第二节动量定理.ppt
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1、第二节 动量定理,教学目标 一、知识目标 1能从牛顿运动定律和运动学公式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会用动量定理解释现象和处理有关的问题 二、能力目标 1能用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式; 2学会用动量定理解释现象和处理有关的问题 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通过用动量定理解释现象和处理有关的问题,培养学生的推理能力和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 如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;如何正确应用动量定理分析
2、打击和冲撞一类短时间作用的力学问题,1问题:一个质量为m的物体,初速度为v,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为v,求: 物体的初动量p和末动量p分别为多少? 物体的加速度a=? 据牛顿第二定律F=ma可推导得到一个什么表达式?,一、导入新课 1演示:在地板上放一块泡沫塑料垫,尽可能把鸡蛋举得高高的,然后放开手,让鸡蛋落到泡沫塑料垫上 首先让学生猜想可能出现的现象(大部分认为一定会摔破)实际操作:观察到鸡蛋并没被打破 2引入:鸡蛋从一米多高的地方落到泡沫垫上,鸡蛋却没有打破,为什么呢?本节课我们就来学习这方面的知识,学生思考并解答上述问题,初动量为p=mv,末动量为p=mv 物体的加速度
3、 Ft=m(v,-v)=p 教师:我们把上述表达式整理后得到:Ft=mv-mv. 在这个表达式中,各个物理量分别是什么? 学生答:等号左边表示合力的冲量,等号右边是物体动量的变化量,4教师总结 物体所受合力的冲量等于物体的动量变化,这个结论叫做动量定理 表达式为:Ft=mv-mv=p,5教师讲解,并用多媒体逐步展示对于动量定理及其表达式的理解应注意的几点: 动量定理中的Ft指的是合外力的冲量 问:合外力的冲量应如何求解? 学生:在所研究的物理现象中,如果作用在物体上的各个外力的作用时间相同,求合外力的冲量可先求所有力的合外力,再乘以时间,也可以求出各个力的冲量再按矢量运算法则求所有力的合冲量
4、如果作用在被研究对象上的各个外力的作用时间不同,就只能先求每个外力在相应时间内的冲量,然后再求出所受外力冲量的矢量和 公式中p指的是动量的变化,不能理解为动量,它的方向与动量方向可以相同,也可以相反,甚至可以和动量方向成任意角度. 但p一定跟合外力冲量I合方向相同;,动量定理描述的是一个过程,它表明物体所受合外力的冲量是物体动量变化的原因,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.,动量定理Ft=p-p是一个矢量式,运算应遵循平行四边形定则若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 动量定理公式中的p-p或mv-m
5、v是据所研究对象的动量的改变量,公式中的“-”号是运算符号,与正方向的选取无关 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相同,方向一致,单位等效但不能认为合外力的冲量就是动量的增量 动量定理既适用于恒力,也适用于变力对于变力的情况,动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值,(二)动量定理的应用 1出示例题1: 一个质量为0.18kg的垒球,以25 m/s的水平速度飞向球棒,被球棒打击后,反向水平飞回,速度的大小为45 m/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01 s,求球棒对垒球的平均作用力有多大?,2出示分析思考题: 你准备选哪个物体作为研究对象? 在题述过程中研究对象受到哪些力
6、的作用?合力的作用时间多长? 物体初动量和末动量各是多大? 选定哪个方向为正方向? 本题中的力是恒力还是变力? 能用动量定理求解吗?,3学生回答完上述问题后,安排一定的时间阅读课本的分析和解题过程 4学生总结运用动量定理解题的步骤:,确定研究对象; 对研究对象进行受力分析,确定全部外力及作用时间; 找出物体的初末状态并确定相应的动量; 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; 根据动量定理列方程求解,(三)用动量定理解释现象,1讨论:在动量变化量p一定的情况下,F和t之间有什
7、么关系? 学生:F和t成反比 教师:据上述关系,我们得到: 在p一定时,要增大力F,可缩短作用时间;要减小力F,可以使力的作用时间延长 2解释导语中的现象 鸡蛋掉到泡沫塑料垫上,延长了作用时间故作用力减小,所以鸡蛋没被击破,用多媒体展示下列过程:,用铁锤钉钉子,在铁锤的敲打下,钉子被钉进去; 工厂里,工人用冲床冲压钢板; 轮船的码头上装有橡皮轮胎,轮船正准备停靠码头的过程; 搬运玻璃等易碎品时,箱子里放些碎纸、刨花、泡沫塑料等; 跳远运动员跳在沙坑里; 篮球运动员接迎面飞来的篮球,手接触到球以后,两臂随球后引至胸前把球接住 学生依次讨论解释上述过程中为什么要这样做,教师总结:在生活中,我们要得
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