动量和动量定理导学案

§16.2 动量和动量定理 导学案

第一课时

【学习目标】

1.了解物理学中动量概念的建立过程；

2.了解动量和动量的变化量及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量的变化； 3.理解冲量概念，理解动量定理及其表达式； 4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题； 5.理解动量与动能、动量定理与动能定理的区别。

【学习重点】

动量和动能定理

【学习难点】

动量的变化的计算和动能定理的应用 【学习过程】

一、动量：

【自主预习】

1、定义：物体的_________和________的乘积。 2、定义式：p=____________。 3、单位：___________。

4、方向：动量是矢量，方向与___________的方向相同，因此动量的运算服从_____________法则。

5、动量的变化量：

（1）定义：物体在某段时间内________与_________的矢量差（也是矢量）。 （2）公式：?P=_______________（矢量式）。

（3）方向：与速度变化量的方向相同，

（4）同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_________，不代表_________。

【探究一】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，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，碰撞前后钢球的动量有没有变化？ 变化了多少？

思考：

1．动量是过程量还是状态量？

2．“动量的变化量”与“动量”有什么联系与区别？

3．动量和动能有何区别？

反馈题：解答以下三个小题，你将知道动量和动能的区别了：

（1）质量为2kg的物体，速度由3m/s增大为6m/s，它的动量和动能各增大为原来的几倍？

（2）质量为2kg的物体，速度由向东的3m/s变为向西的3m/s，它的动量和动能是否变化了？如果变化了，变化量各是多少？

（3）A物体质量是2kg，速度是3m/s，方向向东；B物体质量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它们的动量的矢量和是多少？它们的动能之和是多少？

（4）在光滑水平面上，原来静止的物体在水平力F的作用下，经过时间t、通过位移L后，动量变为p、动能变为Ek。,以下说法正确的是（ ） A.在F作用下，这个物体若经过位移2L，其动量将等于2p B.在F作用下，这个物体若经过位移2t，其动量将等于2p C.在F作用下，这个物体若经过位移2t，其动量将等于2Ek D在F作用下，这个物体若经过位移2L，其动量将等于2Ek。

【课后检测】

1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )．

A．速度大的物体动量一定大 B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等 D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 2．下列说法中不正确的是（ ）

A．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功； B．物体的运动状态改变，其动量一定改变；

C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变 D．物体的动能改变，其动量一定发生改变。

3．关于冲量和动量，下列说法正确的是 （ ）

A．冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B．动量是描述物体运动状态的物理量 C．冲量是物理量变化的原因 D．冲量方向与动量方向一致 4．某物体受到－2N·s的冲量作用，则（ ） A．物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反 B．物体的末动量一定是负值

C．物体的动量一定减少 D．物体的动量增量一定与规定的正方向相反

§16.2 动量和动量定理 导学案

第二课时

动量定理

【自主预习】

1、力与 的乘积叫做力的冲量。

2、冲量的数学表达式为I= ，单位： 。 3、冲量是矢量，其方向与 一致。

4、动量定理的内容是： 5、动量定理的数学表达式为： 。

完成下面的问题，并在小组内交流讨论 1．牛顿第二定律的另一种形式

对照P8图16.2-2，推导恒力作用下，物体的动量变化与力的关系。

2．冲量是过程量还是状态量？

3．动量定理是在恒力作用下推导出来的，如果是作用力是变力，动量定理还成立吗？

4．动量定理与牛顿第二定律有本质上的区别吗？

【探究二】质量为m的小球在光滑水平面上以速度大小v向右运动与墙壁发生碰撞后以大小v/2反向弹回，与墙壁相互作用时间为t，求小球对墙壁的平均作用力。

5.完成教材P8【例题2】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度大小为45m/s，若球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力为多大？

小组内交流讨论下列问题：

（1）末动量的方向与初动量的方向相同吗？如何处理？

（2）以初速度方向为正方向，用动量定理求得的平均作用力带负号，其中负号怎么理解？

反馈练习：

1.一个质量为10kg的物体，以v=10m/s的速度做直线运动，受到一个反方向的作用力F，经过

4s,速度变为反向2m/s 。这个力是多大？

2.质量是40kg的铁锤从5m高处落下，打在水泥桩上，与水泥桩撞击时间是0.05s。撞击时，铁锤对撞的平均冲击力有多大？ 应用：

从教材P8（1）、（2）两式和本例题，我们能得到什么样的启示？这对我们生产生活有什么意义？ 回答问题：

1.玻璃杯落在水泥地面会破碎，落在地毯上不会破碎，怎样解释这个想象？ 2.体操运动员在落地时总要屈腿，这是为什么？

【课堂小结】

【课后检测】

1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )．

A．速度大的物体动量一定大 B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等 D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 2．下列说法中不正确的是（ ）

A．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功； B．物体的运动状态改变，其动量一定改变；

C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变 D．物体的动能改变，其动量一定发生改变。

3．关于冲量和动量，下列说法正确的是 （ ）

A．冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B．动量是描述物体运动状态的物理量 C．冲量是物理量变化的原因 D．冲量方向与动量方向一致

4．某物体受到－2N·s的冲量作用，则（ ）

A．物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反 B．物体的末动量一定是负值 C．物体的动量一定减少 D．物体的动量增量一定与规定的正方向相反 5．质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为1.2s，安全带伸直后长5m，求安全带所受的平均冲力．（ g= 10m／s）

6．一质量为m=0．2kg的皮球从高H=0．8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度为h=0．45m，则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？

7. 质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。

求：⑴沙对小球的平均阻力F； ⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。

2

A B C

【课后思考题】

甲乙两人静止在光滑的冰面上，甲推了乙一下，结果两人向相反的方向滑去。在甲推乙之前，他们的总动量为0；甲推乙后，他们都有了动量，总动量还等于0吗？已知甲的质量为45kg，乙的质量为50kg，甲的速率与乙的速率之比是多大？（提示：首先考虑甲对乙、乙对甲两个冲量的关系）