名师精编 优秀教案
四、教学过程设计 第1课时 动量定理
问题一、玻璃杯落在水泥地面上会破碎,落在毛毯上却不易破碎,请利用本节所学知识解释这个现象。
设计意图:让学生通过此问题的解决掌握动量守恒定律
师生活动:针对学生可能遇到的困难,可以通过以下问题进行引导:
1、 假定一个质量为m的物体在碰撞时另一个物体对它的作用力是恒力F,在这个力的作用
下,物体做匀变速直线运动。在碰撞初始两物体刚刚接触的时刻t1,它的速度为V1,在碰撞初始两物体刚刚接触的时刻t2,它的速度为V2,请运用已有知识推导这几个物理量之间的关系式。
2、 质量与速度的乘积表示什么? 3、 力与时间的乘积表示什么?
例1、 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,速度的大小为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是多大?
设计意图:让学生学会运用动量定理求解问题
练习1、质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,g取10m/s,则安全带所受的平均冲力的大小为多大?
设计意图:加深学生对动量定理的的理解 第2课时
问题二、
如下图所示,在光滑的水平上做匀速直线运动的两个小球,质量分别m1 和m2 。沿着同一个方向运动,速度分别为v1 和v2 (且v2?v1),则它们的总动量(动量的矢量和)p?m1v1?m2v2。当第二个球追上第一个球并发生碰撞,碰撞后的速度分别为v1'和v2',此时它们的动量的矢量和,即总动量p?p1?p2?m1v1?m2v2。下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p′有什么关系。
'''''2
m2
m1
v2 v1 名师精编 优秀教案
设计意图:设计物理情境让学生用牛顿运动定律推导动量守恒公式。 师生活动:针对学生可能遇到的困难,可以通过以下问题进行引导: 1、 碰撞过程中1、2两球的加速度分别是多少? 2、 两球所受的力有何关系?
例1、如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么? 设计意图:加深学生对动量守恒定律的成立条件的理解
练习1、一枚在空中飞行的火箭,质量为m,在某点的速度为V,水平方向,燃料即将耗尽。火箭在该点突然炸裂成两块,其中质量为m1的一块沿着与V相反的方向飞去,速度为V1.球炸裂后另一块的速度V2.
设计意图:让学生学会运用动量守恒定律解决问题 五、评价设计 (一)目标检测 第1课时(4分钟)
1、羽毛球是速度较快的球类运动之一,运动员扣杀羽毛球的速度可达到342km/h,假设球飞来的速度为90km/h,运动员将球以342km/h的速度反向击回.设羽毛球的质量为5g,试求:
(1)运动员击球过程中羽毛球的动量变化量.
(2)在运动员的这次扣杀中,羽毛球的速度变化、动能变化各是多少? 设计意图:让学生掌握基本概念
2、某物体由静止开始做匀加速直线运动,经过时间t1后,在阻力作用下做匀减速直线运动,又经时间t2速度为零,若物体一直在同样的水平面上运动,则前一段的牵引力与后一段的阻力大小之比为 ( )
A.t2:t1 B.(t2+t1) :t1 C.(t1+t2) :t2 D.t2: (t1+t2) 设计意图:让学生 练习使用动量定理解决问题
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第2课时(4分钟)
1、 质量为3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右运动,恰遇上质量为5kg的小
球B以4m/s的速度向左运动,碰撞后B球恰好静止,求碰撞后A球的速度. 设计意图:让学生学会用动量守恒定律解决简单问题
2、如图所示,在光滑的水平面上有两个并排放置的木块A和B,已知mA=0.5kg,mB=0.3kg,有一质量为m=80g的小铜块C以vC=25m/s的水平初速度开始在A表面上滑动,由于C与A、
B间有摩擦,最后停在B上,B和C以v=2.5m/s的速度共同前进,求: (1)木块A的最后速度vA. (2)木块C在离开A时速度vC′.
设计意图:让学生学会用动量定理解决复杂问题
单元目标检测
1、如图所示,两个质量相等的物体A、B从同一高度沿倾角不同的两光滑斜面由静止自由滑下,在到达斜面底端的过程中,下列说法正确的是 ( )
A.两物体所受重力的冲量相同 B.两物体所受合外力的冲量相同 C.两物体到达斜面底端时的动量不同
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D.两物体动量的变化量相同 设计意图:考察学生对基本物理量的掌握
2、在下列各种现象中,动量守恒的是( ) A.在光滑水平面上两球发生正碰,两球组成的系统
B.车原来静止在光滑水平面上,车上的人从车头走到车尾,人与车系统
C.水平放置的弹簧,一端固定,另一端与置于光滑水平面上的物体相连,令弹簧伸长,使物体运动,物体与弹簧系统
D.打乒乓球时,球与球拍系统
设计意图:考察学生对动量守恒的条件的掌握程度
5.在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为1500kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一小段距离后停止,根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速率行驶,由此可判断碰前卡车的行驶速率( )
A.小于10m/s
B.大于10m/s小于20m/s C.大于20m/s小于30m/s D.大于30m/s小于40m/s
设计意图:考察学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力
(二)作业 第1课时(5分钟)
A组
1.关于物体所受冲量跟其受力情况和运动情况的关系,下列说法正确的是( ) A.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越快 B.物体受到的冲量越大,它的动量变化一定越大 C.物体受到的冲量越大,它受到的合外力一定越大 D.物体受到的冲量越大,它的速度变化一定越快 设计意图:考察学生对动量定理的掌握程度
B组
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2.质量为m的物体放在水平面上,在与水平方向成θ夹角的拉力F作用下由静止开始运动,经过时间t速度达到v,在这一时间内拉力F和重力的冲量大小分别为( )
A.Flcosθ,0 C.Ft,0
设计意图:考察学生对冲量的理解
3.质量为60kg的建筑工人,不慎从高空跌下,由于弹性安全带的保护,使他悬挂起来.已知弹性安全带的缓冲时间是1.2s,安全带长5m,g取10m/s,则安全带所受的平均冲力的大小为( )
A.500N C.600N
B.1100N D.100N
2
B.mv,Ft D.Ft,mgt 设计意图:考察学生运用动量定理解决实际问题的能力
C组
4.如图所示,在20XX年第16届广州亚运会的足球赛场上,一足球运动员踢一个质量为0.4kg的足球.
(1)若开始时足球的速度是4m/s,方向向右,踢球后,球的速度为10m/s,方向仍向右(如图甲),求足球的初动量、末动量以及踢球过程中动量的改变量.
(2)若足球以10m/s的速度撞向球门门柱,然后以3m/s速度反向弹回(如图乙),求这一过程中足球的动量改变量.
设计意图:考察学生对基本物理量的掌握 第2课时(5分钟)