§16-2動(dòng)量和動(dòng)量定理學(xué)案

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1、 §16-2 動(dòng)量和動(dòng)量定理學(xué)案 閱讀課本第6--7頁(yè)，完成以下問(wèn)題。 一．動(dòng)量的概念： 1.定義：在物理學(xué)中，物體的 和 的乘積叫做動(dòng)量。 2.定義式： 3.單位： 4.對(duì)動(dòng)量的理解： （1）矢量性：動(dòng)量的方向與 方向一致。 （2）瞬時(shí)性：動(dòng)量的定義式中的v指物體的瞬時(shí)速度，從而說(shuō)明動(dòng)量與 或 對(duì)應(yīng)，是 （狀態(tài)量或過(guò)程量）。 （3）相對(duì)性：速度具有相對(duì)性，參考系不同，同一個(gè)物體的 也就不同。 二．動(dòng)量的變化量 1.

2、定義：物體的 與 的矢量差叫做物體動(dòng)量的變化. 2.表達(dá)式： 3.矢量性：動(dòng)量的變化量等于末狀態(tài)動(dòng)量減去初狀態(tài)的動(dòng)量，一維情況下，提前規(guī)定正方向，?p的方向與△v的方向 . 4.動(dòng)量的變化也叫動(dòng)量的增量或動(dòng)量的改變量 例1.一個(gè)質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng)，碰到一個(gè)堅(jiān)硬物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)（如圖），碰撞前后鋼球的動(dòng)量各是多少？碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少？ 練習(xí)1.通過(guò)解答以下三個(gè)小題，思考動(dòng)量與動(dòng)能的區(qū)別。 （1）質(zhì)量為2 kg的物體，速度由

3、3 m／s增大為6m／s，它的動(dòng)量和動(dòng)能各增大為原來(lái)的幾倍? （2）質(zhì)量為2kg的物體，速度由向東的3 m／s變?yōu)橄蛭鞯?m／s，它的動(dòng)量和動(dòng)能是否變化了?如果變化了，變化量各是多少? （3）A物體質(zhì)量是2kg，速度是3m/s，方向向東，B物體質(zhì)量是3kg，速度是4m/s，方向向西。它們的動(dòng)量之和是多少?動(dòng)能之和是多少? 總結(jié)：1.動(dòng)量和動(dòng)能都是 量（填“狀態(tài)量”或“過(guò)程量”） 2.動(dòng)量是 量，動(dòng)能是 量(標(biāo)量或矢量) 3.動(dòng)量發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)能 發(fā)生變化，動(dòng)能發(fā)生變化時(shí)，動(dòng)量 發(fā)生變化（填一定或不一定） 4.二者的定量關(guān)系： 思考

4、討論：以下幾種運(yùn)動(dòng)的動(dòng)量變化情況（即動(dòng)量大小，方向的變化情況）。 ① 物體做勻速直線運(yùn)動(dòng) ②物體做自由落體運(yùn)動(dòng) ③物體做平拋運(yùn)動(dòng) ④物體做勻速圓周運(yùn)動(dòng) 在日常生活中，有不少這樣的事例：跳遠(yuǎn)時(shí)要跳在沙坑里；跳高時(shí)在下落處要放海綿墊子；從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲；輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡皮輪胎，汽車安裝有安全氣囊等，這樣做的目的是為了什么呢？而在某些情況下，我們又不希望這樣，比如用鐵錘釘釘子而不用橡皮錘。這些現(xiàn)象中的原因是什么呢？接下來(lái)我們來(lái)探究其中的奧秘。 閱讀課本第7—11頁(yè)，完成以下幾個(gè)問(wèn)題 三、沖

5、量、動(dòng)量定理 推導(dǎo)：用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律 v v ’ F m t t’ 設(shè)一個(gè)物體質(zhì)量為m ，在恒力F 作用下，在時(shí)刻t 物體的速度為v ，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間 ，在時(shí)刻t’ 物體的速度為v ’，嘗試由F=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)推導(dǎo)出力和動(dòng)量變化的關(guān)系？ 最終你得到的表達(dá)式為：F=_________。 物理意義：物體所受的力等于物體動(dòng)量的_________。根據(jù)以上推論完成以下內(nèi)容： 1.沖量： ___ ___與_________的乘積叫沖量。公式：I=_________。單位：_________。 它反映了力的作用對(duì)_______的積累效果。 說(shuō)

6、明：①?zèng)_量是過(guò)程量，求沖量一定要明確哪一個(gè)力在哪一段時(shí)間內(nèi)的沖量。 ②沖量是矢量，沖量的方向不一定是力的方向，只有恒力沖量的方向才與力的 方向 。 ③上式只能用來(lái)計(jì)算恒力的沖量。 ④力作用一段時(shí)間便有了沖量，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。 思考：用力去推一個(gè)物體，一段時(shí)間后仍沒(méi)能推動(dòng)。這個(gè)力的沖量為零嗎？為什么？這個(gè)力對(duì)物體做功了嗎？又為什么？ 2.動(dòng)量定理：物體在一個(gè)過(guò)程始末的____________等于它在這個(gè)過(guò)程中所受力的______。 公式：F?t=_________或___________=I 說(shuō)明：①動(dòng)量定理中的Ft指的是

7、 的沖量 ②動(dòng)量定理描述的是一個(gè)過(guò)程，它表明物體所受 是物體 的原因，物體動(dòng)量的變化是由它受到的外力經(jīng)過(guò)一段時(shí)間積累的結(jié)果. ③Ft=p′-p是一個(gè)矢量式，運(yùn)算應(yīng)遵循 ．若動(dòng)量定理公式中各量均在一條直線上，可規(guī)定某一方向?yàn)檎鶕?jù)已知各量的方向確定它們的正負(fù)，從而把矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算． ④動(dòng)量定理說(shuō)明合外力的沖量與研究對(duì)象的動(dòng)量增量的數(shù)值 ，方向 ，單位 ．但不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量． ⑤動(dòng)量定理既適用于恒力，也適用于 ．對(duì)于變力的情況， F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值

8、． 四.動(dòng)量定理的應(yīng)用: 例2：一個(gè)質(zhì)量m=10kg的物體，以v=10m/s的速度做直線運(yùn)動(dòng)，受到一個(gè)反向作用力F，經(jīng)過(guò)4s，速度變?yōu)榉聪?m/s。這個(gè)力多大？ 例3.如圖所示，固定的光滑斜面傾角為θ．質(zhì)量為m的物體由靜止開(kāi)始從斜面頂端滑到底端，所用時(shí)間為t．在這一過(guò)程中正確的是( ) A．所受支持力的沖量為O B．合力的沖量大小為mgt C．所受重力的沖量大小為mgt D．動(dòng)量的變化量大小為mgt 運(yùn)用動(dòng)量定理解題的步驟： ? ①確定研究對(duì)象； ? ②對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，確定全部外力及作用時(shí)間； ? ③找出物體的初末

9、狀態(tài)并確定相應(yīng)的動(dòng)量； ? ④如果初、末動(dòng)量在同一直線上，則選定正方向，并給每個(gè)力的沖量和初末動(dòng)量帶上正負(fù)號(hào)，以表示和正方向同向或反向；如果初、末動(dòng)量不在同一直線上，則用平行四邊形定則求解； ⑤根據(jù)動(dòng)量定理列方程求解． 練習(xí)2.若上述物體是一雞蛋m=0.05Kg， h=0.8m，在下列兩種情況下，求雞蛋所受到的平均沖力？ (1)雞蛋落在硬面上，與硬面作用時(shí)間為t=0.01s ，則雞蛋所受到的平均沖力？ （2）雞蛋落在軟墊上，與軟墊作用時(shí)間為t =1 s，則雞蛋所受到的平均沖力？ （3）雞蛋落在軟墊上不易碎的原因是：（ ） A.減小了雞蛋的動(dòng)量

10、B.減小了雞蛋的動(dòng)量變化 C.減小了對(duì)雞蛋的沖量 D.延長(zhǎng)了雞蛋與接觸面的作用時(shí)間，從而減小了對(duì)雞蛋的沖力 課后訓(xùn)練： 1．下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．動(dòng)量的方向一定跟物體的速度方向相同，且動(dòng)量大的物體其速度一定大 B．沖量的方向一定跟對(duì)應(yīng)的作用力方向相同，且沖量大對(duì)應(yīng)的作用力一定大 C．物體受到的沖量方向與物體末動(dòng)量的方向不一定相同 D．合外力的沖量為零，則物體所受各力的沖量均為零 2.關(guān)于物體所受沖量跟其受力情況和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，下列說(shuō)法正確的是 （

11、 ） A．物體受到的沖量越大，它的動(dòng)量變化一定越快 B．物體受到的沖量越大，它的動(dòng)量變化一定越大 C．物體受到的沖量越大，它受到的合外力一定越大 D．物體受到的沖量越大，它的速度變化一定越快 3.下列說(shuō)法正確的是 （ ） A．根據(jù)F=?P/?t 可把牛頓第二定律表述為：物體動(dòng)量的變化率等于它所受的合外力 B．力與力的作用時(shí)間的乘積叫做力的沖量，它反映了力的作用對(duì)單間的累積效應(yīng)，是一個(gè)標(biāo)量 C．動(dòng)量定理的物理實(shí)質(zhì)與牛頓第二定律是相同的，但有時(shí)用起來(lái)更方便 D．易碎

12、品運(yùn)輸時(shí)要用柔軟材料包裝，船舷常懸掛舊輪胎，都是為了延長(zhǎng)作用時(shí)間以減小作用為 4.下面的說(shuō)法正確的是 （ ） A．物體運(yùn)動(dòng)的方向就是它的動(dòng)量的方向 B．如果物體的速度發(fā)生變化，則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零 C．如果合外力對(duì)物體的沖量不為零，則合外力一定使物體的動(dòng)能增大 D．作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小 5. 質(zhì)量為1kg的物體從離地面5m高處自由下落。與地面碰撞后。上升的最大高度為3.2m，設(shè)球與地面作用時(shí)間為0.2s，則小球?qū)Φ孛娴钠骄鶝_力為(g=10m/s2)（ ） A．90N B．80N C．110N D．100N 6.蹦床是運(yùn)動(dòng)員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動(dòng)作的運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目.一個(gè)質(zhì)量為60 kg的運(yùn)動(dòng)員，從離水平網(wǎng)面3.2 m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0 m高處.已知運(yùn)動(dòng)員與網(wǎng)接觸的時(shí)間為1.2 s.若把在這段時(shí)間內(nèi)網(wǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力當(dāng)作恒力處理，求此力的大小.（g=10 m/s2） 4