2012高考总复习物理教学案第27讲

2012高考总复习物理教学案第27讲内容摘要：

1、、教学目标1通过例题分析，使学生掌握使用动量定理时要注意：(1)对物体进行受力分析；(2)解题时注意选取正方向；(3)选取使用动量定理的范围。 2通过对演示实验的分析，培养学生使用物理规律有条理地解释物理现象的能力。 二、重点、难点分析动量定理的应用，是本节的重点。 动量、冲量的方向问题，是使用动量定理的难点。 三、教具宽约 2约 20纸条，底部平整的粉笔一支。 四、主要教学过程(一)引入新课物体动量的改变，等于作用力的冲量，这是研究力和运动的重要理论。 它反映了动量改变和冲量之间的等值同向关系。 下面通过例题，具体分析怎样使用动量定理。 (二)教学过程设计例 1竖立放置的粉笔压在纸条的一端。 要想把纸条从粉笔 2、下抽出，又要保证粉笔不倒，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速将纸条抽出。 说明理由。 在同学回答的基础上，进行演示实验。 第一次是小心翼翼地将纸条抽出，现象是粉笔必倒。 第二次是将纸条快速抽出。 具体方法是一只手捏住纸条没压，用另一只手的手指快速向下打击纸条中部，使纸条从粉笔下快速抽出。 现象是粉笔几乎不动，仍然竖立在桌面上。 先请同学们分析，然后老师再作综合分析。 分析：纸条从粉笔下抽出，粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力 用，方向沿纸条抽出的方向。 不论纸条是快速抽出，还是缓缓抽出，粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变。 在纸条抽出过程中，粉笔受到摩擦力的作用时间用t 表示，粉笔受到摩擦力的冲量为 笔原来静止，初 3、动量为零，粉笔的末动量用 示。 根据动量定理有条对粉笔的作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大，粉笔动量的改变也比较大，粉笔的底端就获得了一定的速度。 由于惯性，粉笔上端还没有来得及运动，粉笔就倒了。 如果在极短的时间内把纸条抽出，纸条对粉笔的摩擦力冲量极小，粉笔的动量几乎不变。 粉笔的动量改变得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。 练习：有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大的石板。 另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。 问躺着的人是否会有危险。 为什么。 请同学们判断结果，说明原因，老师最后再总结。 由于铁锤打击石板的时间极短，铁锤对石板的冲量极小，石板的动量几乎不变，躺着的人不会受到 4、伤害。 例 2质量 1铁球从沙坑上方由静止释放，下落 1s 落到沙子表面上，又经过 球在沙子内静止不动。 假定沙子对铁球的阻力大小恒定不变，求铁球在沙坑里运动时沙子对铁球的阻力。 (g=10m/s 2)解法 1：(用牛顿第二定律求解)铁球下落 1s 末，接触到沙坑表面时速度v=01m/度由 v=10m/s 减小到零。 铁球运动的加速度方向向上，铁球在沙子里运动时，受到向下的重力 沙子对它的阻力 f。 根据牛顿第二定律，以向上为正方向。 +(10+50)N=60：(使用动量定理)铁球由静止下落 1s 末，到与沙子接触时速度为v=01m/s=10m/球受到向下的重力 沙子对它向上的阻力 f。 以向上为正方向，合 5、力的冲量为(t，物体的动量由 小到零，动量的改变为 0据动量定理，(t=为规定向上为正方向，速度 v 的方向向下，所以 10m/s 应为负值。 解法 3：(使用动量定理)铁球在竖直下落的 1s 内，受到重力向下的冲量为 球在沙子里向下运动时，受到向下的重力冲量是 力对它向上的冲量是 向下为正方向，整个运动过程中所有外力冲量总和为 I=球开始下落时动量是零，最后静止时动量还是零。 整个过程中动量的改变就是零。 根据动量定理，沙子对铁球的作用力比较三种解法，解法 1 使用了牛顿第二定律，先用运动学公式求出落到沙坑表面时铁球的速度，再利用运动学公式求出铁球在沙子里运动的加速度，最后用牛顿第二定律求出沙子对 6、铁球的阻力。 整个解题过程分为三步。 解法 2 先，然后对铁球在沙子里运动这一段使用动量定理，求出沙子对铁球的阻力。 整个过程简化为两步。 解法 3 对铁球的整个运动使用动量定理，只需一步就可求出沙子对铁球的阻力。 解法 3 最简单。 通过解法 3 看出，物体在运动过程中，不论运动分为几个不同的阶段，各阶段、各个力冲量的总和，就等于物体动量的改变。 这就是动量定理的基本思想。 课堂练习：1为什么玻璃杯掉到水泥地上就会摔碎，落到软垫上，就不会被摔碎。 2质量 5物体静止在水平面上，与水平面间的动摩擦因数 =体在 F=15N 的水平恒力作用下由静止开始运动。 物体运动到 3s 末水平恒力的方向不变，大小增大到 0N。 7、取 g=10m/ s 末物体的速度。 答案：13m/s。 五、课堂小结通过例题分析，可以看出：(1)使用动量定理时，一定要对物体受力进行分析。 (2)在一维空间内使用动量定理时，要注意规定一个正方向。 (3)正确选择使用动量定理的范围，可以使解题过程简化。 动量守恒定律 一、教学目标1知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问题中判断动量是否守恒。 学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。 3知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 二、重点、难点分析1重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。 2难点是动量守恒定律的矢量性。 三、教具1气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好 8、质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。 2计算机(程序已输入)。 四、教学过程(一)引入新课前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何。 (二)教学过程设计1以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题，进行理论推导。 画图：设想水平桌面上有两个匀速运动的球，它们的质量分别是 度分别是 且 v1v 2。 则它们的总动量(动量的矢量和)Pp 1+p2m 1v1+过一定时间 与之发生碰撞，设碰后二者的速度分别为 v 1和 v 2，此时它们的动量的矢量和，即总动量pp 1+p 2m 1v 9、 1+2。 板书：pp 1+p2m 1v1+p 1+p 2m 1v 1+2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。 ，力的作用时间是 t。 根据动量定理，m 1球受到的冲量是 m 1v 1m 2球受到的冲量是 m 2v 2据牛顿第三定律，F 1和 向相反，即 F 2t。 板书：F 1tm 1v 1 m 2v 2 F 2t 将、两式代入式应有板书：m 1v 1(m 2v 2理后可得板书：m 1v 1+2m 1v1+ p 1+P 2p 1+ p析得到上述结论的条件：两球碰撞时除了它们相互间的作用力(这是系统的内力)外，还受到各自的重力和支持力的作用，但它们彼此平衡。 桌面与两球间的滚动摩 10、擦可以不计，所以说 说它们所受的合外力为零。 2结论：相互作用的物体所组成的系统，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，则系统的总动量保持不变。 这个结论叫做动量守恒定律。 做此结论时引导学生阅读“选修本(第三册)”第 110 页。 并板书：F 外 0 时 p用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律。 (1)两滑块弹性对撞(将弹簧圈卡在一个滑块上对撞)(碰撞前)通过 A、B 光门的时间 撞后)通过光门的时间 t 1和 t 2。 光电计时器记录下这四个时间。 将 t1、t 2和 t 1、t 2输入计算机，由编好的程序计算出 v1、v 2和v 1、v 2。 将已测出的滑块质量 一步计算出碰撞前后的动量 p 11、1、p 2和 p 1、p 2以及前后的总动量 p 和 p。 由此演示出动量守恒。 注意：在此演示过程中必须向学生说明动量和动量守恒的矢量性问题。 因为 v 1和 v 2方向均相反，所以 p1+p 1-p 2，同理 p 1+p 2实际上是p 1-p 2。 (2)两滑动完全非弹性碰撞(就弹簧圈取下，两滑块相对面各安装尼龙子母扣)为简单明了起见，可让滑块 p 20)，滑块 后与滑块 者粘合在一起后通过光门 B。 光门 A 测出碰前 时的时间 t，光门 B 测出碰后 m1+ 时的时间 t。 将 t 和 t输出计算机，计算出 p 1+p2 以及碰前的总动量p(p 1)和碰后的总动量 p。 由此验证在完全非弹性碰撞中动量守恒。 (3)两滑块反弹(将尼龙拉扣换下，两滑块间挤压一弹簧片)将两滑块置于两光电门中间，二者间挤压一弯成形的弹簧片(铜片)。 同时松开两手，钢簧片将两滑块弹开分别通过光电门 A 和 B，测定出时间 算出 导学生认识到弹开前系统的总动量 ，弹开后系统的总动量p 1-p 20。 总动量守恒，其数值为零。 例题 甲、乙两物体沿同一直。