一、全章说明
概述
动量定理和动量守恒定律不但适用于恒力,而且适用于变力 ,正 因为适用于变力, 它们才有了广泛的应用.在中学阶段,不能就变力的情况推导动量定理 ,但应该明确地告诉学生动量定理适用于变力.为此教材提出冲力的概念,并给出恒力和变力的F-t图,目的在于说明动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值.在不能证明的情况下,不加证明地告诉学生动量定理适用于变力,比回避这个问题要好,这可以开阔思路,便于自觉地用来处理问题.
理解动量定理和动量守恒定律的矢量性是很重要的, 本来它们的表达式都应写成矢量式, 而本书写成代数式,其实是一维矢量的运算式.在运算中一定要强调先选定正方向,以确定式中各量的正负.否则,会发生计算错误.为了强调矢量性,图中附有矢量图,如课本中图9-1,图9-3,图9-11等.
为了说明动量守恒定律的适用条件,教材中引入了系统、内力、外力的概念,并指明动量守 恒定律的适用条件是“系统不受外力或者所受外力之和为零”.这里所说的“外力之和”,是指把作用在系统上的所有外力平移至某点后计算它们的矢量和,与“合外力”不是一个概 念.“合外力”是指作用在某个物体(质点)上的外力的矢量和,而“外力之和”中的外力是指作用在系统中各个物体上的所有外力. 这一点,教师应该明确,并可通过具体实例向学 生说明. 第三节中的“思考与讨论”,意在通过讨论一个具体实例,使学生对定律的适用条件有清楚的认识.
教材还通过实例说明, 当外力远小于内力时,外力可以忽略,此时可应用动量守恒定律.
学生初次遇到守恒定律并用来定量地处理问题, 应强调应用守恒定律解决问题的优点,并 逐步熟悉用守恒的观点处理问题.
单元划分
本章可分为三个单元:
第一单元 第一、二两节,讲述动量和动量定理.
第二单元 第三、四两节,讲述动量守恒定律及其应用,是本章的重点.
第三单元 第五节,介绍反冲运动及其应用.
具体说明
1本章处理的问题,限于初、末状态的动量在一条直线上的情形.课本图9-2所示的问题 ,是为了使学生加深对动量矢量性的认识.
2在课本图9-5中,变力冲量的大小在数值上等于曲线下方的“面积”,可以直接告诉学生.用类似于第四章推导匀变速直线运动位移公式时所用的方法,稍加论证,得出结果,学生接受也不会发生困难.
3本章处理的问题限于由两个物体组成的系统.但动量守恒定律适用于多个物体组成的系 统,为使学生对此有所理解,在习题B组第(5)题中出现由三个物体组成的系统.此题可选做.
二、教学要求和教学建议
全章教学要求
1理解动量和冲量的概念,掌握动量定理.
2掌握动量守恒定律.
3知道反冲运动及其应用.
(一)动 量
教学要求
● 理解动量的概念
1知道动量的定义,知道动量是矢量.
2知道动量变化也是矢量,并会正确计算一维的动量变化.
(二)动量定理
教学要求
● 理解冲量的概念.
1知道恒力的冲量定义,知道冲量是矢量.
2知道冲力的概念,知道变力的冲量大小可用F-t图上的“面积”表示 .
● 掌握动量定理.
1理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理适用于变力.
2能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式.
3会用动量定理解释现象和处理有关问题(限于一维的情况).
(三)动量守恒定律
(四)动量守恒定律的应用
教学要求
● 掌握动量守恒定律.
1理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围.
2会从动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.
3会用动量守恒定律解释现象,会处理碰撞、爆炸之类两个物体相互作用的问题(限于一 维的情况).
(五)反冲运动及其应用
教学要求
● 知道反冲运动及其应用.
1知道反冲运动的含义,能应用动量守恒定律解释有关反冲运动的问题.
2知道火箭的原理及其应用.
