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高一物理组. 一、动量和冲量. 教学目的 1. 学生能说出动量和 冲量 的 定义式、单位、方向 2.能说出动量表示的牛顿第二定律,并能应用F= Δ P/t解释有关现象 重、难点 1.动量是矢量,与速度方向一致 2.运用F= Δ P/t解释有关现象. 一、 引入新课. 提问:1.足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什么?. 2.那么,如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢? 3.原因是什么?. 结论:运动物体的作用效果与物体的质量有关。. 4、同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?为什么? (提示: m 一定, v 不同).
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一、动量和冲量 • 教学目的 • 1.学生能说出动量和冲量的定义式、单位、方向2.能说出动量表示的牛顿第二定律,并能应用F=ΔP/t解释有关现象 • 重、难点 • 1.动量是矢量,与速度方向一致2.运用F=ΔP/t解释有关现象
一、引入新课 • 提问:1.足球场上一个足球迎头飞过来,你的第一个反应是什么?
2.那么,如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢?2.那么,如果飞过来的不是足球,而是一个铅球呢? 3.原因是什么?
结论:运动物体的作用效果与物体的质量有关。结论:运动物体的作用效果与物体的质量有关。
4、同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?为什么?(提示:m一定,v不同)4、同样质量的竹箭,一支用弓射出,而另一支用手掷,哪一支穿透本领大?为什么?(提示:m一定,v不同)
结论:运动物体的作用效果还与速度有关。所以,考虑运动物体的作用效果,要同时考虑其速度及质量,从而引入了一个新的物理量——动量。结论:运动物体的作用效果还与速度有关。所以,考虑运动物体的作用效果,要同时考虑其速度及质量,从而引入了一个新的物理量——动量。
二、动量 • 1.定义:质量m和速度v的乘积mv. • 2.公式:p=mv • 3 单位应是什么? • 4.P为状态量:Pt、Po
5.P为矢量(m为标量,v为矢量):方向:与v一致大小:m一定时,v↑则P↑; V一定时,m↑则P↑ • 矢量运算定则:平行四边形定则等
5 .动量的变化:一维时:归定正方向(一般Vo方向 )ΔP=Pt-Po (书例一);两维时:书思考题。
提问: • 我们看一个例子,假设质量为m的一颗子弹射入墙一刻的速度为V0,射出的速度为Vt,墙对子弹的作用力为一恒力,作用时间为t,那么F=?(一个学生在黑板上演算,其余在下计算。)
讲解: • 正确的答案: • F=(mVt-mVo)/t这就是牛顿第二定律的动量表达式。
F=(mVt-mVo)/t的物理意义 • 1.作用在物体上的合外力等于单位时间内物体动量的变化。 • 2.ΔP一定时: • t↑则F↓ • t↓则F↑
高空扔鸡蛋不破,原因答案:F= (Pt-Po)/t; (Pt-Po)不变, t↑则F↓ 由F=(mVt-mVo)/t,变形得: Ft=(mVt-mVo) 明确:冲量
三.冲量 • 1.定义:力F和力的作用时间t的乘积Ft叫冲量. • 2.公式:I=Ft • 3 单位应是什么? • 4 .I为过程量:与t有关
5.I为矢量:方向:如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。如果力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习动量定理后,自然会明白。大小:5.I为矢量:方向:如果在力的作用时间内,力的方向保持不变,则力的方向就是冲量的方向。如果力的方向在不断变化,如一绳拉一物体做圆周运动,则绳的拉力在时间t内的冲量,就不能说是力的方向就是冲量的方向。对于方向不断变化的力的冲量,其方向可以通过动量变化的方向间接得出。学习动量定理后,自然会明白。大小:
6 .冲量与牛顿第二定律的联系运算:由 F=ma和a= (Vt-Vo)/t ,得 F=m(Vt-Vo)/t 即F=(mVt-mVo)/t变形得Ft=(mVt-mVo) ,即I= Pt-Po
计算冲量 • 一定要注意计算的是一个力的冲量,还是合力的冲量。 • 例1:课课练例1 • 例2:以初速度竖直向上抛出一物体,空气阻力不可忽略。关于物体受到的冲量,说法中正确的是( )
A.物体上升阶段和下落阶段受到重力的冲量方向相反 B.物体上升阶段和下落阶段受到空气阻力冲量的方向相反 C.物体在下落阶段受到重力的冲量大于上升阶段受到重力的冲量 D.物体从抛出到返回抛出点,所受各力冲量的总和方向向下
四、小结 • 动量是描述运动物体力学特征的物理量,是物理学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速度概念无法替代的。 • 力和时间的乘积,或者说力对时间累积的效果叫冲量。力是改变物体运动状态的原因,冲量是改变物体动量的原因。 • 冲量、动量都是矢量,动量定理在使用时一定要注意方向。物体只在一维空间中运动,各力也都在同一直线时,动量、冲量的方向可用正、负号表示。
五、思考 • 1、史实:1980年,一只鸟撞上一飞行中的飞机,结果机翼被撞出一直径为70cm的大洞,机毁人亡,为什么?
2、说出气功师劈砖的道理。 • 3、拳击手为避对手一击而向后避,主要是为了( ):a.减少冲击速度b.延长接触时间c.减少拳击的动量
从五层楼约20米的地方掉下一个重0.1克的易拉罐,砸到人的头上,则它到达头顶的速度为V=√2gh=20 m/s,若作用时间为0.01秒,可算得:F=200牛顿=20千克力(忽略罐的重力)砸到人头。(强调:高空掷物的危害性)
六、布置作业 • 课课练