由力的方向决定的，如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方向就跟力的方向相同。如果力的方向在不断变化，如绳子拉物体做圆周运动，则绳的拉力在时间t内的冲量，就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量，其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习过动量定理后，自然也就会明白了。
5、冲量的计算：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的累积的物理量，因此，力对物体有冲量作用必须具备力F和该力作用下的时间t两个条件。换句话说：只要有力并有作用一段时间，那么该力对物体就有冲量作用，可见，冲量是个过程量。
6、巩固训练：
以初速度竖直向上抛出一物体，空气阻力不可忽略。关于物体受到的
冲量，以下说法正确的是： （ ）
A、物体上升阶段和下落阶段受到的重力的冲量方向相反；
B、物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反；
C、物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量；
D、物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向下。
学生思考后让一位同学作答并说明各选项正误的理由。
小结：冲量和力的作用过程有关，冲量是由力的作用过程确定的过程量。
接下来，再请同学们思考下列问题：（出示思考题）
（思考1）足球场上一个足球迎头飞
过来，你的第一个反应是什么？如果飞过
来的是铅球呢？为什么？
学生回答后小结：运动物体的作用效
果与物体的质量有关。

（思考2）别人很慢地朝你投来一颗
质量为20g的子弹来你敢不敢用手去接？
如果子弹从枪里面发出来呢？
学生回答后小结：运动物体的作用
效果还与物体的速度有关。
归纳：运动物体的作用效果，由物体的质量和速度共同决定。
（二）动量
1.定义：质量m和速度v的乘积mv．动量通常用字母P表示。
2.公式：p=mv
3.单位:千克?米/秒（kg?m/s)，1N?m=1kg?m/s2?m=1kg?m/s
4.动量也是矢量：动量的方向与速度方向相同。
4、知识巩固训练二
1）、试证明冲量的单位N·s和动量的单位kg·m/s是相同的。
2）我们说物体的动量在变化，包括几种情况，举例说明。
5、学生讨论回答后，教师总结：
1）动量和冲量的单位是相同的，即：1牛·秒=1千克·米/秒。
2）由于动量是矢量，所以只要物体的速度大小和方向发生变化，动量就一定发生变化。例如做匀速直线运动的物体其动量是恒量，而做匀速圆周运动的物体，由于速度方向不断改变，即使其动量大小不变，但因其方向不断改变，所以其动量是一变量。
过渡引言：如果一个物体的动量发生了变化，那么它的动量变化量如何求解？
（三）动量的变化
1、教师介绍：所谓动量变化就是在某过程中的末动量与初动量的矢量差。即△P=P'-P。
2、出示下列例题：
例1：一个质量是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2：一个质量是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？

3、思考下列问题：
1）动量是矢量，其运算遵循什么规律？
2）上边两题中，有什么主要区别？
4、学生讨论后，写出解题过程，并在实物投影仪上展示正确的解题过程。
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，碰撞前钢球的动量为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△p就等于对解线的长度，对角线的指向就表示的方向：

∴
方向竖直向上。
教师总结：
动量是矢量，求其变化量可以用平行四边形定则：在一维情况下可首先规定一个正方向，这时求动量的变化就可以简化为代数运算了。
三、小结
1、在物理学中，冲量是反映力的时间积累效果的物理量，力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量，冲量是矢量。
2、物体的质量和速度的乘积叫动量，动量是一个状态量，动量是矢量。动量的运动服从矢量运算规则—平行四边形定则。如果物体的运动在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以简化为代数运算。
3、关于动量变化量的运算，△p也是一处矢量，它的方向可以跟初动量的方向相同，也可以跟初动量的方向相反，也可能跟初动量的方向成一角度。
四、作业

- 评论人：张文 锋 　
如果有图就更好

- 评论人：潘小记 　

较为传统

好像有点简单了

写的过程很具体，但比较传统，少一些新意。