2022年高中物理選修3-5:16-2 動量和動量定理 教案

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1、2022年高中物理選修3-5:16-2 動量和動量定理 教案 教學(xué)目標(biāo): (一)知識與技能: 1、讓學(xué)生理解動量和動量的變化及其矢量性,會正確計(jì)算做一維運(yùn)動的物體的動量變化,知道動量與動能的區(qū)別; 2、讓學(xué)生理解沖量的概念,理解動量定理及其表達(dá)式; 3、能夠利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問題; (二)過程與方法: 1、培養(yǎng)學(xué)生概括、歸納、類比的能力; 2、培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力; (三)情感態(tài)度與價值觀: 通過類比教學(xué),對抽象問題具體化,啟發(fā)學(xué)生積極思維。 教學(xué)重點(diǎn):動量、沖量的概念, 教學(xué)難點(diǎn):1、動量和動量的變化及其矢量性; 2、動量和動量變化的計(jì)算; 3、動

2、量定理的簡單運(yùn)用; 教學(xué)難點(diǎn)突破方法: 教學(xué)方法: 教學(xué)過程: [自學(xué)導(dǎo)案] 一、自主學(xué)習(xí):認(rèn)真閱讀課本6-9,思考并回答下列問題。 1、動量: (1)定義: 運(yùn)動物體的 和 的乘積叫做動量。符號: 。 (2)定義式: 。 (3)動量是 量(填矢量或標(biāo)量),其方向與 方向相同。 (4)單位: 。 2、沖量: (1)定義: 和 的乘積叫做該力的沖量。符號: 。 (2)定義式: 。 (3)沖量是

3、 量(填矢量或標(biāo)量)。 (4)單位: 。 3、動量定理: (1)內(nèi)容:物體在一個過程始末的 等于它在該過程中所受 。 (2)公式: 或 。 [新課講授] 一、動量 1、動量:運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量.是矢量,方向與速度方向相同;動量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說物體的動量是指運(yùn)動物體某一時刻的動量,計(jì)算物體此時的動量應(yīng)取這一時刻的瞬時速度。是相對量;物體的動量亦與參照物的選取有關(guān),常情況下,指相對地面的動量。單位是kg

4、·m/s; 2、動量和動能的區(qū)別和聯(lián)系 ①動量的大小與速度大小成正比,動能的大小與速度的大小平方成正比。即動量相同而質(zhì)量不同的物體,其動能不同;動能相同而質(zhì)量不同的物體其動量不同。 ②動量是矢量,而動能是標(biāo)量。因此,物體的動量變化時,其動能不一定變化;而物體的動能變化時,其動量一定變化。 ③因動量是矢量,故引起動量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動能是標(biāo)量,引起動能變化的原因亦是標(biāo)量,即外力對物體做功。 ④動量和動能都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動物體的特性,且二者大小間存在關(guān)系式:P2=2mEk 3、動量的變化及其計(jì)算方法 動量的變化是指物體末態(tài)的

5、動量減去初態(tài)的動量,是矢量,對應(yīng)于某一過程(或某一段時間),是一個非常重要的物理量,其計(jì)算方法: (1)ΔP=Pt一P0,主要計(jì)算P0、Pt在一條直線上的情況。 (2)利用動量定理 ΔP=F·t,通常用來解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。 二、沖量 1、沖量:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量.是矢量,如果在力的作用時間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則.沖量不僅由力的決定,還由力的作用時間決定。而力和時間都跟參照物的選擇無關(guān),所以力的沖量也與參照物的選擇無關(guān)。單位是N·s; 2、沖量的計(jì)算方法 (1)I=F

6、·t.采用定義式直接計(jì)算、主要解決恒力的沖量計(jì)算問題。 (2)利用動量定理 Ft=ΔP.主要解決變力的沖量計(jì)算問題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。 三、動量定理 1、動量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導(dǎo)出來:(質(zhì)點(diǎn)m在短時間Δt內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合Δt;質(zhì)點(diǎn)的初、未動量是 mv0、mvt,動量的變化量是ΔP=Δ(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動量定理得:F合=Δ(mv)/Δt) 2.單位:?!っ肱c千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2·秒=?!っ耄? 3.理解:(1)上式中F

7、為研究對象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。 (2)動量定理中的沖量和動量都是矢量。定理的表達(dá)式為一矢量式,等號的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動量定理的應(yīng)用只限于一維的情況。這時可規(guī)定一個正方向,注意力和速度的正負(fù),這樣就把大量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。 (3)動量定理的研究對象一般是單個質(zhì)點(diǎn)。求變力的沖量時,可借助動量定理求,不可直接用沖量定義式. 4.應(yīng)用動量定理的思路: (1)明確研究對象和受力的時間(明確質(zhì)量m和時間t); (2)分析對象受力和對象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動量P0,Pt); (3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算; (4)根

8、據(jù)動量定理列方程 (5)解方程。 課堂小結(jié): 課后作業(yè):課本P12 (3、4、6) 板書設(shè)計(jì): 一、動量 1、定義:運(yùn)動物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動量。符號:P 2、公式:P=mv 3、矢量性:方向與速度方向相同; 4、單位:kg·m/s; 5、動量的變化:物體末動量減去初動量,是矢量。對應(yīng)于某一過程(或某一段時間) 公式:動量的變化是,,是一個非常重要的物理量,其計(jì)算方法: (1)ΔP=Pt一P0, 二、沖量 1、定義:力和力的作用時間的乘積叫做該力的沖量。符號:I 2、公式:I=Ft 3、矢量性 4、單位:N·s; 三、動量定理 內(nèi)容:物體受到合外力的沖量等于物體動量的變化. 公式: Ft=mv/一mv 或 Ft=p/-p 或F合=Δ(mv)/Δt) 教學(xué)反思:

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