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1、2006年高三物理首轮复习教案 动量【高考走向】本间章主要内容涉及了冲量、动量、动量定理、动量守恒定律等知识点，考查的重点是对动量和冲量的理解及动量守恒定律的应用，特别是在高考题中多次出现动量守恒和动能相结合的综合计算题，要求较高，值得注意的是，并不要求用动量守恒定律公式进行计算。【教学目标】1理解和掌握动量及冲量概念，反复强调动量及冲量的方向性，使学生对矢量的方向性给予足够的重视，掌握矢量方向的表示方法2理解和掌握动量定理的内容以及动量定理的实际应用，会选择研究对象及有关过程，并使学生熟练掌握用代数方法研究矢量问题的方法，即根据具体问题建立坐标，假设正方向并结合动量、冲量的实际方向引入正负量
2、牢固掌握用代数方法处理一维矢量运算的基本方法3熟练掌握动量守恒定律的内容及使用条件，会推导动量守恒定律的数学表达式，了解动量守恒定律普遍适用于自然中的微观世界和客观世界4理解和掌握用动量守恒定律解决各种碰撞问题，即弹性碰撞、完全非弹性碰撞及非弹性碰撞，并掌握各种类型碰撞的特点，以及各种碰撞中的能量转化规律5通过动量守恒定律的应用，培养学生综合分析和处理问题的能力，使学生能把碰撞前后的物理过程联系在一起，并能灵活地选择过程和对象解决问题6使学生能够总结力和运动、功和能、动量和冲量的关系，并了解它们之间的区别和联系即让学生掌握解决力学问题的三规律，牛顿第二定律、动量定理、动能定理的区别和联系，并能
3、在实际问题中灵活地选择规律解决问题【重点难点】1重点：（1）动量、冲量的方向及动量的变化（也叫动量的增量）的方向是教学重点，也是难点牢固掌握动量、冲量及动量的变化方向是学好动量定理、动量守恒定律的基础（2）熟练掌握动量守恒定律的应用，能联系实际问题，灵活选择若干个动量守恒的系统，综合分析和解决问题，用动量守恒定律解题是解决力学问题的基本方法和重要方法，与其他方法相比，往往也是简便方法，则应为教学的重点（3）理解和掌握各种类型碰撞中的能量转化规律，这是综合利用功能关系及动量守恒定律解题的基础2难点（1）对于动量、冲量及动量改变量的方向及方向的表示方法和处理方法，在多年的教学实践中，反映出学生不易
4、接受，并在解决问题中经常出现错误，因此应多次练习反复强调（2）对动量守恒系统的选择以及相关过程的选择，学生往往出现错误，尤其对一个比较复杂的物理过程需要选择若干个守恒系统和若干个相关过程解题是教学的难点（3）用动量守恒定律处理同一直线上的碰撞问题时，确定正方向后，引入正负号表示碰撞前后动量的方向时，学生容易出现正负号的错误正确使用正负号表示各矢量的方向是教学的难点如减少错误机会，表示矢量的字母一般只表示矢量大小，而表示方向的正负号应标在字母前面，当矢量的实际方向未知时可以把表示方向的正负号含在字母中在矢量运算过程中应时刻注意字母中是否内含方向 【知识点拔】1注意动量定理与牛顿第二定律的内在联系
5、。由牛顿第二定律Fmam(V2 V1)/t得， FtmV2mV1P。可见，动量定律是由牛顿第二定律推导出来的。2应注意物体的动量变化为矢量差，故此应特别注意初、末动量的方向，其运算满足平行四边形法则。3动量为状态量，而冲量是力对时间的积累，是一个过程量。4运用动量守恒时，应特别注意定律的成立条件：即系统所受合外力为零或内力比外力大得多。另外要注意矢量性、系统性、同时性等。 动量 基本概念 冲量动量 动量定理 基本规律 动量守恒定律【知识结构】【教学过程】一、动量和冲量：（一）冲量：1定义：力F和力的作用时间t的乘积, 叫做该力对物体的冲量。2表达式：I = Ft （只适用于求恒力的冲量）3单位
6、： 牛顿秒，Ns4物理意义：反映的是力在时间上的累积效果（过程），是过程量。研究冲量时，不仅要明确是那个力的冲量，还要明确是那段时间内的冲量。5量性：冲量是矢量，它的方向由力的方向决定。如果力的方向在作用时间内不变，冲量的方向就是力的方向；如果有多个力作用在物体上，则合力冲量的方向就是合力的方向。如果在作用时间内作用力是变力时，特别是作用力的方向也在变时，冲量的方向不一定与某一时刻力F的方向一致。在动量定理学习中，我们会知道，冲量的方向是物体动量变化的方向。6应用：1）如果作用力是变化的，则可以计算t时间内的平均冲量（平均冲量就是力的平均值与作用时间的乘积）2）说冲量必须注明是哪个力的冲量。
7、如果作用在物体上的力为多个，则可先分别求每个力作用下的冲量，在求其合冲量；也可先求合力再求合外力冲量。3）冲量是过程量：是力对时间的累积效应。4）绝对性：与参考系无关。（对冲量的理解：时间性，矢量性，绝对性）7求解方法：（1）图解法：如果力随时间变化时，可以用图象法求变力的冲量，以时间为横轴，力为纵轴，当力随时间变化时，力随时间变化的关系图线在Ft坐标上如图所示，该图线与时间轴围成的面积（图中阴影部分）在量值上表示了力的冲量的大小。所以，Ft图线与时间轴所围面积，表示了一段时间内力F冲量的大小。通过求变力的冲量，由冲量定义式，还可求出这一段时间内的平均力。例1用电钻给建筑物钻孔时，钻头所受的阻
8、力与深度成正比。若钻头匀速钻进时第1s内阻力的冲量为100Ns，求5s内阻力的冲量。（2500Ns）解：设钻头钻进墙壁的深度为x，则钻头受到的阻力为f=kx，k为比例系数，又因为钻头是匀速钻进的，即x=vt，所以f=kvt，阻力与时间t成正比，ft图线如图所示。在时间t内阻力的冲量为因第1秒内的冲量为100Ns，则kv=200，所以5秒内的冲量（2）公式法：例2质量为m的小球由高为H的光滑斜面顶端无初速滑到底端过程中，重力、弹力、合力的冲量各是多大？解：力的作用时间相同都是，力的大小依次是mg、mgcos和mgsin，所以它们的冲量依次是：（二）动量：1定义：物体的质量跟其速度的乘积, 叫做物
9、体的动量。2表达式：P = mv3单位：千克米秒 kgm/s 1Ns =1kgm/s4量性：动量是矢量。其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的, 所以动量也是相对的, 我们一般取地面或相对地面静止的物体做参照物来确定动量的大小和方向。5对动量的理解：1）动量具有瞬时性：通常说物体的动量是指物体在某一时刻的动量，计算动量时应取这一时刻的瞬时速度。动量是动力学中反映物体运状态的物理量，是状态量，在谈及动量时，必须明确是物体在哪个时刻或哪个状态所具有的动量。2）动量的矢量性：物体的动量方向与物体瞬时速度方向相同。3）动量的相对性：由于物体在某一时刻的运动速度，对不同的参考系来说并不相同，因此物体
10、的动量与参考系的选取有关，即动量具有相对性。中学阶段一般选取地球为参考系。6动量与动能的关系： P矢量 EK标量动量改变，动能不一定改变；动能改变，动量一定改变。例3如图所示，两个质量相等的物体从同一高度沿倾角不同的两个光滑斜面由静止自由滑下，到达斜面底端的过程中（ BD）A两物体所受重力冲量相同B两物体所受合力冲量不同C两物体到达斜面底端时动量相同D两物体到达斜面底端时动量不同解析：物体沿光滑斜面下滑的加速度a=gsin从斜面顶端到达底端时间 而sin= 所以两物体从斜面同一高度滑到底端过程中重力的冲量为由于斜面倾角不同，故两物体所受重力冲量不同，A错。两物体所受合力大小为F合=mgsin两
11、物体到达斜面底端过程中，所受合外力冲量大小相同。但由于冲量是矢量，斜面倾角不同，两物体在斜面上运动过程中所受合力方向不同，故合力冲量不同，B正确。两物体到达斜面底端时速度大小为v=at.所以但由于斜面倾角不同，两物体到达斜面底端时速度方向不同，故两物体到达斜面底端时动量不同，C错，D对。例4：（2001年安徽）质量为m=0.10kg的小钢球以v0=10m/s的水平速度抛出，如图所示。下落h=5.0m时撞击一钢板，撞后速度恰好反向，则钢板与水平面的夹角=_，刚要撞击钢板时小球动量的大小为_。（g取10m/s2）解析：由题意可知，小钢球垂直撞击钢板，如图所示，则 由平抛运动公式可知，竖直方向 代入
12、数据得t1s，则vygt10110（m/s）。所以而撞击钢板速度 ，所以动量 （三）动量的变化：设初状态时物体的动量为p，末状态时物体的动量为p，则物体动量的变化p=pp。式中p、p、p均为矢量，须按矢量运算规则进行运算。动量是矢量，只要大小或方向发生了变化，动量就发生了变化。正方向V VP PP1如果物体在一条直线上运动，可取正方向（一般取初速度的方向为正方向），把矢量运算转化为代数运算。（1）P、P在同一直线上，同向：P= PP = P P 当P P时， P 0，P与正方向同向；当P P时， P 0，P与正方向反向。正方向V VP PP（2）P、P在同一直线上，反向：P= P-P = (P
13、 ) P 0 P与正方向反向。 P PP (-P) P2如果物体不在一条直线上运动，求 P则要按矢量合成法则来运算： P= PP = P ( P )即P从初态指向末态也可用正交分解法，先求Px、Py，再求P。例5：质量为M的物体以速度vo竖直向上抛出，求从抛出到落回抛出点时动量变化？二、动量定理：（一）对动量定理的理解：1、内容：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。2、表达式：Ftmvmv IPP3、适用条件：一般适用于单个物体（或物体系统）。4、对动量定理的理解：（1）动量定理反映了冲量是动量变化的原因。（2）动量定理的表达式是矢量式，它说明合外力的冲量I跟物体动量的变化量P不仅大小相等
14、，而且方向也相同（即F的方向与va的方向相同）。只有在方向同一直线上时，才能把矢量运算简化成代数运算。（3）动量定理既适用于恒力也适用于变力的情况，若是变力，此时求得的力是时间t内的平均合外力。（4）讲动量必须指明是哪个力的冲量，而动量定理中的冲量指合外力的冲量。（5）动量定理给出了冲量（过程量）和动量变化（状态量）间的互求关系。（6）动量定理是由牛顿第二定律推导出的，也可说是牛顿第二定律的另一种表达形式，实际上现代物理学把力定义为物体动量的变化率：（这也是牛顿第二定律的动量形式）。但二者有区别：牛顿第二定律说的是力的作用效果是使物体产生加速度，反映了力与加速度的瞬时对应关系；动量定理说的是力对物体作用一段时间的作用效果是引起物体动量变化，反映了力的延续性，且应用动量定理解题只需初末态速度，不需研究中间过程，解题方便。（6）FtmV，可写成
