16.2动量和动量定理导学案

林甸一中物理导学案

选修3-5第十六章第2节动量和动量定理

【学习目标】 知识与技能：

1．理解动量和动量变化量及冲量的矢量性

2．理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。 3．会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。 过程与方法 ：

运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式。 情感态度与价值观 ：

通过运用所学知识推导新的规律，培养学生学习的兴趣。激发学生探索新知识的欲望。 【学习重点】动量和动量定理

【学习难点】动量的变化的计算和动能定理的应用

【知识链接】上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后 的矢量

和保持不变，因此 很可能具有特别的物理意义。

【学习过程】

自主探究一：阅读课本第6----7页，完成以下问题。

一．动量

1、概念：在物理学中，物体的 和 的乘积叫做动量。 2、定义式： 3、单位： 4、对动量的理解：

（1）矢量性：动量的方向与 方向一致。

（2）瞬时性：动量的定义式中的v指物体的瞬时速度，从而说明动量与 或

对应，是 （状态量或过程量）。 （3）相对性：速度二、动量的变化量

1.定义：物体的 与 之矢量差叫做物体动量的变化. 2.表达式：

3.矢量性：动量的变化量等于末状态动量

减去初状态的动量

，一维情况下，提前

具有相对性，参考系不同，

就不同。

规定正方向，?p的方向与△v的方向 .

林甸一中物理导学案 第1页

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4.动量的变化也叫动量的增量或动量的改变量 例题1（教材第7页）

一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图）。碰撞前后钢球的动量变化了多少？

练习1、通过解答以下两个小题，思考动量与动能的区别。

（1）质量为2 kg的物体，速度由3 m／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3 m／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? 总结：

1.动量和动能都是 量（填“状态量”或“过程量”） 2.动量是 量，动能是 量(标量或矢量)

3.动量发生变化时，动能 发生变化，动能发生变化时，动量 发生变化（填一定或不一定）

在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎，汽车安装有安全气囊等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子而不用橡皮锤。这些现象中的原因是什么呢？接下来我们来探究其中的奥秘。

合作探究二：阅读课本第7—11页，完成以下几个问题

三、冲量、动量定理

推导：用动量概念表示牛顿第二定律

设一个物体质量为m ，在恒力F 作用下，在时刻t 物体的速度为v ，经过一段时间 ，在时刻t′ 物体的速度为v ’，尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系？ 碰撞过程中的加速度a=

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v′

v m t

F t′

林甸一中物理导学案

由牛顿第二定律 F=ma=m ____________ =________________ 碰前的动量P=_________ 碰撞后的动量p′=___________ 则 F=____________

由于△p=_______________ △t=_________________ 所以F=________________

物理意义：物体所受的力等于物体动量的_________。(牛顿第二定律的动量表述) 请结合课本，根据以上推论完成以下内容：

1、冲量： ___ ___与_________的乘积叫冲量。公式：I=_________。单位：_________。

它反映了力的作用对_______的积累效果。

说明：①冲量是过程量，求冲量一定要明确哪一个力在哪一段时间内的冲量。

②冲量是矢量，冲量的方向不一定是力的方向，只有恒力冲量的方向才与力的方

向 。

③上式只能用来计算恒力的冲量。

④力作用一段时间便有了冲量，与物体的运动状态无关。

思考：用力去推一个物体，一段时间后仍没能推动。这个力的冲量为零吗？为什么？这个力

对物体做功了吗？又为什么？

2、动量定理：物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。 公式：F?t=_________或___________=I

说明：①动量定理中的Ft指的是 的冲量

②动量定理描述的是一个过程，它表明物体所受 是物体 的原因，物体动量的变化是由它受到的外力经过一段时间积累的结果.

③Ft=p′-p是一个矢量式，运算应遵循 ．若动量定理公式中各量均在一条直线上，可规定某一方向为正，根据已知各量的方向确定它们的正负，从而把矢量运算简化为代数运算．

④动量定理说明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值 ，方向 ，单位 ．但不能认为合外力的冲量就是动量的增量．

⑤动量定理既适用于恒力，也适用于 ．对于变力的情况， F应理解为变力在作用时间内的平均值． 四、动量定理的应用:

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林甸一中物理导学案 例2（教材第8页）

一个质量m=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是多大？

例3.如图所示，固定的光滑斜面倾角为θ．质量为m的物体由静止开始从斜面顶端滑到底端，所用时间为t．在这一过程中正确的是( )

A．所受支持力的冲量为O B．合力的冲量大小为mgtC．所受重力的冲量大小为mgt D．动量的变化量大小为mgt运用动量定理解题的步骤：

①确定研究对象；

②对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间； ③找出物体的初末状态并确定相应的动量；

④如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解；

⑤根据动量定理列方程求解． 练习2.

一鸡蛋质量m=0.05Kg，从高度 h=0.8m由静止自由下落，在下列两种情况下，求鸡蛋所 受到的平均冲力？

(1)、鸡蛋落在硬面上，与硬面作用时间为t=0.01s ，则鸡蛋所受到的平均冲力？

（2）、鸡蛋落在软垫上，与软垫作用时间为t =1 s，则鸡蛋所受到的平均冲力？

（3）、鸡蛋落在软垫上不易碎的原因是：（ ）

A、减小了鸡蛋的动量 B、减小了鸡蛋的动量变化

C、减小了对鸡蛋的冲量 D、延长了鸡蛋与接触面的作用时间，从而减小

了对鸡蛋的冲力

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