高三物理教案：《動(dòng)量守恒》教學(xué)設(shè)計(jì)

　　一、動(dòng)量

　　1、動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量.是矢量,方向與速度方向相同;動(dòng)量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說物體的動(dòng)量是指運(yùn)動(dòng)物體某一時(shí)刻的動(dòng)量,計(jì)算物體此時(shí)的動(dòng)量應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。是相對(duì)量;物體的動(dòng)量亦與參照物的選取有關(guān),常情況下,指相對(duì)地面的動(dòng)量。單位是kg·m/s;

　　2、動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系

　�、賱�(dòng)量的大小與速度大小成正比,動(dòng)能的大小與速度的大小平方成正比。即動(dòng)量相同而質(zhì)量不同的物體,其動(dòng)能不同;動(dòng)能相同而質(zhì)量不同的物體其動(dòng)量不同。

　�、趧�(dòng)量是矢量,而動(dòng)能是標(biāo)量。因此,物體的動(dòng)量變化時(shí),其動(dòng)能不一定變化;而物體的動(dòng)能變化時(shí),其動(dòng)量一定變化。

　�、垡騽�(dòng)量是矢量,故引起動(dòng)量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動(dòng)能是標(biāo)量,引起動(dòng)能變化的原因亦是標(biāo)量,即外力對(duì)物體做功。

　�、軇�(dòng)量和動(dòng)能都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動(dòng)物體的特性,且二者大小間存在關(guān)系式:P2=2mEk

　　3、動(dòng)量的變化及其計(jì)算方法

　　動(dòng)量的變化是指物體末態(tài)的動(dòng)量減去初態(tài)的動(dòng)量,是矢量,對(duì)應(yīng)于某一過程(或某一段時(shí)間),是一個(gè)非常重要的物理量,其計(jì)算方法:

　　(1)ΔP=Pt一P0,主要計(jì)算P0、Pt在一條直線上的情況。

　　(2)利用動(dòng)量定理  ΔP=F·t,通常用來解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。

　　二、沖量

　　1、沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量.是矢量,如果在力的作用時(shí)間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則.沖量不僅由力的決定,還由力的作用時(shí)間決定。而力和時(shí)間都跟參照物的選擇無關(guān),所以力的沖量也與參照物的選擇無關(guān)。單位是N·s;

　　2、沖量的計(jì)算方法

　　(1)I=F·t.采用定義式直接計(jì)算、主要解決恒力的沖量計(jì)算問題。

　　(2)利用動(dòng)量定理 Ft=ΔP.主要解決變力的沖量計(jì)算問題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。

　　三、動(dòng)量定理

　　1、動(dòng)量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導(dǎo)出來:(質(zhì)點(diǎn)m在短時(shí)間Δt內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合Δt;質(zhì)點(diǎn)的初、未動(dòng)量是 mv0、mvt,動(dòng)量的變化量是ΔP=Δ(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動(dòng)量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)

　　2.單位:牛·秒與千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2·秒=牛·秒;

　　3.理解:(1)上式中F為研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。

　　(2)動(dòng)量定理中的沖量和動(dòng)量都是矢量。定理的表達(dá)式為一矢量式,等號(hào)的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動(dòng)量定理的應(yīng)用只限于一維的情況。這時(shí)可規(guī)定一個(gè)正方向,注意力和速度的正負(fù),這樣就把大量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。

　　(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象一般是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)。求變力的沖量時(shí),可借助動(dòng)量定理求,不可直接用沖量定義式.

　　4.應(yīng)用動(dòng)量定理的思路:

　　(1)明確研究對(duì)象和受力的時(shí)間(明確質(zhì)量m和時(shí)間t);

　　(2)分析對(duì)象受力和對(duì)象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動(dòng)量P0,Pt);

　　(3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;

　　(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程

　　(5)解方程。

　　四、動(dòng)量定理應(yīng)用的注意事項(xiàng)

　　1.動(dòng)量定理的研究對(duì)象是單個(gè)物體或可看作單個(gè)物體的系統(tǒng),當(dāng)研究對(duì)象為物體系時(shí),物體系的總動(dòng)量的增量等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體系所受外力的合力的沖量,所謂物體系總動(dòng)量的增量是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)的體動(dòng)量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的沖量是把系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體所受的一切外力的沖量的矢量和。

　　2.動(dòng)量定理公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當(dāng)合外力為變力時(shí)F則是合外力對(duì)作用時(shí)間的平均值。

　　3.動(dòng)量定理公式中的Δ(mv)是研究對(duì)象的動(dòng)量的增量,是過程終態(tài)的動(dòng)量減去過程始態(tài)的動(dòng)量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態(tài)的順序。

　　4.動(dòng)量定理公式中的等號(hào)表明合外力的沖量與研究對(duì)象的動(dòng)量增量的數(shù)值相等,方向一致,單位相同。但考生不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量,合外力的沖量是導(dǎo)致研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)改變的外因,而動(dòng)量的增量卻是研究對(duì)象受外部沖量作用后的必然結(jié)果。

　　5.用動(dòng)量定理解題,只能選取地球或相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做參照物。忽視沖量和動(dòng)量的方向性,造成I與P正負(fù)取值的混亂,或忽視動(dòng)量的相對(duì)性,選取相對(duì)地球做變速運(yùn)動(dòng)的物體做參照物,是解題錯(cuò)誤的常見情況。