動(dòng)量和動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)課題

1、 16.2 動(dòng)量和動(dòng)量定理基于“521 ”教學(xué)模式下的教學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)容及其解析內(nèi)容：動(dòng)量（P）概念的建立、動(dòng)量的變化（ P）、動(dòng)量變化（4 P）的原因探 尋、沖量（I）概念的建立、動(dòng)量定理（動(dòng)量變化原因的總結(jié)）及其應(yīng)用。該節(jié)內(nèi)容是在第一節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論碰撞前后系統(tǒng) mv 矢量和不變的基礎(chǔ)上， 對(duì)物理 量 mv 的探討引起，將具有特別意義的 mv 定義為動(dòng)量（ moumentum ） ,并介紹了 科學(xué)前輩是如何在追尋守恒量的努力中逐步建立動(dòng)量概念的。在第一碰撞的實(shí)驗(yàn) 中，雖然兩物體動(dòng)量的矢量和不變，但對(duì)單個(gè)物體而言，它的動(dòng)量發(fā)生的變化， 為什么單個(gè)物體的動(dòng)量會(huì)發(fā)生變化呢，進(jìn)而進(jìn)入從動(dòng)力學(xué)角度探尋動(dòng)量變化的

2、原 因，最后將其原因歸結(jié)為力對(duì)時(shí)間具有一定的積累效應(yīng)，即沖量（ impulse ） 。將 動(dòng)量變化與合力沖量的等量關(guān)系概括為動(dòng)量定理（ theory of moumentum ），最后 通過例題體會(huì)用動(dòng)量定理進(jìn)行定量計(jì)算的優(yōu)越性，并應(yīng)用動(dòng)量定理解釋生活中常 見的現(xiàn)象，如玻璃杯落在水泥地上易破碎，落在地?cái)偵喜灰灼扑?；易碎物品運(yùn)輸 時(shí)要用柔軟材料包裝；船舷和碼頭常常懸掛舊輪胎等。解析 ：本章在第一節(jié)的基礎(chǔ)上引入了動(dòng)量這個(gè)新概念并結(jié)合動(dòng)力學(xué)知識(shí)（牛 頓第二定律）推導(dǎo)出動(dòng)量定理（動(dòng)量變化的原因） 。動(dòng)量定理側(cè)重于力在時(shí)間上的 累積效果。為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑，尤其是打擊和碰撞的問題上動(dòng)量定 理較

3、牛頓第二定律具有一定的優(yōu)越性。這一章可視為牛頓力學(xué)的進(jìn)一步展開，是 力學(xué)的重點(diǎn)章節(jié)。動(dòng)量和動(dòng)量定理 為本章第二節(jié)， 是第一節(jié)實(shí)驗(yàn)： 探究碰撞中的不變量 的繼續(xù)，同時(shí)又為第三節(jié)動(dòng)量守恒定律 （第一節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論的理論印證）奠定了 基礎(chǔ)。所以動(dòng)量和動(dòng)量定理有承前啟后的作用。同時(shí)動(dòng)量和動(dòng)量定理的 知識(shí)與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習(xí)這部分 知識(shí)有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。第一課時(shí)一 目標(biāo)及其解析1 知識(shí)與技能（ 1）體會(huì)動(dòng)量、動(dòng)量變化和沖量概念的建立過程，并理解動(dòng)量、動(dòng)量變化和 沖量的矢量性。（ 2）會(huì)計(jì)算某狀態(tài)下的動(dòng)量、某過程的動(dòng)量變化、某個(gè)力的沖量以及合力的沖量。（3）理解并能從

4、動(dòng)力學(xué)出發(fā)探尋和推到出動(dòng)量變化的原因，并得出動(dòng)量定理 的表達(dá)式；進(jìn)而理解動(dòng)量定理的含義。（4）會(huì)用動(dòng)量定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的定量計(jì)算和定性分析。2 過程與方法（1）通過動(dòng)量和沖量概念的引入和科學(xué)前輩對(duì)此概念的建立，體會(huì)物理學(xué)概 念的建立過程和建立方法。（2）利用動(dòng)力學(xué)知識(shí)推到動(dòng)量定理的過程，培養(yǎng)學(xué)生善于提出問題，并利用 已有知識(shí)解決問題和合作交流的能力、以及總結(jié)概括的能力。（3）通過對(duì)動(dòng)量定理含義的理解和應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息和分 析問題、解決問題的能力。3 情感態(tài)度與價(jià)值觀 有將物理知識(shí)應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識(shí)，勇于探索日常生活有關(guān)的物理 問題。解析： 在課程標(biāo)準(zhǔn)的要求下，針對(duì)本節(jié)第一課

5、時(shí)的學(xué)習(xí)內(nèi)容而確定的具有行 為指向的三維教學(xué)目標(biāo)。重點(diǎn)：（1）理解動(dòng)量、動(dòng)量變化、沖量等概念。（2）動(dòng)量定理表達(dá)式的推導(dǎo)。（3）用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象，并解決打擊碰撞等實(shí)際問題。 難點(diǎn)：動(dòng)量定理矢量性和應(yīng)用。二 教學(xué)問題診斷分析 學(xué)生已具有動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)，邏輯水平在不斷提高，所以有能力在教師的引導(dǎo)下 自行推導(dǎo)動(dòng)量定理表達(dá)式。但在理解問題時(shí)思維嚴(yán)謹(jǐn)性還有所欠缺，加之第一次 涉獵矢量表達(dá)式，所以需要在教師指導(dǎo)下理解動(dòng)量定理表達(dá)式的矢量性。本節(jié)課 只能使學(xué)生達(dá)到能夠理解的水平，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的應(yīng)用，所以對(duì)動(dòng)量定理定量計(jì)算 的內(nèi)容講解不必過深。三 教學(xué)支持條件與分析學(xué)案、多媒體分析：（1）學(xué)案是學(xué)生先學(xué)后教教

6、學(xué)理念的實(shí)施的媒介。 （ 2）多媒體的應(yīng)用 提高課堂效率。如在學(xué)習(xí)科學(xué)前輩建立動(dòng)量概念的過程，使用多媒體展示人物及 其內(nèi)容，提高課堂時(shí)間利用率，并給學(xué)生以視覺沖擊，緩解疲勞，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。四教學(xué)過程設(shè)計(jì)（一-）教學(xué)基本流程f復(fù)習(xí)第一節(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)科學(xué)前輩動(dòng)量動(dòng)量變化論引入動(dòng)量概念概念建立過程I 及其計(jì)算探尋動(dòng)量變r(jià)動(dòng)量定理內(nèi)容化原因及表達(dá)式理解動(dòng)量定理的應(yīng)用r小結(jié)與作業(yè)I （二）問題與例題問題1:（ 1 ）請(qǐng)同學(xué)們言簡(jiǎn)意賅的表述上一節(jié)探究實(shí)驗(yàn)的結(jié)論?設(shè)計(jì)意圖：引入動(dòng)量和動(dòng)量變化的概念。師生活動(dòng)：學(xué)生回答，教師 PPT展示實(shí)驗(yàn)結(jié)論的兩個(gè)表達(dá)式（2）請(qǐng)你根據(jù)你所查閱的資料，說一說科學(xué)前輩在追尋碰撞中

7、不變量的努力 中是建立動(dòng)量概念的過程？設(shè)計(jì)意圖：培養(yǎng)學(xué)生搜集信息、處理信息以及概括與表述信息的能力師生活動(dòng)：PPT播放問題，學(xué)生小組討論總結(jié)概括并回答問題例題1質(zhì)量為m的物體以速度v做半徑為R的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示, 求：（1）A點(diǎn)與P點(diǎn)動(dòng)量是否相同？（2）A點(diǎn)開始經(jīng)歷四分之一周期到達(dá) B點(diǎn)的過程中物體動(dòng)量的變化？（3）A點(diǎn)開始經(jīng)歷二分之一周期到達(dá) C點(diǎn)的過程中物體動(dòng)量的變化？（4）A點(diǎn)開始經(jīng)歷一周期回到點(diǎn)的過程中物體動(dòng)量的變化？設(shè)計(jì)意圖：通過勻速圓周運(yùn)動(dòng)例子，理解動(dòng)量的矢量性，并會(huì)計(jì)算共線和有 夾角情況下動(dòng)量的變化。師生活動(dòng)：學(xué)生先做，教師解答并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)概括求動(dòng)量變化的方法和注 意事項(xiàng)

8、。問題2:有了動(dòng)量這一物理概念，現(xiàn)在我們可以把第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論表述為碰 撞前后兩物體動(dòng)量的矢量和不變。但該結(jié)論并未談及單個(gè)物體的動(dòng)量，我們通過 實(shí)驗(yàn)也知道，其中一個(gè)物體而言，它的動(dòng)量發(fā)生了變化。請(qǐng)你思考，對(duì)單個(gè)小球而言，它的動(dòng)量為什么會(huì)發(fā)生變化呢？設(shè)計(jì)意圖：激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引出探尋動(dòng)量變化的原因，從而引 導(dǎo)學(xué)生利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律從理論上探尋動(dòng)量變化的原因，并用語言表述探尋結(jié)果。 培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題解決問題的能力和概括總結(jié)、語言表述的能力。師生活動(dòng)：將問題簡(jiǎn)化利用PPT播放問題，學(xué)生思考并在教師的引導(dǎo)下利用 牛頓第二定律探尋動(dòng)量變化的原因，總結(jié)探尋結(jié)果。學(xué)生利用實(shí)物展臺(tái)展示探究 結(jié)果。例題

9、2質(zhì)量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上，它與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 為卩。某時(shí)刻受到到一個(gè)與水平反向成B角的外力F的作用下，運(yùn)功了一段距離的 過程中，求（1）重力的沖量 （2）支持力的沖量（3）摩擦力的沖量（4） F的沖量（5）合力的沖量設(shè)計(jì)意圖：理解沖量的矢量性，會(huì)算某個(gè)力的沖量及合力的沖量師生活動(dòng)：學(xué)生先做，教師給出答案，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)計(jì)算某個(gè)力的沖量與 合力沖量的方法和注意的事項(xiàng)。例題3如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球 棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?45m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí) 間為0.01s，球棒對(duì)壘球的平均作用力多大？設(shè)計(jì)意圖：應(yīng)用動(dòng)

10、量定理求解打擊類問題，并初步體會(huì)應(yīng)用動(dòng)量定理在此類 問題中應(yīng)用的優(yōu)越性師生活動(dòng)：由教師示范解題過程，學(xué)生學(xué)習(xí)方法。練習(xí) 1 質(zhì)量是 40kg 的鐵錘從 5m 高處由靜止自由落下， 打在水泥樁上， 與水 泥樁撞擊的時(shí)間是 0.05s ，撞擊時(shí)， g 取 10m/s2 ，求：（1）鐵錘撞擊水泥樁的速 度（2）鐵錘對(duì)樁的平均沖擊力有多大？設(shè)計(jì)意圖：應(yīng)用動(dòng)量定理解決打擊碰撞類問題是一典型的例題，所以該練習(xí) 強(qiáng)化學(xué)生對(duì)該類問題方法的掌握。師生活動(dòng)：學(xué)生做完后，教師給予答案，并再次總結(jié)動(dòng)量定理等號(hào)的右側(cè)為 合力的沖量，提醒學(xué)生一定先受力分析，做到不多力也不少力，并注意沖量的矢 量性。例題 4 玻璃杯從一定

11、高處掉到水泥地上會(huì)破碎，而掉到沙坑里卻不容易破 碎老師要求同學(xué)針對(duì)這一現(xiàn)象，提出一個(gè)問題下面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中 較有價(jià)值且可探究的問題是（ ）A “玻璃杯掉到水泥地上會(huì)破碎，是因?yàn)榈孛姹容^硬”B “玻璃杯從一定高處掉到水泥地上會(huì)破碎嗎？”C .“為什么玻璃杯掉到水泥地上會(huì)破碎，而掉到沙坑里卻不容易破碎呢？”D .“玻璃杯掉到地上是否破碎與下落高度、地面的軟硬程度有什么關(guān)系？”設(shè)計(jì)意圖：利用動(dòng)量定理解釋生活中常見的現(xiàn)象，使學(xué)生有將物理知識(shí)應(yīng)用 于生產(chǎn)和生活實(shí)踐的意識(shí)，勇于探索日常生活有關(guān)的物理問題。師生活動(dòng)：學(xué)生討論解答。教師用 PPT 播放生活其它能用動(dòng)量定理解釋的現(xiàn) 象。（三）目標(biāo)檢測(cè)1

12、 若一個(gè)物體的動(dòng)量發(fā)生了變化，則物體（質(zhì)量不變）運(yùn)動(dòng)的（）A 速度大小一定改變B 速度方向一定改變C 速度一定變化了D 加速度一定不為零2 關(guān)于沖量，下列說法中正確的是（）A 沖量是物體動(dòng)量變化的原因B 作用在靜止的物體上的力的沖量一定為零C 動(dòng)量越大的物體受到的沖量越大D 沖量的方向就是物體受力的方向接球時(shí)，兩臂隨球迅速收縮至B .減小球?qū)θ说臎_擊力D .減小球的動(dòng)能變化量3 籃球運(yùn)動(dòng)員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球 胸前。這樣做可以( )A .減小球?qū)?duì)手的沖量C .減小球的動(dòng)量變化量4 羽毛球是速度最快的球類 運(yùn)動(dòng)之一，林丹扣殺羽毛球的速度可達(dá)到 342km/h ，假設(shè)球飛來的速度為 90

13、km/h ，林丹將球以 342km/h 的速度反向擊回， 羽毛球質(zhì)量為5g，試求：(1)林丹擊球過程中羽毛球的動(dòng)量變化量.(2)在林丹 的這次扣殺中，羽毛球的速度變化、動(dòng)能變化各是多少？設(shè)計(jì)意圖： (1 )四個(gè)小題分別檢測(cè)學(xué)生對(duì)動(dòng)量、 沖量、動(dòng)量變化概念的理解。 及時(shí)評(píng)價(jià)學(xué)生學(xué)習(xí)效果和教學(xué)成果， 及時(shí)反饋，為下節(jié)教學(xué)提供有效真實(shí)的信息。( 2)題很基礎(chǔ)，是學(xué)生有獲得感和成就感。師生活動(dòng)：學(xué)生 4 分鐘左右做完，老師給答案。小結(jié)：學(xué)生總結(jié)學(xué)到的知識(shí)點(diǎn)、題型及處理方法設(shè)計(jì)意圖：建構(gòu)物理知識(shí)框架(四) 課后配餐設(shè)計(jì)意圖：該部分習(xí)題的設(shè)置，要求要精選，并分為 A、B、C三組，題量的 大概比例為1: 2

14、: 1，難度逐組遞增，從而滿足不同層次學(xué)生的需求。 A類試題達(dá) 到 95%以上的學(xué)生都會(huì)， B 組讓 70%以上的學(xué)生能做出來， C 組題 30%以上學(xué)生 會(huì)做即可。師生活動(dòng)：學(xué)生課后獨(dú)立完成，作為作業(yè)。教師進(jìn)行批改，針對(duì)錯(cuò)的較多的 題目，在第二次課開頭進(jìn)行講解。A類1 關(guān)于動(dòng)量，下列說法正確的是( )A 質(zhì)量大的物體，動(dòng)量一定大B速度大的物體，動(dòng)量一定大C兩物體的質(zhì)量與其速度大小的乘積相同，兩物體的動(dòng)量一定相同D兩物體的動(dòng)能相同，它們的動(dòng)量可能不同2質(zhì)量m2kg的物體，在光滑水平面上以速度4m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)，受到一 個(gè)水平向左的力作用一段時(shí)間后，速度大小變?yōu)?m/s，方向水平向左。設(shè)向右

15、的方向?yàn)檎瑒t在這個(gè)過程中物體動(dòng)量的變化為（）A 0B 16kg.m/sC 8kg.m/sD 16kg.m/s3質(zhì)量為m的木箱在光滑的水平地面上，在與水平方向成B角的恒定拉力 F 作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t速度變?yōu)関，則在這段時(shí)間內(nèi)拉力F與重力的 沖量大小分別為（）A Ft，0B. Ftcos 0, 0C. mv，mgtD. Ft，mgtB類1在距地面高為h處，同時(shí)以大小相等的初速vo分別平拋，豎直上拋，豎直 下拋質(zhì)量相等的物體m，當(dāng)它們從拋出到落地時(shí)過程，動(dòng)量的變化量厶P最大的是A. 平拋B.豎直上拋C .豎直下拋D .三者一樣大2兩個(gè)質(zhì)量相等的物體分別沿高度相同但傾角不同的光滑斜面從

16、頂端自由下滑到低端，在此過程中兩物體具有相同的物理量是（）A重力的沖量B合力的沖量C動(dòng)量的變化D速率的變化3 一粒鋼珠從靜止?fàn)顟B(tài)開始自由下落，然后陷入泥潭中若把在空中下落過程 稱為1,進(jìn)入泥潭過程為2,則（）A過程1中鋼珠動(dòng)量改變等于重力的沖量B過程2中阻力沖量的大小等于過程 2中重力沖量的大小C過程2中阻力沖量的大小等于過程1中與過程2中重力的沖量大小之和D過程2中鋼珠動(dòng)量的改變等于阻力的沖量4如圖所示，把重物G壓在紙帶上，若用一水平力迅速拉動(dòng)紙帶，紙帶將會(huì) 從重物下抽出；若緩慢拉動(dòng)紙帶，紙帶也從重物下抽出，但重物跟著紙帶一起運(yùn) 動(dòng)一段距離.下列解釋上述現(xiàn)象的說法中正確的是（）A.在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的摩擦力大B. 在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的摩擦力小C. 在緩慢拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量大D. 在迅速拉動(dòng)紙帶時(shí)，紙帶給重物的沖量小5 質(zhì)量為 m=0.1kg 的彈