1.1 动量和动量定理 导学案 -2024-2025学年高二上学期物理鲁科版（2019）选择性必修第一册

动量和动量定理 导学案 【学习目标】 1.了解物理学中动量概念的建立过程； 2.了解动量和动量的变化量及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量的变化； 3.理解冲量概念，理解动量定理及其表达式； 4.能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题； 【学习重点】动量和动量定理 【学习难点】动量的变化的计算和动量定理的应用 【学习过程】 第一课时 【自主预习】 1、 动量： 1、定义：物体的_________和________的乘积。 2、定义式：p=____________。 3、单位：___________。 4、方向：动量是矢量，方向与___________的方向相同，因此动量的运算服从_____________法则。 5、动量的变化量： （1）定义：物体在某段时间内________与_________的矢量差（也是矢量）。 （2）公式：∆P=_______________（矢量式）。 （3）方向：与速度变化量的方向相同， （4）同一直线上动量变化的计算：选定一个正方向，与正方向同向的动量取正值，与正方向反向的动量取负值，从而将矢量运算简化为代数运算。计算结果中的正负号仅代表_________，不代表_________。 2、 动量定理 （一）冲量 1、定义：___ ___与_________的乘积叫冲量。 2、公式：I=_________。 3、单位：_________。 4、它反映了力的作用对_______的积累效果。 5、方向：冲量是矢量，恒力冲量的方向与力的方向______。 （二）动量定理： 物体在一个过程始末的____________等于它在这个过程中所受力的______。 公式：F=_________或___________=I 【合作探究】 【探究一】一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的墙壁后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动（如图）， 碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 碰撞前后钢球的动能各是多少？碰撞前后钢球的动能变化了多少？ 思考讨论1 1、 动量是过程量还是状态量？ 对应的时间点还是时间段？ 2、加速直线运动，“动量的变化量”与“动量”有怎样的方向关系 减速直线运动，“动量的变化量”与“动量”有怎样的方向关系 3、动量和动能有何区别？ 二、动量定理 【探究二】尝试由F=ma和运动学知识推导出力和动量变化的关系 ( v v ’ F m )光滑水平面上，一个物体质量为m ，在水平恒力F 作用下，在求t时间内物体的动量变化。 思考讨论2： 1、 冲量是过程量还是状态量？ 2、 水平面上静止的一质量 m = 2 kg的物体，经 t = 5 s，求重力的冲量、合力的冲量 3、 物体原先静止，用恒力 F1、F2 分别作用在物体上 t1、t2 时间，求物体受 F1、F2 的合冲量。 4、 探究中等式两端各表示什么？ 5、 动量定理是在恒力作用下推导出来的，如果是作用力是变力，动量定理还成立吗？ 【例题】一个质量为0.18kg的垒球，以25m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度大小为45m/s，若球棒与垒球的作用时间为0.01s，球棒对垒球的平均作用力为多大？ 小组内交流讨论下列问题： （1）末动量的方向与初动量的方向相同吗？如何处理？ （2）以初速度方向为正方向，用动量定理求得的平均作用力带负号，其中负号怎么理解？ （3）如果作用时间为0.1秒，则球棒对垒球的平均作用力又为多大？ 【探究三】.动量小实验 水杯下压一张纸条，要想把纸条从底下抽出又要保证水杯不动，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速地将纸条抽出？说明理由。 思考：高处作业的工人使用的安全绳，是钢绳还是弹性绳？你能用本节所学的动量定理说说其中的道理吗？ 【课堂小结】这节课你学到了什么？ 【自主学习】参考答案 1、 动量 1、 质量m _速度 v 2、 p= mv。 3、千克米每秒，符号是 kg•m/s_ 4、_速度 平行四边形（矢量运算） 5、动量的变化量： （1） 末动量 __初动量 （2）∆P= P’-P=mΔv_ （4） 方向 大小。 二、动量定理 （一）冲量 1、_ 力F _时间t_ 2、I=Ft 3、单位：牛秒符号是 N•S_ 4、时间 5、相同 （二）动量定理： 动量变化量 冲量 Ft=mV’-m V ΔP=I 【课后检测】 1．关于动量的概念，以下说法中正确的是( )． A．速度大的物体动量一定大 B．质量大的物体动量一定大 C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等 D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大 2．（多选）下列说法中不正确的是（ ） A．物体的动量改变，则合外力一定对物体做了功； B．物体的运动状态改变，其动量一定改变； C．物体的动量发生改变，其动能一定发生改变 D．物体的动能改变，其动量一定发生改变。 3．（多选）关于冲量和动量，下列说法正确的是 （ ） A．冲量是反映力的作用时间累积效果的物理量 B．动量是描述物体运动状态的物理量 C．冲量是动量变化的原因 D．冲量方向与动量方向一致 4．某物体受到－2N·s的冲量作用，则（ ） A．物体原来动量方向一定与这个冲量的方向相反 B．物体的末动量一定是负值 C．物体的动量一定减少 D．物体的动量增量一定与规定的正方向相反 5．质量是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护作用，最后使人悬挂在空中．已知弹性安全带缓冲时间为1.2s，安全带伸直后长5m，求安全带所受的平均冲力．（ g= 10m／s2） 6． 一质量为m=0．2kg的皮球从高H=0．8m处自由落下，与地面相碰后反弹的最大高度为h=0．45m，则球与地面接触这段时间内动量的变化为多少？ 7. 质量为m的小球，从沙坑上方自由下落，经过时间t1到达沙坑表面，又经过时间t2停在沙坑里。 求：⑴沙对小球的平均阻力F； ⑵小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I。 ( A B C ) 学科网（北京）股份有限公司 $$