動量和動量定理教學(xué)設(shè)計

1、16.2動量和動量定理基于“521”教學(xué)模式下的教學(xué)設(shè)計容及其解析容：動量（P）概念的建立.動量的變化（AP）、動量變化（AP）的原因探 尋、沖量（I）概念的建立、動量定理（動量變化原因的總結(jié)）及其應(yīng)用。該節(jié)容是在第一節(jié)實驗結(jié)論碰撞前后系統(tǒng)mv矢量和不變的基礎(chǔ)上，對物理量 mv的探討引起，將具有特別意義的mv定義為動量（moumentuni），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量概念的。在第一碰撞的實驗中，雖 然兩物體動量的矢量和不變，但對單個物體而言，它的動量發(fā)生的變化，為什么 單個物體的動量會發(fā)生變化呢，進而進入從動力學(xué)角度探尋動量變化的原因，最 后將其原因歸結(jié)為力對時

2、間具有一定的積累效應(yīng)，即沖量（impulse）o將動量變 化與合力沖量的等量關(guān)系概括為動量定理（theory of moumentum）,最后通過例 題體會用動量定理進行定量計算的優(yōu)越性，并應(yīng)用動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，落在地攤上不易破碎；易碎物品運輸時要用 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)上引入了動量這個新概念并結(jié)合動力學(xué)知識（牛 頓第二定律）推導(dǎo)出動量定理（動量變化的原因）。動量定理側(cè)重于力在時間上的 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量定 理較牛頓第二定律具有一定的優(yōu)越性。這一章可視為牛頓

3、力學(xué)的進一步展開，是 力學(xué)的重點章節(jié)。動量和動量定理為本章第二節(jié)，是第一節(jié)實驗：探究碰撞中的不變量 的繼續(xù)，同時又為第三節(jié)動量守恒定律（第一節(jié)實驗結(jié)論的理論印證）奠定了 基礎(chǔ)。所以動量和動量定理有承前啟后的作用。同時動量和動量定理的 知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習這部分 知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。第一課時一目標及其解析1知識與技能（1）體會動量、動量變化和沖量概念的建立過程，并理解動量.動量變化和 沖量的矢量性。（2）會計算某狀態(tài)下的動量、某過程的動量變化、某個力的沖量以及合力的 沖量。（3）理解并能從動力學(xué)出發(fā)探尋和推到出動量變化的原因，并得出動量定理 的表達

4、式；進而理解動量定理的含義。（4）會用動量定理進行簡單的定量計算和定性分析。2過程與方法（1）通過動量和沖量概念的引入和科學(xué)前輩對此概念的建立，體會物理學(xué)概 念的建立過程和建立方法。（2）利用動力學(xué)知識推到動量定理的過程，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）通過對動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)度與價值觀有將物理知識應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實踐的意識，勇于探索日常生活有關(guān)的物理 問題。解析：在課程標準的要求下，針對本節(jié)第一課時的學(xué)習容而確定的具有行為 指向的三維教學(xué)目標。重點：（1）理解動量

5、、動量變化、沖量等概念。（2）動量定理表達式的推導(dǎo)。（3）用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象，并解決打擊碰撞等實際問題。難點：動量定理矢量性和應(yīng)用。二教學(xué)問題診斷分析學(xué)生已具有動力學(xué)基礎(chǔ)，邏輯水平在不斷提髙，所以有能力在教師的引導(dǎo)下 自行推導(dǎo)動量定理表達式。但在理解問題時思維嚴謹性還有所欠缺，加之第一次 涉獵矢量表達式，所以需要在教師指導(dǎo)下理解動量定理表達式的矢量性。本節(jié)課 只能使學(xué)生達到能夠理解的水平，并進行簡單的應(yīng)用，所以對動量定理定量計算 的容講解不必過深。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)后教教學(xué)理念的實施的媒介。（2）多媒體的應(yīng)用 提髙課堂效率。如在學(xué)習科學(xué)前輩建立動量概

6、念的過程，使用多媒體展示人物及 其容，提髙課堂時間利用率，并給學(xué)生以視覺沖擊，緩解疲勞，提高學(xué)生學(xué)習效 率。四教學(xué)過程設(shè)計（一）教學(xué)基本流程復(fù)習第一節(jié)實驗結(jié) 論引入動量概念科學(xué)前輩動量 概念建立過程動量變化 及其計算V< 丿探尋動量變 化原因動量定理內(nèi)容 及表達式理解動量定理 的應(yīng)用< >< 丿口小結(jié)與作業(yè)（二）冋題與例趣問題1:（1）請同學(xué)們言簡意賅的表述上一節(jié)探究實驗的結(jié)論？設(shè)計意圖：引入動量和動量變化的概念。師生活動：學(xué)生回答，教師PPT展示實驗結(jié)論的兩個表達式（2）請你根據(jù)你所查閱的資料，說一說科學(xué)前輩在追尋碰撞中不變量的努力中是建立動量概念的過程？設(shè)計意圖：培

7、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：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的勻速圓周運動，如圖所示, 求：（1）A點與P點動量是否相同？（2）A點開始經(jīng)歷四分之一周期到達B點的過程中物體動量的變化？（3）A點開始經(jīng)歷二分之一周期到達C點的過程中物體動量的變化？（4）A點開始經(jīng)歷一周期回到點的過程中物體動量的變化？設(shè)計意圖：通過勻速圓周運動例子，理解動量的矢量性，并會計算共線和有 夾角情況下動量的變化。師生活動：學(xué)生先做，教師解答并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)概括求動量變化的方法和注 意事項。問題厶有了動量這一物理槪念，現(xiàn)在我們可以把第一節(jié)的

8、實驗結(jié)論表述為碰 撞前后兩物體動量的矢量和不變。但該結(jié)論并未談及單個物體的動量，我們通過 實驗也知道，其中一個物體而言，它的動量發(fā)生了變化。請你思考，對單個小球而言，它的動量為什么會發(fā)生變化呢？設(shè)計意圖：激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，引出探尋動量變化的原因，從而引 導(dǎo)學(xué)生利用牛頓運動定律從理論上探尋動量變化的原因，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：將問題簡化利用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量變化的原因，總結(jié)探尋結(jié)果。學(xué)生利用實物展臺展示探究 結(jié)果。例題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

9、摩擦因數(shù) 為某時刻受到到一個與水平反向成0角的外力F的作用下，運功了一段距離 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)計意圖：理解沖量的矢量性，會算某個力的沖量及合力的沖量師生活動：學(xué)生先做，教師給出答案，并引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)計算某個力的沖量與 合力沖量的方法和注意的事項。例題3如圖所示，一個質(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)?5m/s,設(shè)球棒與壘球的作用時間為 0.01s,球棒對壘球的平均作用力多大？設(shè)計意圖：應(yīng)用動量定理求解打擊類問題，并初步體會應(yīng)用動量定理在此類 問題中應(yīng)

10、用的優(yōu)越性師生活動：由教師示解題過程，學(xué)生學(xué)習方法。練習1質(zhì)量是40kg的鐵錘從5ni髙處由靜止自由落下，打在水泥樁上，與水 泥樁撞擊的時間是0. 05s,撞擊時，g取10m/s2,求：（1）鐵錘撞擊水泥樁的速度 （2）鐵錘對樁的平均沖擊力有多大？設(shè)計意圖：應(yīng)用動量定理解決打擊碰撞類問題是一典型的例題，所以該練習 強化學(xué)生對該類問題方法的掌握。師生活動：學(xué)生做完后，教師給予答案，并再次總結(jié)動量定理等號的右側(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玻璃杯從一定高處掉到水泥地上會破碎，而掉到沙坑里卻不容易破 碎老師要求同學(xué)針對這一現(xiàn)象，提出一個問題下

11、面是四位同學(xué)的發(fā)言，其中 較有價值且可探究的問題是（ ）A. “玻璃杯掉到水泥地上會破碎，是因為地面比較硬.”B. “玻璃杯從一定髙處掉到水泥地上會破碎嗎？ ”C. “為什么玻璃杯掉到水泥地上會破碎，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)計意圖：利用動量定理解釋生活中常見的現(xiàn)象，使學(xué)生有將物理知識應(yīng)用 于生產(chǎn)和生活實踐的意識，勇于探索日常生活有關(guān)的物理問題。師生活動：學(xué)生討論解答。教師用PPT播放生活其它能用動量定理解釋的現(xiàn) 象。（三）目標檢測1若一個物體的動量發(fā)生了變化，則物體（質(zhì)量不變）運動的（）A速度大小一定改變B速度方

12、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3籃球運動員通常要伸出兩臂迎接傳來的籃球。接球時，兩臂隨球迅速收縮至的沖B.減變化D.減胸前。這樣做可以（）A減 小 量小球?qū)θ说臎_擊力小球的動能變化量4羽毛球是速度最快的球類運動之一，林丹扣殺羽毛球的速度可達到342km/h, 假設(shè)球飛來的速度為90km/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量變化量（2）在林丹的這次扣殺 中，羽毛

13、球的速度變化、動能變化各是多少？設(shè)計意圖：（1）四個小題分別檢測學(xué)生對動量、沖量、動量變化概念的理解。 及時評價學(xué)生學(xué)習效果和教學(xué)成果，及時反饋，為下節(jié)教學(xué)提供有效真實的信息。（2）題很基礎(chǔ)，是學(xué)生有獲得感和成就感。師生活動：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)到的知識點、題型及處理方法設(shè)計意圖：建構(gòu)物理知識框架（四）課后配餐設(shè)計意圖：該部分習題的設(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： 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 到95%以上的學(xué)生都會，B組讓70%以上的學(xué)生能做出來，C組題30%以上學(xué)生會做 即可。師生活動：學(xué)生課后獨立

14、完成，作為作業(yè)。教師進行批改，針對錯的較多的 題目，在第二次課開頭進行講解。A類1關(guān)于動量，下列說確的是（）A質(zhì)量大的物體，動量一定大B速度大的物體，動量一定大C兩物體的質(zhì)量與其速度大小的乘積相同，兩物體的動量一定相同D兩物體的動能相同，它們的動量可能不同2質(zhì)量m2kg的物體，在光滑水平面上以速度4m/s的速度向右運動，受到一 個水平向左的力作用一段時間后，速度大小變?yōu)?m/s,方向水平向左。設(shè)向右的 方向為正，則在這個過程中物體動量的變化為（）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0角的恒定拉力F 作用下由靜止

15、開始運動，經(jīng)過時間t速度變?yōu)関,則在這段時間拉力F與重力的沖 量大小分別為（）A Ft, 0B Ftcos0 , 0C mvT mgtD Ft, mgtB類1在距地面高為h處，同時以大小相等的初速V。分別平拋，豎直上拋，豎直 下拋質(zhì)量相等的物體m,當它們從拋出到落地時過程，動量的變化量AP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動量的變化D速率的變化3 一粒鋼珠從靜止狀態(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進入泥潭過程為2,則（）A過程1中鋼珠動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紙帶，紙帶將會 從重物下抽出；若緩慢拉動紙帶，紙帶也從重物下抽出，但重物跟著紙帶一起運 動一段距離下列解釋上述現(xiàn)象的說法中正確的是（ ）A. 在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的摩擦力大B. 在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的摩擦力小C. 在緩慢拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量大D. 在迅速拉動紙帶時，紙帶給重物的沖量小5質(zhì)量為m=0. 1kg的彈性小球