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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/s2,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,质量分别和沿着同一个方向运动,速度分别为和(且),则它们的总动量动量的矢量和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和,此时它们的动量的矢量和,即总动量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V
1.球炸裂后另一块的速度V
2.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:t1C.t1+t2:t2D.t2:t1+t2设计意图让学生练习使用动量定理解决问题第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/sB.大于10m/s小于20m/sC.大于20m/s小于30m/sD.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 B.mv,FtC.Ft0D.Ft,mgt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/s2,则安全带所受的平均冲力的大小为 A.500N B.1100N C.600N D.100N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2010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)A组
1、抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成甲、乙两块,其中甲的质量为300g,仍沿原方向飞行,其速度测得为50m/s,乙的质量为200g,求乙的速度的大小和方向.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B组
2、如图所示,小车放在光滑的水平面上,将系着绳的小球拉开到一定的角度,然后同时放开小球和小车,那么在以后的过程中 A.小球向左摆动时,小车也向左移动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车向右移动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向上的动量一定大小相等、方向相反设计意图考察学生对动量守恒的条件的理解
3、质量为M=2kg的小平板车静止在光滑水平面上,车的一端静止着质量为mA=2kg的物体A可视为质点,如图所示.一颗质量为mB=20g的子弹以600m/s的水平速度射穿A后,速度变为100m/s,最后物体A仍静止在车上,求平板车最后的速度是多大.设计意图考察学生运用动量守恒定律解决简单问题的能力C组
4、如图所示,将两条磁性很强且完全相同的磁铁分别固定在质量相等的小车上,m甲=m乙=2kg,水平面光滑,开始时甲车速度大小为3m/s,乙车速度大小为2m/s,相向运动并在同一条直线上.求1当乙车的速度为零时,甲车的速度是多少?2若两车不相碰,试求出两车距离最近时,乙车速度为多少?乙车动量变化是多少?设计意图考察学生运用动量守恒定律解决复杂问题的能力。