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物理動(dòng)量學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
物理動(dòng)量學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)在物理中所占的分值不容忽視。下面是小編推薦給大家的物理動(dòng)量學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)，希望能帶給大家?guī)椭?/p>
物理動(dòng)量學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)
動(dòng)量定理是高中物理課程的重要基礎(chǔ)知識(shí),對(duì)學(xué)生擴(kuò)展牛頓定律的認(rèn)識(shí)、學(xué)習(xí)動(dòng)量守恒定律、研究有關(guān)碰撞和打擊等問(wèn)題,起著十分重要的作用。教學(xué)實(shí)踐表明,學(xué)生不是很容易掌握這個(gè)問(wèn)題,尤其是對(duì)沖量和沖力的認(rèn)識(shí),往往模糊不清。
因此,如何使學(xué)生真正理解這兩個(gè)概念,就成為動(dòng)量定理教學(xué)中的關(guān)鍵。
我給學(xué)生做過(guò)一道簡(jiǎn)單習(xí)題:體重60kg的建筑工人,不慎從高空跌下,由于彈性安全帶的保護(hù),他被懸掛起來(lái)。已知彈性緩沖時(shí)間是12s,安全帶長(zhǎng)5m, 求安全帶所受的平均沖力。在解題中不少學(xué)生暴露出來(lái)對(duì)動(dòng)量定理的模糊認(rèn)識(shí),計(jì)算結(jié)果是安全帶所受的平均沖力小于工人體重。錯(cuò)在哪里?為了引導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析原因,可讓學(xué)生自己做一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn),在教師提出幾個(gè)有針對(duì)性問(wèn)題的啟發(fā)下,自己邊實(shí)驗(yàn),邊觀(guān)察,邊分析,邊總結(jié)。
[實(shí)驗(yàn)]:用很輕的細(xì)線(xiàn)吊著一個(gè)物體。
[啟發(fā)性問(wèn)題]:
�、僭谄胶鉅顟B(tài)下,物體受哪些力的作用?細(xì)線(xiàn)所受的拉力是多大?(物體受細(xì)線(xiàn)的拉力和重力的作用。細(xì)線(xiàn)所受的拉力在數(shù)值上等于物體的重量,方向向下。)
�、谕衅鹞矬w,讓物體自由落下,在沖拉一瞬間,細(xì)線(xiàn)斷了。問(wèn):在這一瞬間,物體受哪幾個(gè)力的作用?細(xì)線(xiàn)所受的拉力有何變化?(這一瞬間細(xì)線(xiàn)斷了,表明細(xì)線(xiàn)所受的拉力增大了。)這里教師應(yīng)該指出,細(xì)線(xiàn)和物體所受的這個(gè)瞬時(shí)拉力就是沖力。
�、凵项}中,安全帶所受的平均沖力會(huì)小于工人的體重嗎?(這時(shí)學(xué)生知道:不會(huì)。)這個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn),定性地否定了上題中的計(jì)算結(jié)果。為了讓學(xué)生進(jìn)一步理解動(dòng)量定理,可把實(shí)驗(yàn)略加改動(dòng):換一條較韌的細(xì)線(xiàn),不讓它斷,線(xiàn)的上端掛在彈簧秤鉤上。利用彈簧秤的讀數(shù),可以半定量地說(shuō)明問(wèn)題(由于彈簧秤的彈力而產(chǎn)生的微小振動(dòng),不宜在這里分析)。通過(guò)教師的啟發(fā),讓學(xué)生得出結(jié)論。
除此之外,也可以讓學(xué)生站在磅秤上不動(dòng),然后又讓他跳上磅秤(跳的.高度任意),這時(shí)磅秤的瞬時(shí)讀數(shù)比人的體重大等等。這些實(shí)驗(yàn)雖然都很簡(jiǎn)單也遠(yuǎn)非完善,卻能給學(xué)生一些感性認(rèn)識(shí),對(duì)形成正確概念是很有幫助的。
同時(shí),為了使學(xué)生真正掌握動(dòng)量定理,靈活運(yùn)用于分析問(wèn)題和解決問(wèn)題,在此需要反復(fù)講清動(dòng)量和沖量、沖力等幾個(gè)重要概念,講清動(dòng)量定理數(shù)學(xué)公式的物理意義、適用的條件和范圍。
①動(dòng)量定理表示:物體所受的合力F的沖量等于物體在這段時(shí)間里的動(dòng)量的改變。
�、跊_力f是作用時(shí)間很短而平均值很大的變力。這種力常見(jiàn)于碰撞或打擊現(xiàn)象中,有時(shí)又稱(chēng)為沖擊力或打擊力。但是,沖力f和合力F是不能混為一談的。如果物體只受某一沖力f作用而動(dòng)量發(fā)生改變,則f就是F。如果物體除受沖力f外還受其他力(如重力)的作用,則f就不等于F;只有其他的力比沖力小很多而忽略不計(jì)外,才可以認(rèn)為f等于F。我們?cè)诮忸}過(guò)程中有條件地略去其他的力而只考慮沖力,跟不加分析地略去或完全不知道這些力是完全不同的。
③由于沖力是隨時(shí)間而變化的變力,在具體問(wèn)題中很難確定,而動(dòng)量的改變是可測(cè)的有限值,因而經(jīng)常利用動(dòng)量定理求沖量或平均沖力。
�、軇�(dòng)量mV是矢量,它的方向跟速度的方向一致;沖量FΔt也是矢量,在Δt很小時(shí),它的方向跟合外力的方向一致。因此在分析問(wèn)題時(shí),要注意它們的矢量性,要選定正負(fù)方向。
動(dòng)量定理是一個(gè)比較重要且失分率高的物理公式。動(dòng)量定理解題步驟梳理如下：
(1)明確研究對(duì)象和研究過(guò)程。研究對(duì)象一般是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的質(zhì)點(diǎn)組。質(zhì)點(diǎn)組內(nèi)各物體可以是保持相對(duì)靜止的，也可以是相對(duì)運(yùn)動(dòng)的。研究過(guò)程既可以是全過(guò)程，也可以是全過(guò)程中的某一階段。
(2)進(jìn)行受力分析。只分析研究對(duì)象以外的物體施給研究對(duì)象的力。研究對(duì)象內(nèi)部的相互作用力(內(nèi)力)會(huì)改變系統(tǒng)內(nèi)某一物體的動(dòng)量，但不影響系統(tǒng)的總動(dòng)量，因此當(dāng)研究對(duì)象為質(zhì)點(diǎn)組時(shí)，不必分析內(nèi)力。如果在所選定的研究過(guò)程中的不同階段中物體的受力情況不同，就要分別計(jì)算它們的沖量，然后求它們的矢量和。
(3)規(guī)定正方向。由于力、沖量、速度、動(dòng)量都是矢量，在一維的情況下，列式前要先規(guī)定一個(gè)正方向，和這個(gè)方向一致的矢量(比如F、v等)為正，反之為負(fù)。同樣，同學(xué)們?cè)趹?yīng)用動(dòng)量守恒定律解題中，規(guī)定正方向也是非常重要的一個(gè)步驟。
(4)寫(xiě)出研究對(duì)象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量(或選定方向上各外力在各個(gè)運(yùn)動(dòng)階段的沖量的矢量和)。
(5)根據(jù)動(dòng)量定理列式，并結(jié)合題意條件，列出其他補(bǔ)充方程，構(gòu)成方程組，代數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行求解運(yùn)算。
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