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知識(shí)點(diǎn):
1.質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量定律
根據(jù)牛頓第二定理:
或d(mv)=Fdt——粒子動(dòng)量定律的微分公式
即:粒子動(dòng)量的增量等于作用在粒子上的基本沖量
對(duì)上式進(jìn)行積分,如時(shí)間從0到t,速度從v0到v,
必須:
——粒子動(dòng)量定律積分法
即:在一定的時(shí)間間隔內(nèi),質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量的變化等于同一時(shí)間段內(nèi)作用在質(zhì)點(diǎn)上的力的沖量。
2.粒子系統(tǒng)的動(dòng)量定律
稱(chēng)為粒子系統(tǒng)動(dòng)量定律的微分法,即粒子系統(tǒng)動(dòng)量的增量等于作用于粒子系統(tǒng)的外力元沖量的矢量和;
3. 粒子系統(tǒng)的動(dòng)量守恒理論
視頻教學(xué):
實(shí)踐:
講義:

學(xué)習(xí)案例:
【教學(xué)目標(biāo)】
一、知識(shí)與技能
1. 理解動(dòng)量和沖量的定義。
2、能從牛頓運(yùn)動(dòng)定理推導(dǎo)出動(dòng)量定律的表達(dá)式,理解動(dòng)量定律的描述,知道動(dòng)量定律也適用于變力。
3、只有這樣才能用動(dòng)量定律來(lái)解釋相關(guān)現(xiàn)象,處理相關(guān)問(wèn)題。
2.工藝與技巧
1、通過(guò)動(dòng)量定律的推理過(guò)程,學(xué)會(huì)用物理方法研究化學(xué)問(wèn)題。
2.用動(dòng)量定律進(jìn)行定量估計(jì),可以提高中學(xué)生的定量估計(jì)能力。
3、運(yùn)用動(dòng)量定律處理實(shí)際問(wèn)題,提高中學(xué)生追究問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。
三、情緒心態(tài)與價(jià)值觀
1、培養(yǎng)中學(xué)生的觀察力和動(dòng)手能力,鼓勵(lì)中學(xué)生將所學(xué)知識(shí)運(yùn)用到日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐中。
2、提高中學(xué)生的交際能力。
【教學(xué)重點(diǎn)】
動(dòng)量定律的推導(dǎo)與文字描述。
【教學(xué)難點(diǎn)】
應(yīng)用動(dòng)量定律解決實(shí)際問(wèn)題。
【教學(xué)方法】
實(shí)驗(yàn)法、講授法、討論法
【教育工具】
2個(gè)蛋黃,2個(gè)燒瓶,布,秤
【教學(xué)過(guò)程】
1.新課導(dǎo)出
演示:豬肉滴。
圖片:鳥(niǎo)撞客機(jī)。
問(wèn):為什么豬肉是完整的? 一只小鳥(niǎo)怎么能撞上客機(jī)這樣的巨人呢? 如果下面沒(méi)有海綿墊。 豬肉會(huì)好嗎?
班主任:上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了動(dòng)量,動(dòng)量也從mv變?yōu)?。有海綿和沒(méi)有海綿的三個(gè)實(shí)驗(yàn)有什么區(qū)別?
2.新課教學(xué)
(1) 動(dòng)量定律
為便于剖析問(wèn)題,我們先討論物體受到恒力作用的情況。
如圖所示,假設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的物體以恒定的力F作用在光滑的水平面上,并以勻速直線運(yùn)動(dòng)。初始時(shí)刻,物體的速度為v,經(jīng)過(guò)a時(shí)間段Δt,它的速度為v',所以,這個(gè)物體在這段時(shí)間內(nèi)的加速度為
根據(jù)牛頓第二定理 F=ma,則有
現(xiàn)在
多項(xiàng)式右邊是Δt時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量的變化量,右邊與力的大小和方向,以及力的作用時(shí)間有關(guān)。
數(shù)學(xué)量 FΔt 反映了力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)。
1.沖動(dòng)
在化學(xué)中,力與力作用時(shí)間的乘積稱(chēng)為力的沖量,用字母I表示沖量,則
沖量的單位是牛頓秒,符號(hào)是N·S。 以動(dòng)量的概念,
多項(xiàng)式可以寫(xiě)成
也可以寫(xiě)成
2.動(dòng)量定律
動(dòng)量定律:一個(gè)過(guò)程中作用在物體上的力的沖量等于過(guò)程開(kāi)始和結(jié)束時(shí)動(dòng)量的變化。
問(wèn)題:物體在碰撞過(guò)程中遇到的排斥力往往不是一個(gè)恒定的力,物體也不是勻速運(yùn)動(dòng)的。 那么,這樣的問(wèn)題應(yīng)該如何處理呢?

中學(xué)生討論,發(fā)表自己的看法。
我們可以把碰撞過(guò)程細(xì)分為很多短時(shí)過(guò)程,每個(gè)短時(shí)過(guò)程中物體所受的力變化不大,所以是否可以應(yīng)用于每個(gè)短時(shí)過(guò)程。 將應(yīng)用于每個(gè)短暫過(guò)程的關(guān)系相乘產(chǎn)生整個(gè)過(guò)程的動(dòng)量定律。在應(yīng)用中
在處理變力問(wèn)題時(shí),公式中的F應(yīng)理解為作用時(shí)間內(nèi)變力的平均值。
(2) 動(dòng)量定律的應(yīng)用
根據(jù)動(dòng)量定律我們知道,如果物體的動(dòng)量變化一定,作用時(shí)間短,作用在物體上的力就大; 作用時(shí)間越長(zhǎng),作用在物體上的力就越小。 例如,玻璃杯掉在硬地上會(huì)碎,但掉在地毯上不會(huì)碎。 這種現(xiàn)象可以用動(dòng)量定律很好地解釋。 當(dāng)從同一高度落到地面或地毯上時(shí),兩種情況下的動(dòng)量變化在與地面或地毯的相互作用中是相等的,地面或地毯的力作用在瓶子上的沖量也相等。 而且堅(jiān)硬的地面與酒瓶的作用時(shí)間短,排斥力會(huì)更大,酒杯容易破碎; 厚地毯與瓶子的相互作用時(shí)間更長(zhǎng),排斥力會(huì)更小,玻璃也不易破碎。 這就是為什么易碎物品在運(yùn)輸時(shí)要用厚料包裝,運(yùn)動(dòng)員在跳遠(yuǎn)時(shí)要落在柔軟的墊子上的原因。
另外,讓中學(xué)生發(fā)言,多舉例子。
【例】質(zhì)量為0.18kg的棒球以25m/s的水平速度向球棒跑去。 被蝙蝠擊中后,以45m/s的速度水平向后飛去。 如果球棒與棒球的相互作用時(shí)間為 0.002s,球棒對(duì)棒球的平均排斥力是多少?
分析:球棒對(duì)棒球的排斥力是一種變力,力的作用時(shí)間很短。 在此短時(shí)間內(nèi),力首先顯著減小,然后顯著減小至零。 在沖擊、碰撞等問(wèn)題中,交互時(shí)間很短,力的變化就具有這個(gè)特點(diǎn)。 動(dòng)量定律適用于變力過(guò)程,因此,球棒對(duì)棒球的平均排斥力可由動(dòng)量定律估算。
解:沿棒球朝向球棒方向作坐標(biāo)軸,棒球初始動(dòng)量為
棒球的最終動(dòng)量是
根據(jù)動(dòng)量定律,棒球受到的平均排斥力為
棒球平均受到的斥力為6300N,負(fù)號(hào)表示力的方向與坐標(biāo)軸方向相反,即力的方向與棒球飛行的方向相反.
【課堂練習(xí)】
1.物體A和B用輕繩連接,在輕彈簧下靜止不動(dòng)。 如圖A所示,物體A的質(zhì)量為m,物體B的質(zhì)量為M。連接A. B的繩子突然斷了之后動(dòng)量定理實(shí)際生活中的例子,物體A上升通過(guò)某一位置時(shí)的速度為v,此時(shí)物體B的速度為u,如圖B所示。彈簧對(duì)物體 A 的彈力為 ()
A。 mv B. mv-穆
C。 mu+Mu D. mv+mu
2、在光滑的水平面上有兩個(gè)質(zhì)量為2kg的質(zhì)點(diǎn),a質(zhì)點(diǎn)在水平恒力Fa=4N的作用下從靜止?fàn)顟B(tài)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)4s,b質(zhì)點(diǎn)在水平恒力Fb=4N,比較這兩個(gè)粒子所經(jīng)歷的過(guò)程可以得到的正確推導(dǎo)是()
A.粒子a的位移大于粒子b的位移
B.粒子a的終端速度小于粒子b的終端速度
C.Force Fa does more work than force Fb
D.沖量Fa小于沖量Fb
3、如圖所示,在與水平方向成角度θ的力F的作用下,質(zhì)量為m的物體以恒定速度v向前運(yùn)動(dòng)t秒,物體受到的沖量為在此期間合外力的力F和沖量各為()
A。 Ft, FtcosθB。 Ftsinθ, Ftcosθ
C。 Ft, FtsinθD。 英尺,0
4、2009年,中國(guó)男子冰球隊(duì)首次獲得世錦賽季軍,引發(fā)人們對(duì)冰球的關(guān)注。 冰球在水平湖面上的一次滑行可以簡(jiǎn)化為如下過(guò)程:如圖16-6-7所示,玩家將靜止在O點(diǎn)的冰球(視為質(zhì)點(diǎn))推向A點(diǎn)。直線OO′放手,冰球沿AO′滑行,最后停在C點(diǎn)。已知冰層與冰球之間的動(dòng)摩擦素?cái)?shù)為μ,冰球的質(zhì)量為圓盤(pán)為m,AC=L,CO′=r,重力加速度為g。
(1)求冰球在A點(diǎn)的速度;
(2)求冰球從O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)過(guò)程中所受沖量的大小;
(3) 如果BO'段湖面與冰球的動(dòng)摩擦素?cái)?shù)減小到0.8μ,則只能滑到C點(diǎn)的冰球可以停在O'點(diǎn)。 求 A 點(diǎn)和 B 點(diǎn)之間的距離。
5、如圖所示,l和m已知(l為擺長(zhǎng),m為擺球質(zhì)量),最大擺角大于5°。 當(dāng)小球擺動(dòng)到B點(diǎn)并向左運(yùn)動(dòng)時(shí),有一個(gè)質(zhì)量M放在光滑的水平面上的物體在恒定水平力的作用下開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。 為了使兩個(gè)物體的動(dòng)量相同動(dòng)量定理實(shí)際生活中的例子,物體上的恒定力應(yīng)該有多大?
6、如圖所示,將質(zhì)量為M1=0.5kg和M2=1.49kg的兩個(gè)物體固定在一個(gè)光彈簧的兩端,放在光滑的水平面上,M1靠在光滑的垂直墻上。 一顆質(zhì)量為 M=0.01kg 的炮彈以 600m/s 的水平速度射入 M2,最后 M1 和 M2 都向右移動(dòng)。 求 M1 上垂直墻的沖量。
回答
1. D.
2.空調(diào)
3. D.
6.尺寸為12N?s,方向正確
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