16.2 动量定理导学案 -2022-2023学年高二下学期物理人教版选修3-5

第2节 动量定理导学案 编制人：杨青会 情景引入：两枚几乎相同的鸡蛋下落相同高度，一枚落在海绵垫上，另一枚落在石头上，观察现象并分析原因 一、【学习目标】 (1)理解冲量的概念。 (2)理解动量定理及其表达式。 (3)能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。 二、【导学提纲】 1、冲量定义、定义式、矢量性、单位及物理意义。 2、动量定理的内容、表达式、理解、适用范围。 3、动量定理的应用和解题步骤。 三、【自主学习】同学们课前结合导学提纲预习课本P6-P8内容，课堂上完成自主学习效果检测部分。 自主学习效果检测题： 1．冲量 （1）定义：把 和 的乘积称为这个力的冲量，通常用符号I表示。 （2）表达式： 。 （3）矢量性：恒力冲量的方向跟 的方向一致。 （4）单位：在国际单位制中是 符号为 。 （5）冲量的物理意义是： 2、针对训练：质量为m的物体放在光滑水平地面上，在与水平面成角的拉力F作用下由静止开始运动，经时间t速度达到v，在这段时间内拉力F和重力mg冲量大小分别是 ( ) F A．Ft，0 B．Ftcos,　0 C．mv,　0 D．Ft,　mgt 3、变式训练：一物体静止在水平地面上，受到与水平方向成θ角的恒定拉力F作用时间t后，物体仍静止.现有以下看法：F θ A.物体所受拉力F的冲量方向水平向右 B.物体所受拉力F的冲量大小是Ftcos θ C.物体所受摩擦力的冲量大小为零 D.物体所受合力的冲量大小为0 你认为这些看法正确吗？简述理由. 四、【合作探究】 1、推导：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v变为v′，如下图所示。 请尝试用牛顿定律和运动学公式推导合力F在时间t内的冲量与动量变化量的关系。 总结： 2、动量定理内容： 3、表达式： 4、思考讨论： （1）动量定理为什么适用于变力？ （2）如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？ 5、动量定理的应用 （一）解决实际问题 例1. 蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由落下，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8m高处。已知运动员与网接触的时间为1.4s。试求网对运动员的平均冲击力。（取 g=10m/s2） 请同学总结动量定理的解题步骤： （二）解释生活中相关现象 1、前面图片中显示：在足球场上常看到运动员用头去顶球的现象，设想换成是石头以同样大的动量飞来，他们会用头去顶石头吗？ 2、播放视频：你能解释视频中提到的纸条抽慢了瓶子就会倒吗？ 五、【随堂练习】 1、如图所示，以V0=10m/s的初速度与水平方向成30°角抛出一个质量m=2kg的小球．忽略空气阻力的作用，g取10m/s2．求抛出后第2s末小球动量的变化量（小球未落地）。 2.(利用F－t图象求冲量)(多选)如图3所示，物体从t＝0时刻开始由静止做直线运动，0～4 s内其合外力随时间变化的关系图线为正弦曲线，下列表述正确的是（） A.0～2 s内合外力的冲量一直增大 B.0～4 s内合外力的冲量为零 C.2 s末物体的动量方向发生变化 D.0～4 s内物体动量的方向一直不变 3、近年来，‘高空抛物’屡禁不止，给广大人民群众生命财产安全造成了损害。2021年1月1日起正式实施的《中华人民共和国民法典》针对这一问题作出明确的规定，让“高空抛物”无所遁行。假设一个质量为60g的鸡蛋从45m高处由静止释放后，砸到地面上的一个安全帽上，鸡蛋壳与安全帽的作用时间为4.5×10-4s，重力加速度g取10m/s2，则安全帽受到的平均冲击力大小约为多少？ 六、课堂小结 一个概念：冲量 I=F∆t 一个定理： 动量定理 I=FΔt 物体动量变化量等于合力的冲量. 动量定理两类应用及解题步骤 三种求变力冲量的方法 七、【布置作业】 3-5课本第10页 1-6题 学科网（北京）股份有限公司 $