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文檔簡介
1、教材疏導(dǎo)高一物理第七章動(dòng)量本章講述動(dòng)量和沖量的概念, 以及動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,這一章可視為牛頓力學(xué)的進(jìn)一步展開。 通過引入動(dòng)量和沖量的概念, 利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推出動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律,為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑,因此,本章是力學(xué)的重點(diǎn),也是學(xué)生的難點(diǎn),更是高考的熱點(diǎn)。本章知識要點(diǎn)第一節(jié)沖量和動(dòng)量一教材分析:1對兩個(gè)基本概念的理解沖量( i=ft) :沖量表示力在時(shí)間上的積累效果,當(dāng)力作用于物體上,經(jīng)過一段時(shí)間,物體就受到該力沖量作用, 沖量是矢量,它的方向與力 f 的方向相同,沖量是過程量, 即沖量的大小和方向與一定的物理過程相對應(yīng),在力一定時(shí)經(jīng)歷的時(shí)間越長,沖量越大,定義
2、式i=ft 只適用于恒力沖量的計(jì)算,對于變力沖量一般不適用,在求沖量時(shí)首先明確是分力沖量還是合力沖量。動(dòng)量( p=mv) :動(dòng)量是表示物體機(jī)械運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量之一,它是狀態(tài)量,它是由物體的質(zhì)量和速度共同決定的,動(dòng)量也是矢量,它的方向就是速度方向,由于速度的相對性, 因而動(dòng)量也具有相對性, 即動(dòng)量的大小和方向與參考系的選取有關(guān),通常講的動(dòng)量是指以地球?yàn)閰⒖枷档摹?動(dòng)量的變化(p) :動(dòng)量的變化對應(yīng)動(dòng)量的增量,用未動(dòng)量減初動(dòng)量p=p2p1,它表示某物體在某過程中動(dòng)量增加或減少量(包括大小方向)動(dòng)量變化量是矢量, 它的方向可以與動(dòng)量方向相同也可以與動(dòng)量方向相反,還可以與動(dòng)量方向成某一角度。二 教法輔
3、導(dǎo)巧妙設(shè)計(jì)準(zhǔn)確掌握沖量和動(dòng)量的概念對于以后學(xué)習(xí)動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律起著至關(guān)重要的作用。 有些同學(xué)對學(xué)習(xí)物理概念總是感到苦燥無味,為了使同學(xué)們加深對沖量和動(dòng)量的理解,培養(yǎng)學(xué)習(xí)概念的興趣。在講完動(dòng)量、沖量、動(dòng)量變化量之后,教師可巧妙采用列表圖示法由學(xué)生總結(jié)這幾個(gè)物理量的異同,這樣不僅加強(qiáng)了學(xué)生的參與意識,而且加深了學(xué)生對物理概念的理解和掌握。圖表如下:兩個(gè)基本概念:沖量與兩個(gè)基本規(guī)律:動(dòng)量定理與動(dòng)量守兩個(gè)應(yīng)用模型:碰撞與反精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 1 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -沖量動(dòng)量動(dòng)量變化量公式: i
4、=ft 公式: p=mv 公式:p=p2p1方向:與 f 方向一致方向:與 v 方向一致方向:與 v 沒有必然聯(lián)系單位: ns 單位: kgm/s 單位: kgm/s 過程量狀態(tài)量過程量2鞏固概念通過教師講解,又利用圖表分析,學(xué)生對沖量和動(dòng)量的概念有了初步的了解,為了加深印象, 使同學(xué)們在實(shí)際問題中能靈活運(yùn)用這些概念,可由教師隨堂提出以下判斷題由學(xué)生回答,并且說出對錯(cuò)的原因。判斷題:(1).一物體速率不變動(dòng)量就不變(2).一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)動(dòng)量的方向一定不變(3).兩物體質(zhì)量相同,速度大小相同動(dòng)量就相同(4).動(dòng)量方向與沖量方向一定相同(5).沖量與動(dòng)量的單位是相同的(6).勻速圓周運(yùn)動(dòng)動(dòng)
5、量的變化為零(7).動(dòng)量變化量的方向一定與動(dòng)量方向相同(8).靜止在水平面上的物體所受支持力的沖量為零,合力沖量也為零3.講透例題教師講完課本 118頁例題后,可做以下變化,深挖課本例題的功能,使學(xué)生真正懂得一題多變, 舉一反三在物理習(xí)題中的奧秘。使學(xué)生深深體會到通過教師對一道題的講解而有幾道題的收獲。變化一:題設(shè)條件不變,若選向左為正方向,求鋼球碰撞前后動(dòng)量的變化量(做此變化的目的在于求動(dòng)量變化量正方向的選取是任意的)變化二:題設(shè)條件改為質(zhì)量為o.1kg 的小球以 6m/s 的速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),2s 后的速度增大到8m/s,求此過程中鋼球的動(dòng)量變化量(此變化的目的在于說明加速直線運(yùn)動(dòng)物體
6、動(dòng)量變化量的方向與速度方向相同)變化三:題設(shè)條件改為質(zhì)量為o.1kg 的小球以 6m/s 的速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后停下來求動(dòng)量變化量 (此變化的目的在于說明減速直線運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)量變化量的方向與速度方向相反)變化四:質(zhì)量為0.1kg 的鋼球以 6m/s 的速度豎直向上拋出,求鋼球落回原位時(shí)動(dòng)量的變化量(不計(jì)空氣阻力。 此變化的目的在于說明物理模型不同,但分析問題的方法卻相同,即屬于質(zhì)同形異的問題)總結(jié):在講完上述例題時(shí), 強(qiáng)調(diào)求動(dòng)量變化量一定要選正方向,動(dòng)量變化量的方向與動(dòng)量的方向無必然的聯(lián)系三補(bǔ)充練習(xí)關(guān)于沖量和動(dòng)量,下列說法正確的是沖量是反映力的作用時(shí)間累積效果的物理量b動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀
7、態(tài)的物理量沖量是物體動(dòng)量變化的原因沖量方向與物體動(dòng)量方向一致精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 2 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -質(zhì)量為 m 的物體放在水平桌面上,用一個(gè)水平推力f 推物體而物體始終不動(dòng),那么在時(shí)間 t 內(nèi),力 f 推物體的沖量應(yīng)是a0 b. ft c. mgt d.無法確定3.某物體受到 2ns 的沖量作用,則物體原來的動(dòng)量方向一定與這個(gè)沖量方向相反物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值物體的動(dòng)量一定減少物體的動(dòng)量增量一定與規(guī)定的正方向相反。4.下列說法正確的是物體的動(dòng)量方向與速度方向總是一致的物體的動(dòng)量方向與受力
8、方向總是一致的物體的動(dòng)量方向與受的沖量方向總是一致的沖量方向總是和力的方向一致5.質(zhì)量為 1kg 的小球沿著光滑水平面以5m/s 的速度撞墻,又以4m/s的速度反向彈回,則球在撞墻過程中動(dòng)量變化的大小是方向是6有一質(zhì)量為 m 的物體,沿一傾角為的光滑斜面由靜止自由滑下,斜面長為 l,則物體到達(dá)斜面底端的過程中,重力的沖量大小為,方向 為; 彈力 的沖量 大小 為, 方向,合力的沖量大小為方向第二節(jié)動(dòng)量定理一教材分析:1對動(dòng)量定理 ft=p/p 的幾點(diǎn)說明(1).上式中 ft 是合外力的沖量, 而不是某一個(gè)力的沖量, 合外力的沖量等于所有外力在相同時(shí)間內(nèi)沖量的矢量和,如果作用在所研究對象上的各外
9、力的作用作用時(shí)間不同, 就只能先求每個(gè)外力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的沖量,然后再求所有外力的沖量矢量和,當(dāng)各外力在同一直線上時(shí),矢量和的計(jì)算可簡化為代數(shù)和的計(jì)算,f是恒力也可以是變力,如果是變力求得的f 是平均力。(2).合外力的沖量與物體的動(dòng)量增量相聯(lián)系,與物體在某一時(shí)刻的動(dòng)量無必然聯(lián)系,值得注意的是物體動(dòng)量增量的方向與合外力沖量方向相同,與物體動(dòng)量方向無必然聯(lián)系。(3).動(dòng)量定理適用于慣性參考系,研究對象一般是單個(gè)物體,注意要選正方向。每個(gè)力的沖量和初未速要考慮正負(fù)號。(4).無論各力的作用時(shí)間是否相同,無論軌跡是直線還是曲線,無論物體受力是恒力還是變力,動(dòng)量定理均成立。(5).動(dòng)量定理的應(yīng)用價(jià)值在于
10、可用“不變來求變”即變力的沖量不易求則轉(zhuǎn)求動(dòng)量的改變。動(dòng)量的改變不易求則轉(zhuǎn)求恒力的沖量(6).動(dòng)量的變化率(p/t) :動(dòng)量變化與發(fā)生這些變化所用時(shí)間的比值,它表示動(dòng)量變化的快慢,實(shí)質(zhì)上反映了物體受合外力的情況,即f=p/t (7) 加速度( a) 、合外力( f) 、速度變化量(v) 、合外力沖量( i) 、動(dòng)量的精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 3 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -變化量(p) 、動(dòng)量的變化率(p/t)這些矢量的方向一定相同,但這些矢量與動(dòng)量方向(即速度方向)可以相同,可以相反,可以成任意角度。二
11、 教法輔導(dǎo) 教學(xué)方法要靈活多變這一節(jié)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活結(jié)合比較緊,學(xué)生頗感興趣, 教師可嘗試研究性學(xué)習(xí)的新模式。將全班同學(xué)分成10 個(gè)小組,可事先給學(xué)生布置以下小課題:(1). 為什么有了質(zhì)量、有了速度,還要引入一個(gè)新的物理量動(dòng)量。(2)為什么有了力、有了時(shí)間,還要引入一個(gè)新的物理量沖量。(3)動(dòng)量定理可以從牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式中推導(dǎo)出來,那么它們的適用范圍有區(qū)別嗎?(4)你可以找到 1 個(gè)以上用動(dòng)量定理可以解釋的來自生活中的物理現(xiàn)象嗎?與以往的預(yù)習(xí)或自學(xué)方式不同,研究性學(xué)習(xí)要求學(xué)生帶著小課題,以小組合作的方式在閱讀教材的基礎(chǔ)上, 通過交流討論和拓展性尋找資料,以小組為單位寫出研究報(bào)告,期間教師不
12、定期地與學(xué)生進(jìn)行交流,查詢研究活動(dòng)的進(jìn)展情況。 通過這個(gè)活動(dòng)使學(xué)生帶著問題去聽課, 無意中調(diào)動(dòng)了他們對物理和物理課的興趣以及探究的動(dòng)力。2.演示實(shí)驗(yàn)要豐富多彩演示實(shí)驗(yàn)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)求知欲的重要手段, 演示實(shí)驗(yàn)選得是否恰當(dāng),能否成功,是學(xué)好這一節(jié)知識的關(guān)鍵,在講動(dòng)量定理之前, 首先要做好雞蛋從高處落到海綿墊上不能打破,而落到地板上肯定打破的實(shí)驗(yàn)為什么?通過設(shè)疑引入課題。增加學(xué)生的懸念,使學(xué)生感到必須學(xué)好動(dòng)量定理才能解決這個(gè)實(shí)際問題。在講完動(dòng)量定理后, 除了用動(dòng)量定理分析此演示實(shí)驗(yàn)外, 還可以根據(jù)此演示實(shí)驗(yàn)編一道習(xí)題,讓學(xué)生計(jì)算一下海綿墊對雞蛋的平均作用力。題目:設(shè)在演示實(shí)驗(yàn)中, 質(zhì)量為
13、的雞蛋從1m 高處自由下落到海綿墊上,若從雞蛋接觸軟墊到陷至最低點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間為0.2s 則這段時(shí)間內(nèi)雞蛋受到軟墊的平均作用力多大(得出雞蛋受作用力很?。瑢σ陨涎菔緦?shí)驗(yàn)通過教師利用動(dòng)量定理定性分析和定量計(jì)算,加深了學(xué)生對動(dòng)量定理的理解。在講動(dòng)量定理時(shí)除了做好教材上的演示實(shí)驗(yàn)外,還可以補(bǔ)充以下演示實(shí)驗(yàn),()學(xué)生活動(dòng)(小實(shí)驗(yàn))每個(gè)人準(zhǔn)備一張紙壓在橡皮下面,放在水平桌面上,緩慢拉動(dòng)和迅速拉動(dòng)白紙,觀察哪種情況下紙帶更容易抽出。()教師演示(小實(shí)驗(yàn))用細(xì)繩拴住鐵塊,緩慢和迅速提起細(xì)線,那種情況下線易斷。3.理論多聯(lián)系實(shí)際講完動(dòng)量定理后,為了培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,可引導(dǎo)學(xué)生討論以下問題()跳高運(yùn)動(dòng)
14、員為什么跳在沙坑里,不跳在地面上()用手接迎面飛來的蘭球?yàn)槭裁磧杀垭S球后引至胸前把球接住。()消防隊(duì)員落地時(shí)為什么總是腳尖先落地精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 4 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -()為什么荼杯掉在水泥地板上易碎,而掉在軟墊上不易碎三、補(bǔ)充練習(xí)1玻璃杯從同一高度落下,掉在石頭上的比掉在草地上的容易碎,這是由于玻璃杯與石塊撞擊過程中. 玻璃杯的動(dòng)量較大. 玻璃杯受到的沖量較大.玻璃杯的動(dòng)量變化較大. 玻璃杯的動(dòng)量變化較快2 下列說法正確的是a. 用相同的力作用于質(zhì)量不同的兩個(gè)物體,若作用時(shí)間相同,則產(chǎn)
15、生的沖量是相同的b. 兩個(gè)物體受到的沖量相同,它們的動(dòng)量是相同的c .如果在相同時(shí)間內(nèi)物體受到相同的沖量,則物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)d .如果物體是在恒定的合外力作用下運(yùn)動(dòng),則單位時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化與物體的質(zhì)量無關(guān)3.在下列各種運(yùn)動(dòng)中,任何相等的時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量增量總是相同的有a勻加速直線運(yùn)動(dòng)b.平拋運(yùn)動(dòng)c. 勻減速直線運(yùn)動(dòng)d勻速圓周運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力與其動(dòng)量之間的關(guān)系,敘述正確的是物體所受的合外力與物體的初動(dòng)量成正比物體所受的合外力與物體的未動(dòng)量成正比物體所受的合外力與物體的動(dòng)量變化量成正比物體所受的合外力與物體的動(dòng)量對時(shí)間變化率成正比把重物壓在紙帶上,用一水平力緩慢拉動(dòng)紙帶,重物跟著物體一起
16、運(yùn)動(dòng),若迅速拉動(dòng)紙帶,紙帶會從重物下抽出,解釋這些現(xiàn)象的正確說法是在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給物體的摩擦力大在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給物體的摩擦力小在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給物體的沖量大在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí),紙帶給物體的沖量小若質(zhì)量為 m 的小球從 h 高度自由落下,與地面碰撞時(shí)間為t,地面對小球的平均作用力大小為f,則在碰撞過程中(取向上的方向?yàn)檎π∏騺碚fa重力的沖量為mg(tgh2)b.地面對小球的沖量為ft c.合力的沖量為( mg+f) t d. 合力的沖量為( mgf) t .跳高運(yùn)動(dòng)員在跳高時(shí)總是跳到沙坑里或跳到海綿上,這樣做是為了a減小運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)量變化b。減小運(yùn)動(dòng)員所受的沖量c延長著地過
17、程的作用時(shí)間,d。減小著地時(shí)運(yùn)動(dòng)員所受的平均沖力.質(zhì)量為 1kg 的小球從高 20m 處自由下落到軟墊上,反彈后上升的最大高度為5m,小球接觸軟墊的時(shí)間為1s,在接觸時(shí)間內(nèi),求小球受到軟墊的平均作用力大?。諝庾枇Σ挥?jì)g=10m/s2)a.10n b.20n c.30n d.40n 第四節(jié)動(dòng)量守恒定律一教材分析:精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 5 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -對動(dòng)量守恒定律的幾點(diǎn)說明(1)動(dòng)量守恒定律要注意四性矢量性:即動(dòng)量守恒式兩邊不僅大小相等,而且要方向相同,等式兩邊的總動(dòng)量是系統(tǒng)內(nèi)所有物體
18、動(dòng)量的矢量和系統(tǒng)性:動(dòng)量守恒指系統(tǒng)內(nèi)所有物體總動(dòng)量保持不變瞬時(shí)性:等式左邊是系統(tǒng)相互作用初始時(shí)刻的總動(dòng)量,等式右邊是系統(tǒng)相互作用未了時(shí)刻的總動(dòng)量相對性:動(dòng)量守恒定律中的速度必須相對同一參考系,通常取地面為參考系。() 動(dòng)量守恒的幾種情況系統(tǒng)不受外力,或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒。系統(tǒng)外力之和不為零, 但系統(tǒng)相互作用力遠(yuǎn)大于外力, 但相互作用時(shí)間極短,可以認(rèn)為動(dòng)量守恒,如碰撞、爆炸等。系統(tǒng)外力之和不為零,但某一方向外力之和為零,系統(tǒng)在該方向動(dòng)量() 動(dòng)量守恒定律的適用范圍既適用于正碰,也適用于斜碰,不僅適用于碰撞,也適用于各種相互作用不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組
19、成的系統(tǒng)不僅適用于低速宏觀物體,也適用于高速微觀系統(tǒng)二 教法輔導(dǎo)1注意講清以下問題:教師首先要做好演示實(shí)驗(yàn), 學(xué)生觀察,師生共同分析,然后利用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推出動(dòng)量守恒定律表達(dá)式,本節(jié)注意講清以下問題:動(dòng)量守恒定律的適用范圍()動(dòng)量守恒的條件()應(yīng)用動(dòng)量守恒定律要注意四性() 內(nèi)力、外力、系統(tǒng)等概念() “外力之和”與“合外力”不是一個(gè)概念,“合外力”是指作用在某個(gè)物體(質(zhì)點(diǎn))上的外力的矢量和,而“外力之和”是指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點(diǎn)后算出的矢量和,2.補(bǔ)充下以判斷題鞏固基礎(chǔ)知識(1).若兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,則兩物體的動(dòng)量變化相同,所受沖量也相同(2) 若兩物體組成的
20、系統(tǒng)動(dòng)量守恒,每個(gè)物體的動(dòng)量均守恒(3) 若兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,質(zhì)量大的物體動(dòng)量變化?。?) 若兩物體組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒,一物體的動(dòng)量增大,另一物體的動(dòng)量必減?。ǎ?若系統(tǒng)所受的總沖量為零,則每個(gè)物體所受的沖量均為零() 若系統(tǒng)所受的總沖量為零,兩物體動(dòng)量變化率一定相同() 若系統(tǒng)合外力為零,則系統(tǒng)總動(dòng)量為零三、補(bǔ)充練習(xí)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 6 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -把一支槍水平固定在小車上, 小車放在光滑水平地面上, 一槍發(fā)射出子彈時(shí),關(guān)于槍、子彈、車的下列說法正確的是槍和子彈組成的系統(tǒng)
21、動(dòng)量守恒槍和車組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒若忽略不計(jì)子彈與槍筒之間的摩擦,槍、車、子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒槍、車、子彈組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒光滑的水平面上兩個(gè)半徑相同的球發(fā)生正碰,則兩個(gè)球的動(dòng)量變化的大小一定相等一個(gè)球減少的動(dòng)量一定等于另一個(gè)球增加的動(dòng)量初動(dòng)量較大的球,碰撞前后的動(dòng)量方向一定不變初動(dòng)量較小的球,碰撞后不可能停止運(yùn)動(dòng)平板車 c 放在光滑的水平地面上, 車上表面粗糙, 車上表面有 a、b 兩個(gè)木塊,中間有一輕細(xì)彈簧,彈簧壓縮,a 與 b 質(zhì)量之比為 3:2,突然釋放彈簧,則若 a、b 與平板車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,則a、b、c 系統(tǒng)動(dòng)量守恒。若 a、b 與平板車上表面的動(dòng)摩擦因數(shù)不相同,則a、b
22、、c 系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。若 a、b 所受摩擦力大小相等, a、b 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒若 a、b 所受摩擦力大小不相等, a、b、c 組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒兩個(gè)小球相向運(yùn)動(dòng),碰撞后兩球變?yōu)殪o止,則碰撞前兩球速率一定相等質(zhì)量一定相等動(dòng)量一定相等動(dòng)量大小一定相等5a、b 兩球在光滑水平面上作相向運(yùn)動(dòng),已知mamb,當(dāng)相兩球相碰后,其中一球停止,則可以斷定碰前 a 的動(dòng)量等于 b 的動(dòng)量碰前 a 的動(dòng)量大于 b 的動(dòng)量若碰后 a 的速度為零,則碰前a 的動(dòng)量等于 b 的動(dòng)量若碰后 b 的速度為零,則碰前a 的動(dòng)量大于 b 的動(dòng)量第四節(jié)動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要,最普遍的規(guī)律之一, 在講
23、動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用時(shí),應(yīng)從以下三個(gè)專題講解。一、注意動(dòng)量守恒定律的適用條件1系統(tǒng)所受外力之和為零總動(dòng)量守恒例 1:一質(zhì)量為 1.0kg 千克的小球靜止在光滑水平面上,另一質(zhì)量為0.5 千克的小球以 2.0m/s的速度和靜止的小球正碰, 碰后以 0.2m/s 的速度被反向彈回,仍在原來的直線上運(yùn)動(dòng)。 碰后兩球的總動(dòng)量是多少, 原靜止的小球獲得的速度大小是多少?2、系統(tǒng)所受外力之和不為零,若內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,可以認(rèn)為系統(tǒng)動(dòng)精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 7 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -量守恒(如碰撞、爆炸模型)例 2
24、: (課本 126 頁例題) 。例 3: (課本 127頁例題)3、系統(tǒng)所受外力之和不為零,但系統(tǒng)在某一方向外力之和為零,該方向動(dòng)量守恒例 4:如圖,一質(zhì)量為m 的小車以速度 v1,在光滑的水平面上運(yùn)動(dòng),一質(zhì)量為m,速度為v2的物體,以俯角為 的方向落到車上并陷入車內(nèi)的沙中,此后車的速度是多少?二、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律要注意四性動(dòng)量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一,學(xué)習(xí)這條規(guī)律除要注意定律的適用條件外,還要特別注意以下四個(gè)方面的理解。系統(tǒng)性:動(dòng)量守恒定律的研究對象是相互作用的多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。將系統(tǒng)作為研究對象,當(dāng)它不受外力或者所受外力之和為零時(shí),其內(nèi)部任何一個(gè)物體的動(dòng)量仍可能發(fā)生變化。例
25、 1:質(zhì)量為 m 的木塊放在光滑水平面上以速度v1向右運(yùn)動(dòng),質(zhì)量為m 的子彈以速度 v2水平向左射入木塊, 要使木塊停下來, 必須發(fā)射子彈的數(shù)目為 (子彈留在木塊中不穿出)多少?矢量性動(dòng)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式是一個(gè)矢量式,由于數(shù)學(xué)大綱規(guī)定 “動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用只限于一維的思維方式的情況”,所以在處理同一直線上的動(dòng)量守恒問題時(shí),應(yīng)先選定正方向, 據(jù)此確定系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量方向:與正方向相同的為正值,與正方向相反的為負(fù)值。從而將矢量式轉(zhuǎn)化為代數(shù)式進(jìn)行計(jì)算。例 2:甲、乙兩個(gè)玩具小車在光滑的水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng),它們的質(zhì)量和速度分別為m1=0.5,v1=2m/s;m2=3 ,v2=1m/s。兩
26、小車相碰后,乙車的速度減小為v2/=0.5m/s,方向不變,求甲車的速度v1/。相對性動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式中的各速度必須是相對同一參考系的。若在題目給定的條件中各物體的速度不是相對同一參考系的速度,則要進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖儞Q, 使其成為相對同一參考系的速度然后再代入公式進(jìn)行運(yùn)算。例 3:如圖所示,在光滑的水平面上有一輛平板車,上面站著一個(gè)人,車以速度v0前進(jìn)。已知車的質(zhì)量為m1,人的質(zhì)量為 m2,某時(shí)刻人突然向后跳離車,設(shè)人離車時(shí)相對于車的速度為v,求人跳出后,車的速度。v2 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 8 頁,共 13 頁 - - -
27、- - - - - -同時(shí)性動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式m1v1+ m2v2= m1v1/+ m2v2/中的有關(guān)速度之間存在某種同時(shí)性,即v1與 v2必須為同一時(shí)刻的速度, v1與 v2也必須為同一時(shí)刻的速度,否則,將會導(dǎo)致錯(cuò)誤。三、動(dòng)量守恒定律的解題技巧1、巧選研究對象動(dòng)量守恒條件是否滿足, 關(guān)鍵在于過程如何選取,滿足動(dòng)量守恒時(shí),總動(dòng)量保持不變, 不是僅指系統(tǒng)初未兩狀態(tài)總動(dòng)量相等,而是指系統(tǒng)在相互作用的整個(gè)過程中,每一時(shí)刻總動(dòng)量都不變。例 1:總質(zhì)量為 m 的列車在平直軌道上以速度v 勻速行駛,尾部有一節(jié)質(zhì)量為 m 的車廂突然脫鉤,設(shè)機(jī)車的牽引力恒定不變,求脫鉤車廂剛停止運(yùn)動(dòng)瞬間,列車前部分的速度為
28、多少?2、不考慮中間的子過程若相互作用的系統(tǒng)相互作用的時(shí)間較長,只要滿足動(dòng)量守恒的條件, 可不考慮中間的子過程,直接選作用前為初態(tài),作用結(jié)束后為未態(tài), 利用動(dòng)量守恒可迅速獲解。例 2:兩質(zhì)量均為 m 的小船 a、b 靜止在平靜的水面上, 軸線在一條直線上船頭相對,質(zhì)量為m 的小孩開始時(shí)從a 船跳到 b 船,又立刻跳回,則跳了n 次后 a、b 兩船最后的速度之比為多少?3、適當(dāng)應(yīng)用反證法例 3:在光滑的水平面上有一輛平板車,一個(gè)人站在車上用大錘敲打車的左端。在連續(xù)敲打下,這輛車能持續(xù)地向右運(yùn)動(dòng)嗎?教學(xué)建議:(1) :不講平均動(dòng)量守恒(2) :暫不講碰撞前后動(dòng)量以及速度的可能值(高三)(3) :不
29、講彈性碰撞和非彈性碰撞問題(4) :暫不講動(dòng)量守恒應(yīng)用中的演義推理問題(高三)(5) :動(dòng)量守恒只限于一維空間四鞏固練習(xí)1質(zhì)量為 m 的木塊放在光滑的水平面上處于靜止?fàn)顟B(tài)。今有一顆質(zhì)量為m,速度為 v0的子彈沿水平方向擊中木塊,并停留在其中,與木塊共同運(yùn)動(dòng)的速度為,子彈擊中木塊的過程中,木塊受的沖量大小為。2質(zhì)量為 40kg 的小車,以 2m/s 的速度沿光滑水平面勻速滑行,質(zhì)量為60kg 的人,迎著小車以對車4m/s 的速度,沿水平方向跳上小車,沿小車跑到另一端跳精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 9 頁,共 13 頁 - - - -
30、- - - - -下,若小車的速度增加了3m/s,則人跳離小車時(shí)速度的大小是3.質(zhì)量為的斜面放在光滑的水平面上,將質(zhì)量為 m 的物體放在上由靜止自由下滑,則下列說法中正確的是m 和 m 組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒m 和 m 組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒m 和 m 組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒m 和 m 組成的系統(tǒng)所受的合外力豎直向下4.一平板小車靜止在光滑的水平面上,兩個(gè)人分別站在車的左右兩端,當(dāng)兩個(gè)人同時(shí)相向而行時(shí),發(fā)現(xiàn)車向左移動(dòng),這說明如兩人的質(zhì)量相同,肯定是的速度大如兩人的質(zhì)量相同,肯定兩人對車的作用力的水平分力大小相等c如兩人的速率相同,肯定是的質(zhì)量大不論兩個(gè)人的質(zhì)量是否相同,速率是否相同,肯定是的動(dòng)量
31、大一物體以 20m/s 的速度在空中飛行,突然由于內(nèi)力的作用,物體分裂成質(zhì)量為:的兩塊,在這一瞬間,大塊以80m/s的速度向原方向飛去,則小塊物體的速度大小是多少?方向如何?第五節(jié)反沖運(yùn)動(dòng)火箭知識的更新, 教學(xué)方法的改革,是當(dāng)前教師面臨的課題之一,由于本節(jié)教材的特殊性,可采用“閱讀輔導(dǎo)”教學(xué)法。一、教法指導(dǎo)1精心設(shè)計(jì)編好提綱() 什么叫反沖運(yùn)動(dòng)() 反沖運(yùn)動(dòng)遵循什么規(guī)律() 反沖運(yùn)動(dòng)有哪些應(yīng)用,舉例說明() 火箭的飛行原理() 決定火箭最大飛行速度條件2有讀有議有想有看在閱讀教材的同時(shí), 設(shè)計(jì)或安排好演示實(shí)驗(yàn)或分組實(shí)驗(yàn), 讓學(xué)生有書可讀,有實(shí)驗(yàn)可看可做,有舊知識可聯(lián)想,有問題可爭議, 本節(jié)在學(xué)
32、生閱讀教材的過程中,做好利用反沖運(yùn)動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn),即火箭的原理模型和反擊式水輪機(jī)模型。3輔導(dǎo)講解規(guī)納總結(jié)在閱讀教材的基礎(chǔ)上,按開始提出的閱讀提綱,采用教師提問,學(xué)生回答,教師總結(jié)的方法, 同時(shí)有針對性的解答學(xué)生閱讀討論中提出的問題,指出新舊知識的聯(lián)系??稍黾尤缦峦茖?dǎo)過程說明決定火箭最大飛行速度的條件設(shè)火箭發(fā)射前的總質(zhì)量為m,燃料燃盡后燃料的質(zhì)量為m,火箭燃?xì)獾膰娚渌俣葹関,燃料燃盡后火箭的飛行速度為v,根據(jù)動(dòng)量守恒定律( mm)vmv=0 所以 v=(mm1)v 精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 10 頁,共 13 頁 - - - - -
33、 - - - -由上式可以看出噴氣速度v 越大,mm越大,火箭的飛行速度越大,負(fù)號表明火箭速度與 v 反向。4培養(yǎng)會看書和獨(dú)立思索的能力要培養(yǎng)學(xué)生會看書, 有必要強(qiáng)制他們在教科書上寫注解,引導(dǎo)他們學(xué)會把書由少讀多,(即培養(yǎng)他們聯(lián)想思索能力)和把書又由多讀到少(即培養(yǎng)他們的概括歸納能力)在老師的引導(dǎo)下,教會學(xué)生閱讀教材、鉆研教材的內(nèi)容,同時(shí)鼓勵(lì)他們精益求精。二、對閱讀材料的處理高一新教材僅上冊力學(xué)就編入了14 個(gè)閱讀材料,這些短小精悍集知識性、科學(xué)性、趣味性、教育性于一體的閱讀材料,與教材內(nèi)容相互聯(lián)系,相互補(bǔ)充,不僅豐富了教學(xué)內(nèi)容,開闊了學(xué)生視野,深化了物理知識, 而且加強(qiáng)了物理學(xué)研究方法的訓(xùn)練
34、,同時(shí)對調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,培養(yǎng)創(chuàng)新能力具有重要意義。故作為教師應(yīng)重視“閱讀材料”的教學(xué),把它擺到正確位置上, 充分發(fā)揮它應(yīng)有的作用。對于本節(jié)閱讀材料航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行可采用如下兩種方法處理1課外自讀教師象布置作業(yè)一樣布置閱讀材料并要求寫好閱讀提綱及體會,使學(xué)生了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展和新成就。2播放錄像直觀形象的教學(xué)手段不僅大大地開闊了學(xué)生的眼界,而且能激發(fā)學(xué)習(xí)的積極性,事實(shí)上每次播放錄像學(xué)生都熱情高漲,興趣濃厚,例如航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行可采用播放錄像的形式, 當(dāng)然教師平時(shí)要注意中央十臺的 “科技之光”,中央一臺的“神奇的地球”等欄目,都是非常有價(jià)值的,值得記錄下來的素材,如果教師能
35、及時(shí)把這些有關(guān)的素材記錄下來,供學(xué)生觀看, 將起到事半功倍的效果。三鞏固練習(xí)質(zhì)量為,長為的小船浮在水面上,質(zhì)量為m 的人站在船尾走到船頭時(shí),船走了多少距離(設(shè)水的阻力不計(jì))一個(gè)靜止的質(zhì)量為的不穩(wěn)定原子核,當(dāng)它放射出質(zhì)量為m 速度為 v 的粒子后,原子核剩余部分速度是多少下列屬于反沖運(yùn)動(dòng)的是噴氣式飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)直升飛機(jī)的運(yùn)動(dòng)火箭的運(yùn)動(dòng)反擊式水輪機(jī)的運(yùn)動(dòng)一門舊式大炮水平發(fā)射一枚質(zhì)量為10kg的炮彈,炮彈飛出的速度為600m/s,炮身的質(zhì)量為 t,則此炮后退的速度是多少?若大炮在后退過程中所受阻力是它重力的,則大炮后退多少米?如何上好本章的復(fù)習(xí)課(一) :因?yàn)檫@一章是學(xué)生的難點(diǎn),也是高中物理的重點(diǎn)知識,
36、有許多學(xué)生對這精品學(xué)習(xí)資料 可選擇p d f - - - - - - - - - - - - - - 第 11 頁,共 13 頁 - - - - - - - - -一章的基本概念和基本規(guī)律的應(yīng)用有許多模糊的認(rèn)識,可以給學(xué)生上一節(jié) 思維障礙的分析課主要從以下幾方面選題1相近概念不分例 1:質(zhì)量為 m 物體放在光滑水平地面上, 在與水平方向成 角的恒定拉力f 作用下,由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t,速度為 v,在此時(shí)間內(nèi)推力f 和重力的沖量大小分別是aft,0 b.ftcos,0 c.mv,0 d.ft,mgt 2概念理解不深例 2:下列說法正確的是a物體的動(dòng)量等于物體所受外力的沖量b沖量是物體動(dòng)量變化的原因c同一物體分別做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),相等時(shí)間內(nèi)動(dòng)量的變化大小相等,方向相同d同一物體分別做平拋和豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí),動(dòng)量的變化率大小相同,方向相同3.基本分析不熟例 3:
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