第二章 机械振动 物理选择性必修第一册 ?人教版2019 第四节 单摆 学习目标 01 02 03 04 物理观念 建立冲量的概念，理解其矢量性，掌握动量定理的确切含义及表达式；能从牛顿运动定律推导出动量定理，并知道其适用于变力；会用动量定理解释缓冲、碰撞等现象并解决实际问题。 科学思维 观察实验现象并提出问题，通过合作交流、例题辨析学会归纳总结和反思；形成从宏观到微观、从定性到定量的逻辑推理能力。 科学探究 会用动量定理进行定性、定量分析，领会变力冲量时的极限思想；通过实验和问题分析，培养实验操作、数据分析和问题解决能力。 科学态度与责任 提高利用物质观、运动与相互作用观看待问题的态度，增强从生活到物理、从物理到生活的意识；认识物理学理论的应用价值，激发科学研究兴趣，培养严谨求实的态度和社会责任感。 重点难点 教学重点 教学难点 动量定理的推导及应用，即通过理论推导得出动量定理及其表达式，理解其物理意义，并能用其解释生活生产中的相关现象和解决实际问题 动量定理的矢量性；利用动量定理解释有关现象和进行一维情况下的定量分析 课堂导入 想一想：这些不同的现象中隐藏着怎样的物理规律？ 船悬挂一些老旧轮胎 苹果的泡沫包装 碰碰车充气囊 安全帽内衬 导入新课 两个物体碰撞时，彼此间会受到力的作用，那么一个物体动量的变化和它所受的力有怎样的关系呢？ 为了分析问题的方便，我们先讨论物体受恒力的情况。 动量定理 01 问题探究1 【情景1】在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间?t，速度由v 变为v′，如图所示，则： 可得F?t= mv′ - mv ，即F?t= p′ - p 【分析】物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ , 物体的加速度为: 由牛顿第二定律F = ma 得 , F ?? F ? 问题探究2 【情景2】假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，已知两力作用的时间为 t，试用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。 冲量 动量 冲量（I） １.定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=F?t 2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s 3.冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同。 冲量与功的类别 高一物理我们曾经学过类似的知识，假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动，初始时刻物体的速度为v，经过一段位移?x，它的速度为v'. F 作用了位移?x F ?? F ? 当时，我们经过推导得到的是： 我们把F?x认为是力在位移上的累积，称为力的功。 那么我们是不是可以把F?t 认为是力对时间的累积呢？ 冲量与功的比较 冲量 功 区 别 公式 标、矢量 意义 正负 作用效果 单位 N·S I=Ft W=Fxcos θ 矢量 标量 N·m（J） 力对时间的积累, 对应一段时间 在F-t图像中可以用面积表示 力对位移的积累, 对应一段位移 在F-x图像中可以用面积表示 正负表示与正方向相同或相反 正负表示动力做功或阻力做功 改变物体的动量 改变物体的动能 冲量与功的比较 某个力对物体有冲量,力对物体不一定做功； 某个力对物体做了功,力对物体一定有冲量。 F t F △t 冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 x F O F x 冲量的计算 1.求某个恒力的冲量：用该力和力的作用时间的乘积．即I=F?t． 2.求合冲量的两种方法（一维情况）： 可分别求每一个力的冲量，再求各冲量的矢量和；另外，如果各个力的作用时间相同，也可以先求合力，再用公式I合＝F合Δt求解． 说明：冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。 I = F?t 只能求恒力的冲量。 思考：若F为变力，如何求其冲量？ 微元法求 ... ...
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