动量定理教学设计

冲量、动量定理教学设计

一、指导思想与理论依据

本节课，主要应用了认知主义的思想方法，注重客观主义认识理论及人本主义的认识理论。重视物理学教学的特点，以创设情景为切入点，以观察实验（事实）为基础，以提升学生的探究能力为重点，以培养学生的思维能力为核心。

二、教学背景分析

教科版选修3-5《第一章碰撞与动量守恒》，这一章划分为两个单元。第一节的《碰撞》，第二节的《动量》是第一单元。第三节《动量守恒》第四节《动量守恒的应用》是第二单元。如果第一节《碰撞》用一课时时间有些松，而第二节《动量》包括动量、动量的改变、冲量、动量定理如果用一课时内容又太多。所以授课时我将碰撞、动量、动量的改变量合为一节内容安排一课时，冲量、动量定理安排为一课时。本节教学设计主要是对冲量、动量定理的教学设计。通过一课时的学习学生对碰撞、动量、动量的改变量已经有了较清楚的认识，但对动量、动量的改变量矢量性，计算时还不习惯。本节课教师以演示实验和设问为主，学生以观察、分析为主，遵循观察、分析、归纳的方法，理论探究得出动量定理。

三、教学目标

1、知识与技能

①理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量

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问题

2、过程与方法

①通过演示实验，引入课题，激发学生的学习兴趣；

②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。

③运用动量定理解释现象和处理有关问题，培养学生理论联系实际的能力。

3、情感态度与价值观

①培养学生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培养学生有主动与他人合作的精神，有团队意识。

四、教学过程

一、创设情景引入新课

问题：一个鸡蛋从一米高处下落鸡蛋会碎吗?

学生甲：会碎。

学生乙：不会。如果地上放海绵鸡蛋就不会碎。

师：让我们亲眼验证。

教师活动：讲桌上放一块一样高的海绵和木板（木板上铺一张纸），拿出两个鸡蛋。

学生活动：请全班最高的男生到前面做实验。两手各握一枚鸡蛋从同一高度释放。

实验现象：落到海绵上的鸡蛋没碎，落到木板上的鸡蛋碎了。

师：请同学们试着解释一下。 生：海绵软。

师：这是生活常识。能不能用科学去解释一下。 教师引导学生回答：落到海绵上鸡蛋受力小。

师：从时间的角度看落到海绵上和落到木板上有什么不同。 生：海绵软有缓冲，鸡蛋与海绵作用的时间长。

师：落到海绵上和落到木板上比较碰撞过程动量的变化量是否相等？ 生：相等。

师生共同总结：

鸡蛋落到海绵上：力小、碰撞时间长、动量的变化量一样。 二、观察实验（事实） 学生活动：请两位同学到前面表演篮球场上的传球过程。其他同学注意观察接球同学的动作。

生：接到球以后胳膊弯曲。

师：请两位同学在胳膊绷直的状态下接球。

师：胳膊弯曲和绷直两种情况下接球感觉有什么不同？ 生：胳膊绷直接球感觉痛。 师：痛说明了什么？

生：碰撞时受到的力大。

师：胳膊弯曲和绷直两种情况下接球从时间的角度看有什么不同？ 生：胳膊绷直接球力作用的时间短。 师：碰撞过程动量的变化量是否相等？ 生：相等。

师生共同总结：

胳膊绷直的状态下接球：力大、碰撞时间短、动量的变化量一样。 学生活动：观看蹦床运动员何雯娜在奥运会上的比赛视频。 师：运动员在比赛时为了完成高难度的空中动作希望能够上升足够的高度。所以运动员在一个弹性很好的网上跳，如果直接在地面上跳行不行？ 生：不行跳不高。

师：假设在地面上和网上运动员登地的力一样，力作用的时间有什么不同？ 生：在网上跳，力作用的时间长。

师：跳的高说明起跳的速度大，动量大。与网作用过程中动量的变化量大。 师生共同总结：

在网上跳时：力一样、作用时间长、动量的变化量大。 师生共同猜想：

通过以上三个例子的分析，我们可以猜想力、时间、动量的变化量三着之间存在某些联系。这三个物理量之间到底有什么联系呢？ 下面我们共同寻找他们之间的联系。

师：光滑水平面上一个质量为m 的物体以速度v 1运动，某一时刻给物体施加一个力F 经过一段时间t 速度变为v 2。

师：请同学们用物理公

V 1

V 2

式把这五个物理量联系起来。 生：a=F/m=(v2-v1)/t 师生共同推导： Ft=mv 2-mv 1=△p 如果物体受摩擦力

则：(F-f)t= mv 2-mv 1=△p 即 F 合t= mv 2-mv 1=△p

1、师：等式的右边是动量的改变量，等式的左边F 合t 在物理上叫合力的冲量。如果F 乘t 就叫F 的冲量，摩擦力乘摩擦力作用的时间就叫摩擦力的冲量。力乘力作用的时间的就叫做这个力的冲量 板书：

一、 冲量（I ）:

2、定义：力与力作用时间的乘积叫做力的冲量。

3、公式：I=Ft

4、单位：Ns

5、矢量：方向与力F 同向（F 是恒力）

6、过程量

例一：物体在F 作用下运动一段时间t 1撤去力F 后又运动时间t 2停下。求F 和f 的冲量。

解：向右为正 I F =Ft 1

I f =-f(t 1+t 2)

例二：求F 的冲量。

I F =Ft

例三：力F 推物体t 秒，物体没动。(1)求F 的冲量。

I F =Ft

f

(2)求合力的冲量。

I

合=F

合

t=0

板书：

二、合力的冲量

I

合=F

合

t

I

合=I

1

+I

2

+I

3

+….(规定正方向带正负号求和)

I

合

=△p

板书：

三、动量定理

1、内容：合力的冲量等于物体动量的增量。

2、公式：I

合

=△p

注意：动量定理是矢量式。即I

合、△p、△v、a、F

合

这五个物理量同向。用动量定理

解题要先规定正方向。

3理解：⑴合力的冲量是动量变化的原因。

⑵合力的冲量是动量变化的量度。

⑶动量定理适用于变力；

四、动量定理的应用

1、解释现象

学生活动：

（1）解释鸡蛋为什么落在木板上容易碎落在海绵上不容易碎。

（2）接球时胳膊为什么要弯曲。

（3）蹦床运动员为什么要在网上跳而不是在地面上。

教师活动：

实验一：两个质量相同的钩码一个用细线拴在铁架台上，另一个在细绳之间栓一跟橡皮筋拴在铁架台上。从某一高度处由静止释放

学生活动：观察现象。（中间有皮筋的细绳没断，没有皮筋的细绳断了）

学生活动:观察实验解释现象。

教师活动：

实验二：将一纸条压在一梗粉笔下，慢慢拉纸条粉笔倒了，快速拉出纸条粉笔没倒。学生活动：自己动手做一做。并解释现象。

2、计算

应用动量定理解题的步骤

①确定研究对象

②受力分析

③确定初末状态的动量

④规定正方向

⑤由动量定理写方程

例一：一个质量为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，设球棒与垒球的作用时间为0.01s，设球棒对垒球的平均作用力有多大？

例二：质量10Kg的物体从5m高处以10m/s的速度水平抛出，求物体从抛出到落地的过程中动量的变化量。

例三：质量1Kg的物体以2m/s的速度在光滑水平面上做匀速圆周运动，求物体在转过半个圆周的过程中向心力的冲量。