教学设计1：动量和动量定理

动量和动量定理教学设计

【知识与技能】

（1）理解动量和冲量的定义；

（2）从前面的推到中总结出动量定理的表达式。

（3）理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。

（4）会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。

【能力与方法】

（1）通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识物理模型工具在物理学的作用。

（2）能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题，在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。

【情感态度与价值观】

（1）有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。

（2）有善于发现问题的精神，并具有解决问题的能力。

（3）培养学生正确的价值观和人生观，明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获，寄希望于侥幸是不可取的。

【教学重点】

利用动量定理来解释生活中的一些现象。

【教学难点】

动量和冲量方向问题的理解

【教学方法】

1．利用多媒体课件，让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性；

2．引经据典法：通过对故事的创新旧事新演，最大限度调动学生学习的积极性和学习的兴趣。

【教学过程】

导入：

通过给学生讲述《守株待兔》的故事，引导学生对兔子撞树桩的过程进行思考，

借助于所学物理知识，建立物理和数学模型，通过分析展开对本节课新课内容讲授，带着这个故事的结局进入本节课的学习，授课结尾对故事的发展及结果以及启示进行阐述。

新授：

模型建立

兔子以0v 的初速度奔跑，来不及躲闪，撞到了一个树桩上，与树桩成为一个整体，假设在此碰撞过程作用时间为t,作用力为恒力，兔子质量为m,求此作用力F ？ 分析：

在此我们可将此碰撞过程看做一个减速运动过程，兔子在水平方向只受到树桩对兔子的弹力F.

由牛顿第二定理可得ma F = （1）

由匀减速运动过程的原理可得 t

v v a t 0-= （2） （1）（2）两式结合可得 t

v v m F t 0-= （3） 对（3）两边同时乘以时间t,可得 o t mv mv Ft -= （4）

得出（4）式，我们对式子左右两边分别进行讨论

一．冲量

1．定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

2．公式：Ft I = 单位为s N ⋅

3．冲量是矢量，方向与合力方向一致

二．动量

1．动量定义：质量和速度的乘积叫做物体的动量。表示为P.

（1）公式：mv p = 单位为s kgm /

（2）动量是矢量，方向与速度方向一致。

2.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关？

举例：（1）同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一支用手掷，哪一支穿透本领大？

（m 同v 不同）

（2）在足球场迎头飞来的足球人会用头去顶，那如果换成以相同速度飞来的

铅球人就会躲开。（v 同m 不同）

通过讨论得出结论：一个物体对另一个物体的作用效果不仅与物体的质量有关还 和物体的速度有关。换句话说，就是与物体的动量有关。

三．动量定理

动量定理：物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量，这叫做动量定理。

（1）公式：o t mv mv t F -=合

（2）说明：

①动量的变化量等于物体末动量与初动量的之差；

②冲量的大小总等于动量改变量的大小，冲量的方向总跟动量改变量的方向一致，也就是说与合理的方向相同；

③F 可以是恒力也可以变力，动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。

三．应用

1．讨论：在动量变化量一定的情况下，F 与t 之间有什么关系？

学生：F 与t 成反比。

教师：据上述关系，我们得到：要是动量变化量一定时，要增大力F ，可缩短

作用时间；要减小力F ，可延长力的作用时间。

2．解释导入中兔子撞树桩，为什么兔子会撞得头破血流，而一只苍蝇撞到你脸上却安然无恙，要求学生用本节课所学内容加以解释，可以适当补充，让学生掌握定性分析的方法。

【巩固】：利用动量定理解释下列现象

一．据报道：1962年，一架“子爵号”客机在美国上空与一只天鹅相撞，客机坠毁，

十七人丧生；1980年，一架英国的战斗机在空中与一只秃鹰相撞，飞机坠毁，飞行员靠弹射装置死里逃生。为什么小小的飞禽能撞毁飞机这样的庞然大物？（引导学生解释清楚，注意鸟的速度对与飞机来说是很小的）

二.现场演示的现象

1.动量小实验

墨水瓶下压一张纸条，要想把纸条从底下抽出又要保证墨水瓶不动，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速地将纸条抽出？说明理由。

1．运送易碎物品时，需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔 软物体，为什么要这样做？

2．轮船正准备停靠码头的过程，为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎？

【小结】：1.动量与冲量的概念，二者都是矢量；

2.动量定理的内容及应用。

【内容拓展】：继续将未讲述完的寓言故事《守株待兔》讲完，教育学生要勤奋努力，寄希望于侥幸是不可取的，最后以这个故事为背景编一道题目，让学生课后思考完成。

【作业】：假设兔子的头部遭受等于自身体重的撞击力可以致命，设兔子与树桩的作用时间为0.2秒，则兔子奔跑的速度可能是多少？

【板书设计】：

动量 动量定理

一．冲量

1．定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

2．公式：Ft I = 单位为s N ⋅

3．冲量是矢量，方向与合力方向一致

二. 动量

1．质量和速度的乘积叫做物体的动量。

2．公式：mv p = 单位为s kgm /

3．动量是矢量，方向与速度方向一致。

三．动量定理

物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量，这叫做动量定理。 o t mv mv t F -=合