教案-全国-2006_高一物理动量定理 人教版.rar

用心爱心专心121号编辑5高一物理动量定理教学目的：理解动量定理的确切含义和表达式及其适用范围2.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。3.引导学生进行研究性学习，从而培养学生研究性学习的能力和理论联系实际的能力。教学重点：动量定理的推导和应用教学难点：动量定律的应用教学方法：以学生为主体的探讨式的研究学习新课教授引入1、惊呼后的断想动画演示据报载：1962年，一架“子爵号”客机，在美国的伊利奥特市上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，十七人丧生，1980年，一架英国的“鸽式”战斗机在威夫士地区上空与一只秃鹰相撞，飞机坠毁飞行员弹射逃生。小小的飞禽何以能撞毁飞机这样的庞然大物？2、实验演示提问：能用一张纸接住高空掉下来的钢球吗？演示1：用纸接住高空掉下的钢球演示2：用纸不能接住高空掉下的钢球3、设疑：为什么纸能够接住从高处掉下来钢球而完好无损，一只小小的鸟能将一架飞机撞毁呢？学生因兴奋和好奇而自发讨论这样的问题是比较多的，在我们体育课、生活中也经常遇到，比如：跳高为什么要用海绵垫子而不是水泥地，高速路上为什么要系上安全带？因此研究这些问题是具有理论价值和实际意义的。下面请大家带着这些问题阅读教材，并以学习小组为单位讨论研究以下问题eq\o\ac(○,1)动量的变化量与合外力的冲量有什么关系，请从牛顿定律和运动学的角度推导动量变化量与合外力的冲量的关系？eq\o\ac(○,2)在我们身边有很多现象和做法都与该知识有关，你能举一些例子吗？并加以解释。eq\o\ac(○,3)如何求解变力的冲量？二、新棵教学动量定理的推导展示学生的推导（略）推导过程在摩擦系数为μ的粗糙水平面上，质量为m的物体在恒力F的作用下做变速直线运动，经过t时间，速度从v1变为v2。推导：设物体的加速度为a根据牛顿第二定律有：--------①根据加速度的定义式：-------------②把②代入①：----------③③变形：令，末动量为，初动量为。所以，即合外力的冲量等于动量的变化量这就是我们书上的动量定理。注：对于推导、证明题必须注意文字说明，没有的字母需要先设，所用的公式定律需要指明。动量定理(1)内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。(2)表达式：或注：eq\o\ac(○,1)影响动量改变的因素：力和时间eq\o\ac(○,2)从这个表达式可以看出，利用动量定理解决问题时，可以省去繁杂的物理过程，只需掌握其初末状态即可。讨论：合外力的冲量与初、末动量的大小有没有必然的联系呢？动量变化的方向与合外力冲量的方向有什么关系呢？学生思考讨论学生分析：vV/[例]：如图所示，质量为m的足球以速度v向右运动，与墙壁碰后反弹的速度为v/，碰撞过程中，足球的动量变化量为多大？方向与墙壁对球的冲量的方向有什么关系？分析：足球的初动量为mv，方向向右，末动量为mv/，方向向左，若规定向左为正方向，则动量的变化量：；在碰撞过程中，足球所受墙壁的作用力F的方向向左，所以动量变化量的方向与合外力的冲量方向相同。总结：eq\o\ac(○,1)公式是矢量式，合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同；末动量减初动量不等于简单的代数加减，而是矢量差。eq\o\ac(○,2)此公式中各矢量的方向可以用正、负号表示，因此，在计算动量变化量的过程中，应先选定一个正方向，与正方向相同的矢量取正值，反之，取负值。动量定理的适用范围讨论：在上面的例题中，若已知球与墙壁的作用时间为t，那么墙壁对球的作用力的冲量和作用力如何求呢？分析：墙壁对球的作用力是不是一个恒力呢？能否直接利用求解呢？tFt0在实际生活中我们常遇到变力作用的情况，比如铁锤钉钉子，球拍击乒乓球等，墙壁对球的作用力也是一个变力，这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用，则该恒力就叫变力的平均作用力。如图所示，是变力和平均力的F-t图像，其图线与横轴围成的面积即为冲量的大小，当量图线面积相等时，即变力与平均力在t0内内等效。所以由动量定理得又结论：eq\o\ac(○,1)动量定理的适用范围：动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力eq\o\ac(○,2)求变力的冲量的方法：应用动量定理求解4、动量定理的应用例1：实例分析（纸接高空掉下来的钢球）提问：为什么两种接法会出现不同情况呢？请用动量定理加以解释。学生讨论：（解答略）总结：eq\o\ac(○,1)若动量改变量相同时，F越大，t越小，反之，F越小，t越大。eq\o\ac(○,2)若物体所受冲量相同时，m越大，v越小，反之，m越小，v越大。讨论：钢球与白纸的作用力到底有多小呢？下面我们通过简要的计算来说明这一问题。若钢球质量为50g，从离白纸1m高处自由下落到白纸上，钢球从接触白纸到陷至最低点经历的时间为0.