探究动量变化与冲量的关系西宁五中【教材剖析】这一章述说动量的概念并结合牛顿定理推导入《动量定律》和《动量守恒定理》为解决热学问题开辟了新的途径为热学的重点章节。《探究动量变化与冲量的关系》为本章第一节同时又为第二节《探究动量守恒定理》奠定了基础知识与技能能从牛顿运动定理和运动学公式,推导入动量定律的表达式。理解动量定律的准确涵义,晓得动量定律使用用于变力。会用动量定律解释有关现象和处理有关问题。过程与方式通过对动量定律的探究过程,尝试用科学探究的方式研究化学问题,认识数学模型工具在数学学中的应用。通过动量定律的定量讨论,提高中学生应用物理方式处理数学问题的能力。情感心态与价值观培养中学生有参与科技活动的热情,有从生活到数学,从数学到生活的意识。培养中学生有主动与别人合作的精神,有团队意识。【教案重难点】本节学案重点在实际问题中的正确应用【教案思路】充分借助演示实验,由实验导出课题,由实验来剖析问题,组织中学生讨论.、教师通过演示实验展示所要讨论的问题.、学生观察演示实验,剖析找寻物体获得的速率与斥力和作用时间的关系.【教案器材】海绵垫、鸡蛋、橡皮、纸带、细线、铁锤等【教案过程】在班主任的引导下,让中学生通过推论、归纳得到动量和冲量的概念。
练习实际新课导出情境一:从年起,我国台湾的学生每年都要举办趣味科学大赛,其中的一个项目叫蛋撞月球”,要求设计一个保护装置,使猪肉大概从M的高度落地后完好无损。如果你受邀出席赛事,你的方案是哪些?拟定方案的根据是哪些?多媒体情景导出(二)年月日,西宁五中高中年级举办“鸡蛋撞月球”比赛的视频,对你有哪些启示?瞧瞧你们的奇思妙想吧演示实验:猪肉落地班主任事先在一个白铁桶的顶部垫上一层海棉(不让中学生晓得),让一个鹅蛋从一M多高的地方下落到白铁桶里,事先让中学生猜想一下猪肉的“命运”,之后做这个实验。结果发觉并没有象中学生想像的那样严重:发觉猪肉不会被打破!【让中学生在惊讶中开始新课内容】在日常生活中,有不少这样的例子:跳高时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海棉坐垫;从高处往下跳,落地后脚掌常常要弯曲;客轮边沿及渡轮的码头上都装有橡皮车胎等,这样做的目的是为了哪些呢?而在个别情况下,我们又不希望这样,例如用斧头钉铁钉。这种现象中的缘由是哪些呢?这个问题涉及到我们明天要学习的探究动量变化与冲量的关系。新课展示班主任活动:提出问题:猪肉从一多高的地方落到海棉垫,猪肉没有打破,落到塑胶盘里的猪肉破了,为何呢?中学生活动:分组讨论(两人一个学习小组),讨论分钟,之后各组的发言人发表自己的意见,班主任在此基础上对此进行评价,相互交流,师生共同归纳如下。
可能情况如下:海棉毯子是软的,意味着哪些?(延长作用时间)猪肉高度不同,意味着哪些?(落地速率不同)猪肉破了,意味着遭到的压力较大。由此切入动量定律的推论.情景和条件:初速由()、()两式得提出问题:多项式中的和各有哪些数学意义呢?讲授并板书:数学学中,力和力的作用时间的乘积叫冲量动量定理和冲量定理的关系,用表示,在国际单位之中,冲量单位是因为冲量为矢量,方向与力的方向同向。班主任活动:讲解对冲量的理解要点:()过程量:冲量描述力在时间上的累积疗效。作用在静止物体上的一定大小的力,假若持续时间越长,则使物体获得的动量越大,这就是说,力的冲量是在时间进程中逐步累积上去的。冲量总是指力在某段时间进程中的冲量,说某一时刻的冲量是没有意义的,所以,理解时要兼具力和时间两方面的诱因。()矢量性:假如力的方向是恒定的,则冲量的方向与力的方向一致。运动的物体才能形成一定的机械疗效(如弹丸穿透纸靶),这个疗效的强弱取决于物体的质量和速率两个诱因,这个疗效只能发生在物体的运动的方向上。化学学家们为了描述运动物体的这一特点,引入动量概念。提问:动量的单位是哪些?由中学生得出。班主任活动:讲解对动量的理解要点:()状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速率”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。
你们晓得,速率也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动。其实地动量定理和冲量定理的关系,动量包含了“参与运动的物质”与“运动速率”两方面的信息,更能从本质上阐明物体的运动状态,是一个动力学概念。()矢量性:动量的方向与速率方向一致。综上所述:我们对动量来描述运动物体所能形成的机械疗效强弱以及这个疗效发生的方向,动量大小等于质量和速率的乘积,动量的方向与速率方向一致。即合外力的冲量等于物体动量的改变,这个推论叫动量定动量变化定义:若运动物体在某一过程的始、末动量分别为和ˊ,为物体在该过程中的动量变化。中学生活动:讨论与思索猪肉落到海棉坐垫上时,为什么不会破碎?案例剖析蹦床是运动员在一张紧绷的弹性网上蹦跳、翻滚并做各类空中动作的运动项目。一个质量为的运动员,从离水平网面高处自由下落,向蹦回到离水平网面高处。已知运动员与网接触的时间为。若把在这段时间外网对运动员的斥力当成恒力处理,求此力的大小。班主任要培养中学生良好的受力剖析习惯解答:将运动员看作质量为的质点,从高处下落,刚接触网时速率的大小(向上)弹跳后抵达的高度为,刚离网时速率的大小表示加速度,表示接触时间,则接触过程中运动员遭到向下的弹力和向上的重力。
由牛顿第二定理,mgma由以上五式解得,1.510问题讨论:动量定律的应用、举出日常生活中什么事例是减缓作用时间减少斥力的?什么是减少作用时间减小斥力的?、一重物下边压有一张纸,快速向外抽纸,重物几乎不动,慢速向外抽纸,重物可与纸共同运动,获得较大速率,为何?、用锤子用力压铁钉,很难把铁钉压入木板中去,假若用锤子以一定的速率敲铁钉,铁钉很容易敲入木板为何?、有一种有惊无险的杂技演出,将大铁块压在“大力士”身上,用斧头猛击大铁块,石裂而人不伤,这是哪些道理?班主任归纳猪肉从某一高度下落,分别与石头和海棉垫接触前的速率是相同的,也即初动量相同,碰撞后速率均变为零,即末动量均为零,因此在互相作用过程中猪肉的动量变化量相同。而两种情况下的互相作用时间不同,与石头碰时作用时间短,与海棉垫相撞时作用时间较长,由知,虾仁与石头相撞时作用大,会被打破,与海棉垫相撞时斥力较小,因此不会被打破。接着再解释用斧头钉铁钉、跳远时要落入沙坑中等现象。在实际应用中,有的须要作用时间短,得到很大的斥力而被人们所借助,有的须要延长作用时间(即缓冲)降低力的作用。请朋友们再举些有关实际应用的反例。反馈练习.从同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎,掉在沙地上不易碎,这是由于玻璃杯落到水泥地上时.遭到的冲量大.动量变化率大.动量改变量大.动量大.质量为的钢球自某高处落下,以速度碰地后竖直向下弹回,已知碰撞时间极短,向下弹起的速度为,则在碰撞过程中,地面对钢球的冲量的方向和大小为:.向上,.交通法规规定,驾驶员和后排的旅客在车辆行使过程中必须系安全带,防治在紧急制动时驾驶员和旅客遭到大的伤害。
关于安全带在紧急制动时的作用,下述说法正确的是.减小对人的斥力,使人与车的速率变化快慢相同.减少对人的斥力,使人速率变化快慢大于车速率变化快慢.减小对人斥力的作用时间,使人与车的速率变化快慢相.减少对人斥力的作用时间,使人速率变化快慢大于车速率变化快慢.质量为的足球自高处自由落下,以大小为的速率碰地,竖直向下弹回,碰撞时间极短,离地速率大小为。在碰撞过程中,地面对足球的冲量的方向和大小为.向下,课堂总结()在化学学中,冲量的概念是反映力的时间积累疗效,不难想象,一个水平恒力作用于放置于光滑水平面上的物体,其作用时间越长,速率的改变越大,表明力的累积疗效越大.在数学学中,力和力的作用时间的乘积叫作力的冲量.()、冲量和动量的变化量都是过程量,适当的确定初末状态可使解题过程简化.()、动量定律是由牛顿第二定理和运动学公式推出的,如涉及到力与作用时间的问题应优选动量定律解题.学案反省、本节课为数学必修的第节的有关内容。考虑到有利于实际课件,适当降低了难度。但本节课的知识点较多,给学案带来了一定的困难。从实际学案情况来看,预定的内容全部完成。、先从感性认识入手动量定律得应用紧密结合生活实际、在今后的学案中,可以对动量定律采用两节课学案。同时把力的瞬时作用疗效以及力在空间上的累积加以比较,使中学生进一步把握有关内容。