高二物理学习辅导-动量与冲量教学课件

高中物理是理科生必学的一门科目，也是所有理科生很为头疼的一个科目，这个科目设计的知识都是很抽象的，需要我们理解，但是这些知识点也很生涩难懂。所以小编给出了高二物理学习辅导-动量与冲量教学课件。

冲量和动量

教学目标

一、知识目标

1、理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量.

2、理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量.

3、知道动量的变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的规则.

二、能力目标

1、会计算力的冲量和物体的动量.

2、会正确计算一维的动量变化.

三、情感目标

培养学生的创新思维能力，建立正确的认识论和方法论.

教学方法：加强直观教学，组织学生观察讨论.

课时安排：1课时

教学用具：小车、钩码、带有定滑轮的长木板、细绳、小球、挡板.

师生互动活动设计：

1、教师通过演示实验展示所要讨论的问题.

2、学生观察演示实验，分析寻找物体获得的速度与作用力和作用时间的关系.

教学过程

1、冲量的概念

设问：对于一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，与作用力F和力的作用时间t有什么关系呢?(学生思考，教师演示实验)

演示实验：实验小车在不同拉力作用下获得同一速度所用的时间不同

结果：力大的作用时间短，力小的作用时间长.

定量讨论：质量为m的静止物体，在力作用下经时间t将获得多大的速度v?

根据牛顿第二定律 ，根据运动学公式 ，所以，

变化公式，得：

结论：对一定质量的物体，力所产生的改变物体速度的效果，是由Ft这个物理量决定的.

在物理学中，力F与力的作用时间t的积Ft叫做冲量.

说明：冲量是表示物体在力的作用下经历一段时间的积累的物理量，因此，力对物体有冲量作用须具备力和该力作用下的时间两个条件.换句话说，只要有力并且作用一段时间，那么该力对物体有冲量作用.可见，冲量是过程量.

(1)定义式： 是力F的作用时间.

(2)冲量是矢量.

①大小： ，式中的 F必须是恒力，因此，该公式只用于求恒力的冲量.

②方向：与F的方向一致.

③单位：

注意：求合冲量应按矢量合成法则计算.

继续讨论表达式 得出动量的概念.

2、动量的概念

动量的定义：在物理学中，物体的质量m和速度v的乘积mv叫做动量，动量常用字母p表示，即：

说明：动量是描述质点运动状态的物理量，它对应着某个时刻或某一位置，是一个状态量，此为动量的瞬时性.

(2)动量的单位

冲量单位与动量单位相同，动量单位与力的单位不同：

1kg·m/s=1N·s，1kg·m/

(3)动量的相对性

因为物体的运动速度v与参考系的选取有关，所以物体的动量也与参考系的选取有关.通常选取地球为参考系.

(4)动量的矢量性

动量是一个矢量，动量的方向与速度的方向相同，对质量一定的物体，只要物体速度的大小和方向有一个发生变化，我们就说物体的动量发生了变化.

动量的合成服从矢量运算规则，要按平行四边形定则进行.如果物体的运动在同一直线上，而动量矢量在同一条直线上，在选定一个正方向后，动量的运算就可以化简为代数运算.

【典型例题1】——动量大小与速度的关系

质量为60kg以1m/s速度步行的人和以800m/s速度飞行的质量为0.01kg的子弹，哪个动量大?

解 人

子弹

即：人的动量大.

3、引入动量概念的目的

上例中人与子弹的动量大小不同，那么动量的大小表达了怎样的不同的意义呢?可以考察一个力对物体作用时引起物体运动状态变化的特点，用不同的力作用于质量不同的物体上(阻力不计)

由此可见，质量和速度的乘积可以反映力在时间过程中的累积作用效果，也就是说，引入了动量的概念，就可以把力与力的作用时间联系起来，研究力在一段时间内的累积作用效果，从而比较方便的研究力在不同时间过程中的效果.

4、动量的变化

末动量 与初动量p的矢量差，即 .动量是矢量，动量的变化量也是矢量.那么如何求动量的变化呢?我们来看下面的例题.

【典型例题2】————[课本例题]

一个质量是0.1kg的钢球，以6 m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，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有没有变化?变化了多少?

分析：动量是矢量，它的大小和(或)方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6m/s，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化.

解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度 m/s，碰撞前钢球的动量为：

碰撞后钢球的速度 m/s，碰撞后钢球的动量为

碰撞前后钢球动量的变化为

动量的变化 也是矢量，求得的数值为负值，表示 的方向与所取的正方向相反， 的方向水平向左。

结论：碰撞前后物体仍在同一条直线上运动，可先设一个正方向，末动量 和初动量p可据此用正、负值表示，则动量的变化 却可用代数方法求出.

设疑：若碰撞前后物体不在同一条直线上运动，那么动量的变化又如何求呢?

【典型例题3】————[课本思考与讨论]

思考与讨论：

如图所示，一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45°，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45°，速度仍为2m/s，你能不能用作图法求出钢球动量变化的大小和方向?

本书虽然不要求作这种计算，但是思考一下这个问题，会帮助你进一步认识动量的矢量性.

分析：(如图)动量是矢量，动量方向与速度方向相同，我们可以用作图法(如图)根据平行四边形定则求动量变化 .

根据 可求得 kg·m/s，方向竖直向上.

结论：碰撞前后物体不在同一条直线上运动，可用作图法，根据平行四边形定则，以p和-p为邻边，作出平行四边形，其对角线长与 大小成正比，方向就是 的方向.

5、总结、扩展

(1)在物理学中，冲量的概念是反映力的时间积累效果，不难想像，一个水平恒力作用于放置于光滑水平面上的物体，其作用时间越长，速度的改变越大，表明力的累积效果越大.在物理学中，力和力的作用时间的乘积叫作力的冲量.

(2)我们都有这样的体验，一个身高体壮的大人从身旁走过，不当心，碰了你一下，可能使你打个趔趄，甚至摔倒，但是，如果碰你的是个瘦小的小孩，尽管他走得跟那个大人一样快，打趔趄的甚至摔倒的可能不是你，却是他.可见，当我们考虑一个物体的运动效果时，只考虑运动速度是不够的，还必须把物体质量考虑进去，物理学上，把物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量.动量是矢量，动量的运算服从矢量运算规则(即平行四边形定则).如果物体的运动在同一条直线上，即动量在同一条直线上时，在选定一个正方向后，动量的运算就可以简化为代数运算.

(3) 指的是动量的变化量，不要理解为动量，它也是矢量.它的方向可以跟初动量的方向相同(同一直线、动量增大);也可以跟初动量方向相反(同一直线，动量减小);也可以跟初动量的方向成一角度，其运算规则为矢量的运算.

6、布置作业

7、板书设计

冲量和动量

一、冲量

1、定义：力F和力的作用时间t的乘积.

2、表达式： .

3、单位：牛·秒;符号：N·s.

4、矢量性：方向由力的方向决定.

二、动量

1、定义：物体的质量m 和速度v的乘积.

2、表达式： .

3、单位：千克·米/秒;符号：kg·m/s.

4、矢量性：方向与速度方向相同.

三、动量的变化

1、定义、末态动量与初态动量的矢量差.

2、表达式 .

3、运算规则：平行四边形定则.

(1) 与p共线，用代数式运算.

(2) 与p不共线，用矢量式运算.

小编给出的高二物理学习辅导-动量与冲量教学课件的内容，就是同学们在学习这方面的内容的时候能够更容易理解一点。