1.2 动量定理（导学案）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

第2节　动量定理 导学案 【学习目标】 1.能在恒力情况下进行理论推导，得出动量定理及其表达式。 2.知道冲量概念，知道动量定理及其表达式的物理意义。 3.知道动量定理适用于变力情况，领会求解变力冲量时的极限思想。 4.会用动量定理解释生活生产中的相关现象和解决实际问题。 【学习重难点】 1.教学重点：（1）动量定理的推导和对动量定理的理解（2）利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。 2.教学难点：动量定理的矢量性，也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。尤其是方向的一致性，即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。 【知识回顾】 1．动量 (1)定义：物体的 和 的乘积． (2)公式：p＝ ，单位： . (3)动量的矢量性：动量是 (填“矢”或“标”)量，方向与 相同，运算遵循 ． 2．动量的变化量 (1)物体在某段时间内 与 的矢量差，Δp＝ (矢量式)． (2)动量始终保持在一条直线上时的运算：选定一个正方向，动量、动量的变化量用 的数值表示，从而将矢量运算转化为 运算． (3)矢量性：动量的变化量也是矢量，方向与 的方向相同． 【自主预习】 一、冲量 1．定义 与 的乘积叫力的冲量。 2．表达式 I＝ 3．方向 冲量是矢量，冲量的方向与 方向一致，冲量的方向跟 的方向一致。 4．冲量的单位 在国际单位制中是 ， 符号 二、动量定理 1．内容 物体在一个过程中所受力的 等于它在这个过程始末的 。 2．定义式 I＝ 也可以写作：F(t′－t)＝ 。 三、动量定理的应用 1．如果物体的动量发生的变化是一定的，那么作用的时间越短，物体受的力就越 ；作用的时间越长，物体受的力就越 。 2．如果作用力一定时，作用的时间越长，动量的变化量越 ，作用的时间越短，动量的变化量越 。 【课堂探究】 【新课导入】 问题1：有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，你知道这些轮胎有什么作用吗？ 问题2：以下图片中的原理和上述例子相同的有哪些？ 问题3：以上情景中物体的受力与各自的动量变化有怎样的关系呢？ 【新课教学】 任务一、动量定理 （一）利用牛顿第二定律推导动量定理 【情景1】在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由v 变为v′。 【情景2】假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，已知两力作用的时间为 t，试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。 （2） 类比复习 高一物理我们曾经学过类似的知识，假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动，初始时刻物体的速度为v，经过一段位移∆x，它的速度为v'. 那么我们是不是可以把F∆t 认为是力对时间的累积呢？ （三）冲量 请同学们阅读课文，总结找一下有关冲量的概念。 回想一下之前学习过的功，想想它与冲量有哪些异同？ 5.冲量与功的比较 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？ （1）把碰撞过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受得力没有很大的变化，这样对于每个短暂过程就能够应用 Ft =Δp ，把应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到整个过程的动量定理。在应用Ft =Δp处理变力问题时，式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。 （2）对于方向不变、大小随时间均匀变化的变力,冲量也可用I=F(t'-t)计算,但式中的F应为Δt时间内的平均力,即 冲量与物体动量的改变量间的关系有什么具体定量关系？ 1.内容：物体所受合外力的 等于物体的 ，这就是动量定理。 2.表达式： 或 3.理解： (1)表明 是动量变化的原因； (2)动量定理是 ，合外力的 与物体 相同; （3）动量的变化率：动量的变化跟发生这一变 的比值。由动量定理，得 ，可见，动量的变化率等于物体所受的