第一冊沖量和動量(通用2篇)
第一冊沖量和動量 篇1
[高一物理教案]
教學(xué)目標(biāo)
一、知識目標(biāo)
1. 理解動量的概念,知道動量的定義,知道動量是矢量。
2、理解沖量的概念,知道沖量的定義,知道沖量是標(biāo)量。
3、知道動量的變化也是矢量,會正確計算一維的動量變化
二、能力目標(biāo)
1、會計算力的沖量和物體的動量。
2、會計算一維情況下動量的變化。
三、德育目標(biāo)
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維能力,建立正確的認識論的方法論。
四、教學(xué)重點
1、沖量和動量的概念;
2、沖量和動量的正確計算。
五、教學(xué)難點
1、對沖量和動量概念的理解;
2、動量變化的計算。
六、教學(xué)方法
1、通過舉例、推導(dǎo)、歸納,講解綜合教法得到?jīng)_量和動量的概念。
2、通過例題的分析,使學(xué)生學(xué)會求解物體動量的變化。
教學(xué)過程
一、導(dǎo)入 新課
前面幾章我們主要應(yīng)用牛頓運動定律研究了物體的運動,但對于有些物體的運用直接應(yīng)用牛頓運動定律就發(fā)生了困難。(請同學(xué)們觀看錄像片資料中的碰撞、爆炸、打擊、反沖等問題)同學(xué)們分析一下這幾類問題有什么共同特點?
學(xué)生回答后教師小結(jié):同學(xué)們回答得很好。這幾類問題中物體間作用時間都很短,作用力很大,而且作用力隨時間都在不斷地變化,并用變化規(guī)律很難確定。因些直接應(yīng)用牛頓運動定律就發(fā)生了困難。物理學(xué)家在研究這些問題時,引入了動量的概念研究了與動量有關(guān)的規(guī)律,確立了動量守恒定律。就用有關(guān)動量的知識,這些問題就容易解決了。這一節(jié)課我們就來學(xué)習(xí)第一節(jié)—沖量和動量。(出示課題)
二、新課教學(xué)
(一)沖量
1、用多媒體出示下列問題:
一個靜止的質(zhì)量m=2kg的物體受到F=10N的水平恒力作用,問:
1、經(jīng)過時間t=4s物體的速度v變?yōu)槎啻螅浚╲=20m/s)
2、如果要使此物體的速度從靜止開始在t´=1s的時間內(nèi)速度達到v , 則應(yīng)將作用力變?yōu)槎啻螅?F=40N)
學(xué)生給出答案后,詢問解題方法。
解:物體在力F的作用下得到的加速度為a=;經(jīng)時間t,據(jù)v=at=t。
3、拓展分析
把v=t。整理可得Ft=mv,
由此我們得到:對于一個原來靜止的物體(v0=0,m一定),要使它獲得一定的速度,你可采用哪些方法?
學(xué)生答:a、可以用較大的力作用較短的時間;b、可以用較小的力作用較長的時間。
教師:對于一個原來靜止的物體,只要作用力F和作用時間t和乘積Ft相同,這個物體就獲得相同的速度。也就是說:對一定質(zhì)量的物體,力所產(chǎn)生的改變物體速度的效果,是由Ft這個物理量決定的,那么Ft這個物理量叫什么?它有什么特點呢?
4、沖量
(1)沖量的定義:力F和力的作用時間t的乘積Ft叫做力的沖量,通常用符號I表示沖量。
(2)定義式:I=Ft
(3)單位:沖量的國際單位是牛·秒(N·s)
(4)沖量是矢量,它的方向是由力的方向決定的,如果力的方向在作用時間內(nèi)不變,沖量的方向就跟力的方向相同。如果力的方向在不斷變化,如繩子拉物體做圓周運動,則繩的拉力在時間t內(nèi)的沖量,就不能說是力的方向就是沖量的方向。對于方向不斷變化的力的沖量,其方向可以通過動量變化的方向間接得出。學(xué)習(xí)過動量定理后,自然也就會明白了。
5、沖量的計算:沖量是表示物體在力的作用下經(jīng)歷一段時間的累積的物理量,因此,力對物體有沖量作用必須具備力F和該力作用下的時間t兩個條件。換句話說:只要有力并有作用一段時間,那么該力對物體就有沖量作用,可見,沖量是個過程量。
6、鞏固訓(xùn)練:
以初速度豎直向上拋出一物體,空氣阻力不可忽略。關(guān)于物體受到的
沖量,以下說法正確的是:
A、物體上升階段和下落階段受到的重力的沖量方向相反;
B、物體上升階段和下落階段受到空氣阻力沖量的方向相反;
C、物體在下落階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量;
D、物體從拋出到返回拋出點,所受各力沖量的總和方向向下。
學(xué)生思考后讓一位同學(xué)作答并說明各選項正誤的理由。
小結(jié):沖量和力的作用過程有關(guān),沖量是由力的作用過程確定的過程量。
第一冊沖量和動量 篇2
接下來,再請同學(xué)們思考下列問題:(出示思考題)
(思考1)足球場上一個足球迎頭飛
過來,你的第一個反應(yīng)是什么?如果飛過
來的是鉛球呢?為什么?
學(xué)生回答后小結(jié):運動物體的作用效
果與物體的質(zhì)量有關(guān)。
(思考2)別人很慢地朝你投來一顆
質(zhì)量為20g的子彈來你敢不敢用手去接?
如果子彈從槍里面發(fā)出來呢?
學(xué)生回答后小結(jié):運動物體的作用
效果還與物體的速度有關(guān)。
歸納:運動物體的作用效果,由物體的質(zhì)量和速度共同決定。
(二)動量
1.定義:質(zhì)量m和速度v的乘積mv.動量通常用字母P表示。
2.公式:p=mv
3.單位:千克•米/秒(kg•m/s),1N•m=1kg•m/s2•m=1kg•m/s
4.動量也是矢量:動量的方向與速度方向相同。
4、知識鞏固訓(xùn)練二
1)、試證明沖量的單位N·s和動量的單位kg·m/s是相同的。
2)我們說物體的動量在變化,包括幾種情況,舉例說明。
5、學(xué)生討論回答后,教師總結(jié):
1)動量和沖量的單位是相同的,即:1牛·秒=1千克·米/秒。
2)由于動量是矢量,所以只要物體的速度大小和方向發(fā)生變化,動量就一定發(fā)生變化。例如做勻速直線運動的物體其動量是恒量,而做勻速圓周運動的物體,由于速度方向不斷改變,即使其動量大小不變,但因其方向不斷改變,所以其動量是一變量。
過渡引言:如果一個物體的動量發(fā)生了變化,那么它的動量變化量如何求解?
(三)動量的變化
1、教師介紹:所謂動量變化就是在某過程中的末動量與初動量的矢量差。即△P=P’-P。
2、出示下列例題:
例1:一個質(zhì)量是0.2kg的鋼球,以2m/s的速度水平向右運動,碰到一塊豎硬的大理石后被彈回,沿著同一直線以2m/s的速度水平向左運動,碰撞前后鋼球的動量有沒有變化?變化了多少?
例2:一個質(zhì)量是0.2kg的鋼球,以2m/s的速度斜射到堅硬的大理石板上,入射的角度是45º,碰撞后被斜著彈出,彈出的角度也是45º,速度大小仍為2m/s,用作圖法求出鋼球動量變化大小和方向?
v′
v
v
v′
45º
45º
3、思考下列問題:
1)動量是矢量,其運算遵循什么規(guī)律?
2)上邊兩題中,有什么主要區(qū)別?
4、學(xué)生討論后,寫出解題過程,并在實物投影儀上展示正確的解題過程。
例1:解:取水平向右的方向為正方向,碰撞前鋼球的速度v=2m/s,碰撞前鋼球的動量為P=mv=0.2×2kg·m/s=0.4kg·m/s。碰撞后鋼球的速度為v′=0.2m/s,碰撞后鋼球的動量為
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,且動量變化的方向向左。
例2:解:碰撞前后鋼球不在同一直線運動,據(jù)平行四邊形定則,以p′和P為鄰邊做平行四邊形,則△p就等于對解線的長度,對角線的指向就表示的方向:
△p
p′
-p
45º
45º
∴
方向豎直向上。
教師總結(jié):
動量是矢量,求其變化量可以用平行四邊形定則:在一維情況下可首先規(guī)定一個正方向,這時求動量的變化就可以簡化為代數(shù)運算了。
三、小結(jié)
1、在物理學(xué)中,沖量是反映力的時間積累效果的物理量,力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量,沖量是矢量。
2、物體的質(zhì)量和速度的乘積叫動量,動量是一個狀態(tài)量,動量是矢量。動量的運動服從矢量運算規(guī)則—平行四邊形定則。如果物體的運動在同一條直線上,在選定一個正方向后,動量的運算就可以簡化為代數(shù)運算。
3、關(guān)于動量變化量的運算,△p也是一處矢量,它的方向可以跟初動量的方向相同,也可以跟初動量的方向相反,也可能跟初動量的方向成一角度。
四、作業(yè)