冲量和动量物理教案免费教案下载

冲量和动量

教学目标

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，知道冲量是矢量．

　　3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则．

二、能力目标

　　1、会计算力的冲量和物体的动量．

　　2、会正确计算一维的动量变化．

三、情感目标

　　培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论．

教学方法：加强直观教学，组织学生观察讨论．

课时安排：1课时

教学用具：小车、钩码、带有定滑轮的长木板、细绳、小球、挡板．

师生互动活动设计：

　　1、教师通过演示实验展示所要讨论的问题．

　　2、学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系．

教学过程

1、冲量的概念

设问：对于一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，与作用力F和力的作用时间t有什么关系呢？（学生思考，教师演示实验）

演示实验：实验小车在不同拉力作用下获得同一速度所用的时间不同

结果：力大的作用时间短，力小的作用时间长．

定量讨论：质量为m的静止物体，在力作用下经时间t将获得多大的速度v？

　　根据牛顿第二定律，根据运动学公式，所以，

　　变化公式，得：

结论：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．

　　在物理学中，力F与力的作用时间t的积Ft叫做冲量．

说明：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用须具备力和该力作用下的时间两个条件．换句话说，只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体有冲量作用．可见，冲量是过程量．

　　（1）定义式：是力F的作用时间．

　　（2）冲量是矢量．

　　①大小：，式中的 F必须是恒力，因此，该公式只用于求恒力的冲量．

　　②方向：与F的方向一致．

　　③单位：

注意：求合冲量应按矢量合成法则计算．

　　继续讨论表达式得出动量的概念．

2、动量的概念

　　动量的定义：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积mv叫做动量，动量常用字母p表示，即：

说明：动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位置，是一个状态量，此为动量的瞬时性．

（2）动量的单位

　　冲量单位与动量单位相同，动量单位与力的单位不同：

　　1kg·m／s＝1N·s，1kg·m／

（3）动量的相对性

　　因为物体的运动速度v与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关．通常选取地球为参考系．

（4）动量的矢量性

　　动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化．

　　动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行．如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算．

【典型例题1】——动量大小与速度的关系

　　质量为60kg以1m/s速度步行的人和以800m/s速度飞行的质量为0.01kg的子弹，哪个动量大？

　　解人

　　子弹

　　即：人的动量大．

3、引入动量概念的目的

　　上例中人与子弹的动量大小不同，那么动量的大小表达了怎样的不同的意义呢？可以考察一个力对物体作用时引起物体运动状态变化的特点，用不同的力作用于质量不同的物体上（阻力不计）

　　经历不同的时间，得到不同的速度，各物理量列表如下

m（kg）

F（N）

t（s）

0.2

0.4

　　从表中数据可知，只要力与作用时间的乘积相同，尽管物体运动过程中的加速度各不相同，末速度各不相同，但物体的质量与速度的乘积始终相等，即物体的动量相等．

　　由此可见，质量和速度的乘积可以反映力在时间过程中的累积作用效果，也就是说，引入了动量的概念，就可以把力与力的作用时间联系起来，研究力在一段时间内的累积作用效果，从而比较方便的研究力在不同时间过程中的效果．

4、动量的变化

　　末动量与初动量p的矢量差，即．动量是矢量，动量的变化量也是矢量．那么如何求动量的变化呢？我们来看下面的例题．

【典型例题2】————［课本例题］

　　一个质量是0.1kg的钢球，以6 m／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