1、冲量和动量、动量定律冲量和动量、动量定律学案示例一、教学目标1理解和掌握冲量的概念，指出冲量的矢量性。2理解和掌握动量的概念，指出动量的矢量性，并能正确估算维空间内物体动量的变化。3学习动量定律，理解和掌握冲量和动量转变的关系。二、重点、难点剖析有了力、时间、质量和速率的概念，为何还要引入冲量和动量的概念？理解冲量、动量的概念。理解动量定律的内容和物理表达式。冲量和动量都是矢量，使用这两个化学量时要留心方向性。三、主要教学过程（一）引入新课力是物体对物体的作用。力f对物体作用一段时间t，力f和所用时间t的乘积有哪些数学意义？质量是物体惯性的量度，是物体内在的属性。速
2、度是物体运动的外部特点。物体的质量与它运动速率的乘积有哪些数学意义？这就是我们要讲的冲量和动量。四、教学过程设计1冲量力是形成加速度的原由。如果有恒力f，作用在质量为m、静止的物体上，经过时间t，会形成哪些疗效呢？由ft=mat=mv看出，力与时间的乘积ft越大，静止的物体获得的速率v就越大；ft越小，物体的速率就越小。由公式看出，如果要使静止的物体获得肯定的速率v，力大，所用时间就短；力小动量定理和冲量定理的关系，所用时间就长一些。力和时间的乘积在转变物体运动状态方面，具有肯定的数学意义。明晰：力f和力作用时间t的乘积，称作力的冲量。用i表示冲量，i=ft。写出：i=ft力的国际单位是牛，时间的
3、国际单位是秒，冲量的国际单位是牛·秒，国际符号是n·s。写出：（l）单位：n·s力是矢量，既有大小，又有方向；冲量也既有大小，又有方向。冲量也是矢量。写出：(2)冲量是矢量冲量的方向由力的方向确定。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。学习过动量定律后，自然也都会明白了。说明：估算冲量时，肯定要留心估算的是一个力的冲量，还是合力的冲量。例1：以初速率
4、v0。竖直向下抛出一物体，空气阻力不行忽略。关于物体遭到的冲量，以下说法中正确的是a物体上升阶段和下落阶段遭到重力的冲量方向相反b物体上升阶段和下落阶段遭到空气阻力冲量的方向相反c物体在下落阶段遭到重力的冲量小于上升阶段遭到重力的冲量d物体从抛出到返回抛出点，所受各力冲量的总和方向向上剖析：物体在整个运动中所受重力方向都向上，重力对物体的冲量在上升、下落阶段方向都向上，选项a错。物体向下运动时动量定理和冲量定理的关系，空气阻力方向向上，阻力的冲量方向也向上。物体下落时阻力方向向下，阻力的冲量方向向下。选项b正确。在有阻力的状况下，物体下落的时间t2比上升时所用时间t1大。物体下落阶段重力的冲量mgt2大
5、于上升阶段重力的冲量mgt1，选项c正确。在物体上抛的整个运动中，重力方向都向上。物体在上升阶段阻力的方向向上，在下落阶段即使阻力的方向向下，但它比重力小。在物体从抛出到返回抛出点整个过程中，物体遭到合力的冲量方向向上，选项d正确。综上所述，正确选项是b、c、d。要留心的是，冲量和力的作用过程有关，冲量是由力的作用过程确定的过程量。2动量运动物体与另一个物体发生作用时，作用的疗效是由速率准备，还是由质量准备，还是由质量和速率共同准备？提出问题：以10m/s的速率运动的球，能不能用头去顶？回答是：篮球，才能去顶；标枪，则不能。质量20g的小物体运动过来，能不能用手去接？回答是：
6、速度小，能够去接。速率大，如炮弹，就不能。在回答前面问题的基础上，可归纳出：运动物体作用的疗效，它的动力学特点由运动物体的质量和速率共同准备。明晰：运动物体的质量和速率的乘积叫动量。动量一般用字母p表示。写出：p=mv质量的国际单位是千克，速率的国际单位是米每秒。动量的国际单位是千克米每秒，国际符号是km·m·s-1。写出：（l）单位：kg·m·s-1质量均为m的两个物体在水平面上都是由西向东运动，同时撞到一个静止在水平面上的物体，静止的物体将向东运动。如果这两个物体一个由东向北，一个由西向东运动，同时撞到静止在水平面上的物体，这个物体可能还
7、静止不动。可见动量除了有大小，并且还有方向。动量是矢量，动量的方向由速率方向确定。写出：（2）动量是矢量，动量的方向就是速率的方向。动量是矢量，在讨论动量转变时，肯定要留心方向。如果物体沿直线运动，动量的方向可用正、负号表示。例2：质量为m的小球以水平速率v垂直撞到竖直墙面上后，以相同的速率大小大跌回去。求小球撞击墙上前后动量的变化。解：取大跌后速率的方向为正方向。碰后小球的动量p'=mv。碰前速率v的方向与规定的正方向反向，为负值。碰前动量p=-mv。小球动量的转变大小为p'p=mv-(-mv)=2mv小球动量转变的方向与大跌后小球运动方向同向。3动量定律
8、在上面讲冲量时，早已得出ft=mv的关系。这说明物体在冲量作用下，静止的物体动量变化与冲量的关系。冲量和动量之间虽然有哪些关系？在恒力f作用下，质量为m的物体在时间t内，速率由v变化到v'。根据牛顿第二定理，有f=ma式中f为物体所受外力的合力。方程两侧同乘时间t，ft=mat=mv'-mv多项式右侧是物体遭到全部外力合力的冲量，用i表示。mv和mv'是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p'表示。p'-p是物体动量的转变，又叫动量的增量。方程的数学意义是：物体动量的转变，等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定律。用公式表示：写出：i=p'
9、;-p例3：质量2kg的铁块与水平面间的动磨擦质数=0.2，铁块在f=5n的水平恒力作用下由静止开头运动。g=10m/s2，求恒力作用铁块上10s末物体的速率。解法1：恒力作用下的铁块运动中共遭到竖直向上的重力mg，水平面对上的支持力n，沿水平方向的恒力f和磨擦力，如图所示。铁块运动的加速度铁块运动10s的速率vt=at=0.5×10m/s=5m/s解法2：铁块的受力剖析同上。在10s内铁块所受合力的冲量i=ft-ft。铁块初速率是零，10s末速率用v表示。10s内铁块动量的转变就是mv。根据动量定律i=mv，10s末铁块的速率两种解法相比较，显著借助动量定律比较简约
10、。动量定律可以通过牛顿第二定理和速率公式推论下来，绕开了加速度的环节。用动量定律处理和时间有关的力和运动的问题时就比较便利。（三）课堂小结1力和时间的乘积，或则说力对时间累积的疗效叫冲量。力是转变物体运动状态的原因，冲量是转变物体动量的原因。动量是描述运动物体力学特点的化学量，是化学学中相当重要的概念。这一概念是单一的质量概念、单一的速率概念难以取代的。2动量定律反映了物体遭到全部外力的冲量总和和物体动量的转变在数值和方向上的等值同向关系。3冲量、动量都是矢量，动量定律在使用时肯定要留心方向。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、说明运动具有相对性。动量也具有相对性。在学校阶段，我们只争辩以地面为参照系的动量。6