高一物理人教版必修2教案动量定理
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《动量定理》教案一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生了解动量定理的内容,理解动量定理的意义。
3. 培养学生运用动量定理解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 动量的概念及计算公式2. 动量定理的内容及意义3. 动量定理的应用三、教学重点与难点1. 动量的概念及计算公式2. 动量定理的应用四、教学方法1. 采用讲授法,讲解动量的概念、计算公式及动量定理的内容和意义。
2. 采用案例分析法,分析动量定理在实际问题中的应用。
3. 采用讨论法,引导学生探讨动量定理的适用范围和条件。
五、教学过程1. 导入:通过讲解交通事故案例,引导学生关注动量定理在实际生活中的应用。
2. 新课:讲解动量的概念、计算公式,动量定理的内容和意义。
3. 案例分析:分析动量定理在实际问题中的应用,如碰撞、爆炸等。
4. 讨论:让学生探讨动量定理的适用范围和条件,引导学生思考动量定理在实际问题中的局限性。
6. 作业布置:布置相关练习题,巩固所学知识。
7. 课后反思:对本节课的教学效果进行反思,为学生提供反馈。
六、教学活动设计1. 互动提问:在讲解动量定理之前,先向学生提问:“什么是力?力是如何作用于物体的?”引导学生回顾力的概念和作用。
3. 案例分析:通过展示不同类型的碰撞和爆炸案例,让学生运用动量定理进行分析,并提出问题:“在这些情况下,动量如何守恒?”、“如何计算碰撞前后的动量?”4. 问题解决:给学生提供一些实际问题,要求他们运用动量定理进行解决。
例如:“一辆车以60 km/h的速度撞上了一棵树,乘客在车内受到多大的冲击力?”5. 互动提问:在讲解动量定理的应用时,向学生提问:“动量定理在工程和科学研究中有哪些应用?”引导学生思考动量定理的实际意义。
七、教学评价1. 课堂参与度:观察学生在讨论和问题解决环节的积极参与程度,评估他们的理解和应用能力。
2. 作业完成情况:评估学生作业的完成质量,检查他们对动量定理的理解和应用能力。
高中物理动量定理教案一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生掌握动量定理,了解动量定理的应用。
3. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 动量的概念及计算公式2. 动量定理的内容及公式3. 动量定理的应用实例三、教学重点与难点1. 重点:动量的概念,动量定理的公式及应用。
2. 难点:动量定理在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究动量定理的内容及应用。
2. 利用物理实验,让学生直观地感受动量变化。
3. 通过典型例题,分析动量定理在实际问题中的运用。
五、教学过程1. 导入:回顾初中物理中关于力的作用效果,引导学生思考力的作用与物体动量的关系。
2. 新课:介绍动量的概念,讲解动量的计算公式,引导学生理解动量的性质。
3. 动量定理:讲解动量定理的内容,引导学生掌握动量定理的公式及应用。
4. 动量定理的应用:分析动量定理在实际问题中的应用,如碰撞、爆炸等现象。
5. 巩固练习:布置练习题,让学生运用动量定理解决实际问题。
6. 总结:对本节课内容进行总结,强调动量定理的重要性。
7. 作业布置:布置课后作业,巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂提问:通过提问了解学生对动量概念和动量定理的理解程度。
2. 练习解答:检查学生作业中动量定理应用题目的解答情况。
3. 实验报告:评估学生在动量实验中的观察、分析和总结能力。
七、教学反思1. 反思教学内容:检查教学内容是否全面,难易程度是否适中。
2. 反思教学方法:评估问题驱动法和实验教学法的效果,探讨改进方法。
3. 学生反馈:听取学生的意见和建议,以便更好地调整教学策略。
八、拓展学习1. 动量守恒定律:介绍动量守恒定律的概念和应用。
2. 动量与动能的转换:讲解动量和动能之间的关系,分析转换过程。
3. 动量定理在其他领域的应用:举例说明动量定理在工程、体育等领域的应用。
九、课后作业1. 练习题:要求学生运用动量定理解决一系列实际问题。
高中物理动量定理教案一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生理解动量定理,能够运用动量定理分析实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和解决物理问题的能力。
二、教学内容1. 动量的概念及其计算2. 动量定理的内容及其应用3. 动量定理在实际问题中的应用实例三、教学重点与难点1. 重点:动量的概念、计算公式,动量定理的内容及应用。
2. 难点:动量定理在实际问题中的应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法,引导学生探究动量定理的内涵。
2. 通过实例分析,让学生掌握动量定理在实际问题中的应用。
3. 利用互动讨论法,培养学生团队合作精神,提高解决问题的能力。
五、教学过程1. 导入:通过回顾初中物理中关于力的作用效果的知识,引出本节课的内容——动量定理。
2. 讲解动量的概念,引导学生理解并掌握动量的计算公式。
3. 讲解动量定理的内容,让学生明白动量定理的意义及其在实际问题中的应用。
4. 分析动量定理在实际问题中的应用实例,引导学生运用动量定理解决实际问题。
5. 课堂小结:回顾本节课所学内容,巩固学生对动量定理的理解和应用。
6. 布置作业:挑选一些实际问题,让学生运用动量定理进行解答,提高学生的实际应用能力。
六、教学评估1. 课堂问答:通过提问方式检查学生对动量概念和动量定理的理解程度。
2. 实例分析:让学生解答一些应用动量定理的问题,评估学生对动量定理的运用能力。
3. 作业反馈:评估学生作业中应用动量定理解决问题的正确率和思维过程。
七、教学反思1. 反思教学方法:根据学生在课堂上的表现,调整教学方法,提高教学效果。
2. 反思教学内容:根据学生的掌握情况,适当调整教学内容,确保学生扎实掌握动量定理。
3. 反思教学进度:根据学生的学习进度,合理调整教学进度,确保教学目标得以实现。
八、拓展与延伸1. 动量守恒定律:介绍动量守恒定律的概念及其在实际问题中的应用。
2. 动量定理与其他物理定律的联系:探讨动量定理与牛顿运动定律、能量守恒定律等物理定律之间的关系。
动量和动量定理教案(优秀5篇)动量和动量定理教案篇一教学目标:1.理解动量的概念及其物理意义,掌握动量的定义式和单位。
2.掌握动量定理的内容、表达式及其矢量性,理解动量定理的物理实质。
3.能够运用动量定理分析解决简单的物理问题,培养学生的逻辑思维能力和物理建模能力。
4.激发学生对物理现象的好奇心和探索欲,培养严谨的科学态度。
教学重点:动量的概念及定义式。
动量定理的内容、表达式及矢量性。
教学难点:运用动量定理分析解决实际问题,理解动量变化与力的冲量之间的关系。
教学准备:多媒体课件、实验器材、学生预习材料教学过程:一、引入新课情境导入:播放一段运动员踢足球的视频,引导学生观察球的'运动状态变化,提问:“是什么改变了球的运动状态?”引出力的作用效果与物体运动状态变化的关系。
复习旧知:回顾牛顿第二定律(F=ma),强调力是改变物体运动状态的原因。
引入新课:当物体运动状态发生变化时,除了考虑力、加速度、时间等因素外,还有一个重要的物理量——动量,它描述了物体运动的“量”的方面。
今天我们就来学习动量和动量定理。
二、讲授新知1.动量的概念定义:物体的质量和速度的乘积称为物体的动量,用字母p表示,即p=mv。
物理意义:动量反映了物体运动状态的量度,是描述物体运动状态的重要物理量。
单位:千克·米/秒(kg·m/s),是矢量,方向与速度方向相同。
举例说明:不同物体在同一速度下的动量比较,同一物体在不同速度下的动量变化。
2.动量定理内容:物体在一个过程始末的动量变化量等于它在这个过程中所受力的冲量。
表达式:Δp=F·t(其中Δp为动量变化量,F为合外力,t为时间,注意矢量性)。
讲解动量定理的推导过程(简要),强调冲量是力与时间的乘积,也是矢量。
举例说明:利用动量定理分析小车碰撞、人走路等生活中的物理现象。
三、巩固练习例题解析:选取几道典型例题,引导学生分析题目中的物理过程,运用动量定理求解。
高中物理动量定理教案(优秀4篇)高中物理教学设计篇一高三复习到五月份,基本结束了前两轮的复习。
但是学生在应用动量守恒定律解决问题时依然存在若干问题。
比较突出的问题有:弄不清楚守恒过程和不能正确的选择研究对象等。
学生屡屡出现类似问题的背后其实是忽略了守恒条件所造成。
当然学生在审题中不能正确的挖掘出隐含条件也是失分的主要原因。
如何解决这一现象呢?我做了这样的教学设计。
一.回归课本,指导学生进行弹性碰撞特点的理论推导。
本环节中强调守恒条件以及对弹性碰撞特点的理解。
二.归纳试题类型,找到解题模型。
主要选择子弹模型、木板滑块模型、滑块碰撞模型、微观粒子碰撞模型、微观粒子衰变模型。
采用讲一题练一题的方法,让学生熟悉这几个模型的解题思路和题中常见的隐含的条件。
为学生解决类似题型打好基础。
三.针对多过程的运动模型,引导学生做好运动分析,逐一过程利用守恒条件分析研究对象是否动量守恒。
四.针对多物体多运动过程模型,引导学生做好受力分析,运动过程分段处理,围绕守恒条件逐一分析所选定的研究对象是否守恒。
本教学设计的优点在于由易到难,由特殊模型到一般模型,从常见问题到复杂问题。
也很好的展示了利用守恒条件为解题起点,展开解题过程的示范。
通过多次训练能够有效的解决学生挖掘不出常见隐含条件和弄不清守恒过程的问题。
动量守恒定律教学反思篇二每学期举行一次教学开放活动,已成为我校教育教学的传统贯例,很好的促进青年教师专业成长,推动学校教学研究长足发展。
本次观课议课活动安排在高二年级组进行,由汪梦洁老师和孙正老师上同课异构课《动量守恒定律》,物理教研组全体老师参与听课、议课。
本人把听课议课的一些不成熟的心得体会总结如下。
一、以人为本在听中教课堂教学的核心是学生,所有的教学活动实施应围绕学生展开,以人为本是课堂教学的核心理念。
故评价一节课成败的核心标准是以学生为基准,看老师的教学是否以学生为主体,看老师在课堂上是否关心人、尊重人、依靠人、发展人、满足人。
动量定理教案主题: 动量定理教学年级: 高中物理目标: 学习动量定理的概念和公式,并能应用动量定理解决相关问题。
教学资源: 教科书、演示实验设备、计算机/投影仪教学步骤:1. 引入: 提问学生对动量的理解和应用。
解释动量是物体的运动特征,是物体运动的数量度。
提醒学生动量的定义式: 动量(p) = 质量(m) ×速度(v)。
2. 解释动量定理: 动量定理指出,当没有外力作用在一个封闭系统上时,系统的总动量将保持不变。
这可以由动量守恒定律推导得出。
请学生回顾之前学过的动量守恒定律。
3. 讲解动量定理的公式: F × Δt = Δp,其中 F 表示作用力,Δt 表示作用时间,Δp 表示物体动量的变化。
4. 提供实例: 给学生提供一些实例,要求他们计算物体的动量变化。
例如,一个质量为2kg的物体,在15秒内受到一个30N的作用力,求物体的动量变化。
5. 进行实验演示: 使用实验设备,展示动量定理的实际效果。
例如,用一个小球碰撞一个静止的球,观察碰撞前后动量的变化。
6. 实践应用: 提供一些实际应用问题,要求学生使用动量定理来解决。
例如,一个汽车质量为1000kg,速度为20m/s,经过2s的时间受到一个1000N的制动力,求汽车的末速度。
7. 总结: 回顾动量定理的概念和公式,总结学生在本课程中学到的重点。
8. 练习: 分发练习题给学生,让他们在课后练习解决更多的动量定理问题。
评估方式: 通过学生在课堂上对问题的解答和练习题的完成情况来评估他们对动量定理的理解和应用能力。
扩展活动: 鼓励学生研究其他与动量相关的物理概念,如冲量和动能,并与动量定理进行联系和应用。
动量动量定理教案1. 引言本教案旨在介绍动量和动量定理的概念,并通过实例和教学活动帮助学生理解和应用这些概念。
动量和动量定理是物理学中重要而基础的概念,对于理解物体在运动中的行为和相互作用至关重要。
2. 动量的概念动量是物体在运动中的一个量度,它与物体的质量和速度相关联。
动量的大小等于物体质量乘以物体速度,用公式表示为:动量 = 物体质量 ×物体速度3. 动量定理动量定理是描述物体受力作用下动量变化的定律,它表明物体受到的合外力的作用越大,物体的动量变化越大。
动量定理的数学表达式为:合外力 = 物体动量的变化率4. 教学活动建议- 活动1:实验观察- 根据教师提供的实验装置,让学生观察不同物体的动量变化情况。
- 学生可以自己选择不同质量和速度的物体,进行实验并记录观察结果。
- 学生可以根据观察结果总结动量和物体质量、速度之间的关系。
- 活动2:力的作用模拟- 将学生分成小组,每个小组设计一个模拟实验来观察力对动量的影响。
- 学生可以选择不同的力的大小和作用时间,观察物体的动量变化情况。
- 学生可以通过模拟实验,探究力对物体动量变化的影响规律。
- 活动3:情景演示- 学生配合教师进行情景演示,通过行动和对话的方式展示动量定理的应用。
- 教师可以设计不同的情景,让学生扮演不同的角色,展示物体在受力作用下的动量变化情况。
- 学生通过情景演示,加深对动量定理的理解和应用能力。
5. 总结通过本教案的学习,学生将能够掌握动量和动量定理的基本概念和数学表达方式,并能够通过实例和教学活动应用这些知识。
动量和动量定理是物理学中重要的内容,对于学生理解物体运动和相互作用有着重要的意义。
通过多样化的教学活动,能够提高学生对动量和动量定理的理解和兴趣,促进他们的学习效果。
高中物理动量定理教案一、教学目标1. 让学生理解动量的概念,掌握动量的计算公式。
2. 让学生了解动量定理的内容,能够运用动量定理分析实际问题。
3. 培养学生的逻辑思维能力和动手实践能力。
二、教学内容1. 动量的概念及其计算公式2. 动量定理的表述3. 动量定理的应用三、教学重点与难点1. 动量的概念及其计算2. 动量定理的理解与应用四、教学方法1. 讲授法:讲解动量和动量定理的基本概念和原理。
2. 案例分析法:分析实际问题,引导学生运用动量定理解决问题。
3. 讨论法:分组讨论,分享各组运用动量定理解决问题的过程和心得。
4. 实践操作法:让学生动手实践,加深对动量定理的理解。
五、教学过程1. 导入:通过生活中的实例,引导学生思考动量定理的应用。
2. 新课导入:讲解动量的概念及其计算公式。
3. 案例分析:分析实际问题,让学生运用动量定理解决问题。
4. 分组讨论:学生分组讨论,分享各组运用动量定理解决问题的过程和心得。
5. 总结讲解:对各组的讨论进行总结,强调动量定理的应用注意事项。
6. 实践操作:让学生动手实践,运用动量定理解决实际问题。
7. 课堂小结:回顾本节课所学内容,巩固学生对动量定理的理解。
8. 作业布置:布置相关练习题,让学生巩固所学知识。
9. 课后反思:教师对本节课的教学进行反思,为下一步教学做好准备。
10. 教学评价:对学生的学习情况进行评价,了解学生对动量定理的掌握程度。
六、教学评价设计1. 学生对动量的概念和计算公式的理解程度。
2. 学生对动量定理的掌握情况,包括定理的内容及其应用。
3. 学生在案例分析和实践操作中运用动量定理的能力。
4. 学生在讨论中的参与程度,以及观点的阐述和逻辑思维能力。
七、作业设计1. 动量计算题:要求学生根据给定的物体质量和速度,计算动量。
2. 动量定理应用题:要求学生运用动量定理分析实际问题,解决问题。
八、课后反思教师将在课后对本次教学进行反思,内容包括:1. 学生对动量定理的掌握情况,以及教学中是否有效地帮助学生理解和应用动量定理。
人教版高一物理动量定理说课稿人教版高一物理动量定理说课稿动量定理说课稿大家好,今日我说课的题目是《动量定理》。
本节课选自高中物理课本人教版(必修加选修)第二册第八章第二节。
我说课的过程包括说教材和同学,说教学目标,说教学的过程、方法及其原理,即教学的组织过程,最末再说板书设计和本节课的教学设计特色。
一、首先说教材和同学。
动量定理是物理学中力学部分的重要规律之一,是联系力与运动的重要桥梁,是说明物理现象和解决物理问题的重要物理规律之一。
同学已经学习了牛顿运动定律和运动学的基本规律,已经具备了进一步学习动量定理的知识基础。
同时高中的同学思维活跃,关怀生活,往往对物理规律和现实生活的联系比较感爱好。
我在这节课的设计过程中充分考虑了同学的这些心理特点,依据新课程标准对知识与技能、过程与方法,情感立场与价值观三个方面的要求,制定了以下教学目标: 1.知识与技能能够说出动量定理的内容。
能够运用动量定理说明生活中的物理现象,并能够进行相关的计算。
2.过程与方法让同学在多媒体创设的情境中,通过小组争论等方式学习和应用新知识,培育同学的参加和合作意识,进一步学会沟通与合作。
3.情感立场与价值观使同学认识到物理知识与生活是休戚相关的,体会到学习物理的乐趣。
培育同学喜爱科学、乐于实践、擅长沟通合作的科学立场。
重点:能够运用动量定理说明科学中和生活中的一些相关现象。
难点:同学解决问题时在应用带有方向的物理量方面简单出错,因此我把本节课的难点确定为:应用动量定理求解时能够正确地把握相关物理量的矢量性。
复习:加速度:a=(v2-v1)/t冲量:动量:牛顿第二定律:表达式:二、说教学的过程、方法及其原理。
这节课我主要是依据建构主义学习理论进行设计的,在整个过程中主要采纳了试验法、争论法和多媒体帮助教学法等多种教学方法。
当今建构主义对于学习做出了新的说明,认为学习是学习者主动地建构内部心理表征的过程,并且认为知识具有情境性,知识是在情境中通过活动而产生的。
《动量定理》教案第一篇:《动量定理》教案《动量定理》教案教学目标一.知识目标1.能够自行推导出动量定理的表达式。
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现象。
4.会用动量定理分析、计算简单的问题。
二、能力目标1.培养学生的推理能力和说明说理能力。
2.学会用动量定理解释现象和处理问题。
三、德育目标1.通过动量定理的推导和应用,使学生了解物理学的研究方法。
2.培养学生具体问题具体分析、理论联系实际的能力。
教学重点1.动量定理的推导。
2.利用动量定理解释有关现象。
教学难点1.理解动量定理的确切含义。
2.如何利用动量定理分析打击和碰撞类力学问题。
教学方法通过演示实验.引入课题,激发学生兴趣;通过例题分析,归纳动量定理解题的基本思路和步骤;运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力.分层教学法.教学用具鸡蛋四个,泡沫塑料垫一块,软垫一块,一块瓦片,一本硬封面的书,铁锤、投影仪、投影片、CAI课件.课时安排1课时教学过程[投影本节学习目标] 1.能够自行推导动量定理.2.理解动量定理的意义.3.会用动量定理解释有关现象.4.会用动量定理解决相关物理问题.一、导入新课通过上节课的学习我们知道:物体动量变化时一定受到了冲量的作用.那么冲量和物体动量的变化究竟存在什么样的定量关系呢?通过本节课的学习.我们来完成这一任务.二、新课教学(一)动量定理基础知识请同学们阅读课文,回答下列问题: [投影片出示] 1.什么是动量?什么是冲量? 2.什么是动量的变化量? 3.冲量与动量的变化有何关系?试证明. 4.什么是动量定理? 学生阅读课文后,得出结论;1.从上节的学习中知道:物体运动的速度和质量的乘积叫动量。
即p=mv;而力和力作用时间的乘积叫冲量,即I=F·t.2.不同状态间动量的改变叫动量的变化量,它是一矢量,并且是一过程量,即:∆p=p2-p13.冲量应与动量的变化相对应.若一质量为m、初速度为v1的物体,在恒力F作用t时间后速度变为v2。
动量定理
一、教学目的:
1.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.
2.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量表达式.
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.
二、教学重点:
理解动量定理的确切含义和表达式
三、教学难点:
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
四、教学用具:
生鸡蛋、较厚的海绵垫、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等
五、教学过程
演示引入新课
演示课件1鸡蛋落地;
【演示】一个鸡蛋从一米高的地方落到厚的海绵垫上(提示学生注意观察,演示课件1鸡
蛋落地),发现鸡蛋不会被打破.
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;
从高处往下跳,落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等.这样做的目的是为了缓冲.而在某些情况下,我们又不希望缓冲,比如用铁锤钉钉子.
为了解释这类现象,我们就来学习关于动量定理的知识.
【板书】二、动量定理
进行新课 下面以一个物体在恒定的合外力作用下进行动量定理的理论推导.
【板书】一、理论推导
推导的依据:牛顿第二定律和运动学的有关公式.如
图7-7所示,物体的初动量为p=mv 、末动量为p ‘=mv ‘,经历的时间为t ,由加速度的
定义式(),'t v v a -=
由牛顿第二定律F=ma=(),'t v v m -,可得Ft=mv ’-mv , 即Ft=p ‘-p
问:该式的左边Ft 是什么量?右边p 一p ‘是什么意义?
该式就是动量定理的数学表达式。
【板书】二、动量定理
1.物理意义:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化
2.公式:Ft=p ’一p 其中F 是物体所受合外力,p 是初动量,p ‘是末动量,t 是物
体从初动量p 变化到末动量p ‘所需时间,也是合外力F 作用的时间。
3.单位:F 的单位是N ,t 的单位是s ,p 和P ‘的单位是kg ·m/s (kg ·ms -1)。
前面我们通过理论推导得到了动量定理的数学表达式,下面对动量定理作进一步的理解。
【板书】三、对动量定理的进一步认识
1.动量定理中的方向性
公式Ft= p ‘一P=△p 是矢量式,合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同。
合
外力冲量的方向可以跟初动量方向相同,也可以相反。
例如,匀加速运动合外力冲量的方向与初动量方向相同,匀减速运动合外力冲量方向与
F p=mv p ’=mv ’
图7-7
初动量方向相反,甚至可以跟初动量方向成任何角度。
在中学阶段,我们仅限于初、末动量的方向、合外力的方向在同一直线上的情况(即一维情况),此时公式中各矢量的方向可以用正、负号表示,首先要选定一个正方向,与正方向相同的矢量取正值,与正方向相反的矢量取负值。
如图7-8所示,质量为m的球以速度v向右运动,
与墙壁碰撞后反弹的速度为v’,碰撞过程中,小球所受
墙壁的作用力F的方向句左.若取向左为正方向,则小
图7-8 球所受墙壁的作用力为正值,初动量取负值,末动量取正值,因而根据动量定理可表示为Ft=p‘一p=mv‘一(一mv)=mv’十mv。
此公式中F、v、v‘均指该物理量的大小(此处可紧接着讲课本上的例题)。
演示课件2小钢球碰到墙壁后返回.
演示;课件3小钢球碰到坚硬大理石后返回(人教社出版).
【板书】2.动量的变化率:动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。
由动量定理Ft=△p得F=△P/t,可见,动量的变化率等于物体所受的合外力。
当动量变化较快时,物体所受合外力较大,反之则小;当动量均匀变化时,物体所受合外力为恒力,
可由图7-9所示的图线来描述,图线斜率即为物体所受合外力F,斜率大,则F也大·△
【板书】3.动量定理的适用范围
尽管动量定理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在
恒定合外力的情况下推导出来的.可以证明:
动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间变化的变力. 图7-9
对于变力情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的
平均值.
在实际中我们常遇到变力作用的情况,比如用铁锤钉钉子,球拍击乒乓球等,钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力,这时变力的作用效果可 F
以等效为某一个恒力的作用,则该恒力就叫变力的平均值,
如图7-10所示,是变力与平均力的F-t图像,其图线与横轴
所围的面积即为冲量的大小,当两图线面积相等时,即变力
与平均力在t0时间内等效.
利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题,还图7-10
可以解决曲线运动中的有关问题,将较难计算的问题转化为较易计算的问题,这一点将在以后的学习中逐步了解到.总之,动量定理有着广泛的应用.
下面,我们应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题.
【板书】四、应用举例
鸡蛋从某一高度下落,分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的,也即初动量相同,碰撞后速度均变为零,即末动量均为零,因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同.而两种情况下的相互作用时间不同,与石头碰时作用时间短,与海绵垫相碰时作用时间较长,由Ft=△p知,鸡蛋与石头相碰时作用大,会被打破,与海绵垫相碰时作用力较小,因而不会被打破.
接着再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中等现象.在实际应用中,有的需要作用时间短,得到很大的作用力而被人们所利用,有的需要延长作用时间(即缓冲)减少力的作用.请同学们再举些有关实际应用的例子.加强对周围事物的观察能力,勤于思考,一定会有收获.
演示;课件4缓冲装置(人教社出版)
【板书】用动量定理解释现象可分为下列三种情况:
(l)△p一定,t短则F大,t长则F小;
(2) △F一定,t短则△p小,t长则△p大;
(3)t一定,F大则△p大,F小则△p小.
做一做,课本上的缓冲装置摸拟的实验,请两个同学到讲台上操作,在老师指导下完成.
六、参考题
l..桌面上的一张纸条上压有一只茶杯,若缓慢拉动纸条,则茶杯会随纸条运动,若迅速拉动纸条,则纸条会从茶杯底下抽出来,请做一做,并用动量定理解释这个现象.
2.质量为65kg的人从高处跳下,以7m/s的速度着地,与地面接触后经0·015停下,地面对他的作用力多大?这个力作用在人体上安全吗?为了安全,人跳下与地面接触后,双腿弯曲使人下蹲.若经1s停下,地面对他的作用力是多大?这个值会小于人的重力吗?并根据你的计算回答:在什么情况下要考虑自身的重力?什么情况下可以不考虑自身的重力?
3.一个质点受到合外力F作用,若作用前后的动量大小分别为p和p’,动量的变化为△p,速度的变化为△v,则
A.p=-p’是不可能的
B.△p垂直于p是可能的
C.△P垂直于△v是可能的
D.△P=O是不可能的.
七、说明
l.本节课的重点是动量定理的物理意义.动量定理是由牛顿第二定律导出的,学生对于这个推导过程是没有什么困难的.但是,有两点学生不容易理解:第一,动量定理与牛顿第二定律的区别何在?第二,有了牛顿第二定律为什么还要动量定理了应该使学生明确,牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用效果,而由它所导出的动量定理是力的持续作用的效果,在推导过程中出现的F和t"融为"一体,这就是冲量.恒力作用有冲量,变力作用也有冲量.只要物体受到的冲量相同,而无论力大还是力小,其动量变化就一定相同.这样,即使在作用力比较复杂的情况下,牛顿第二定律难以应用时,动量定理却完全可以应用.
2.动量定理和现实生活的联系比较紧密,在教学申应多举一些学生熟悉的例子,让学生应用动量定理做出定性的解释.在运用动量定理解决竖直方向的冲击力问题时,若接触时间很短,则自重可不予考虑,反之,自重就不可忽略,如参考题
3.当接触时间为ls时,可能有的学生会得出"地面对人的平均作用力小于自重"的结论.所以,对于自重是否考虑,一般是需要经过计算才能确定的.
3.对教学过程中的几点建议:
⑴本教案用了课本上用演示鸡蛋下落的实验引人新课的方法,以激发学生的兴趣.此实验之后,也可以演示让鸡蛋落入盘中,使之打破的实验,以证实鸡蛋碰石头会被打破的结论.也可以由上一节的冲量、动量及动量的变化的概念复习引入新课.
(2)对课本上的"缓冲装置摸拟"和课件演示实验,本教案采用在课堂完成.若课堂上时间较紧(这要视学生的层次高低而定),则应指导学生在课后完成.课本上的例题放在讲解图7-8示例之后进行,有利于知识结构传授的连续性.
(3)参考题4牵涉到曲线运动中动量变化的问题,是为高层次的同学准备的,对普通学生不宜要求.
(4)对于缓冲问题中的"作用时间较长",非缓冲问题中的"作用时间较短"的结论,学生往往会问:"你怎么知道时间的长短严比如1s与0·01s尽管相差近百倍,但在实际问题中要靠人直接"感受"出来是很困难的.在有条件的学校,建议制作多媒体软件,对作用时间进行"放大"予以比较,或者用摄像机将缓冲与非缓冲的实验拍摄下来,通过放"慢镜头"来放大作用时间的不同,使学生能够从中"感受"到由于作用时间的不同导致作用力不同.。