高中物理人教版選修3-5動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)(共6頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上課題：動(dòng)量定理科目：物理教學(xué)對象：高二選用教材：人教版高中物理選修3-5教師：林木木一、教學(xué)內(nèi)容分析“動(dòng)量定理”是第八章第二節(jié)內(nèi)容，也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容，是第一節(jié)“動(dòng)量 沖量”的繼續(xù)，同時(shí)又為第三節(jié)“動(dòng)量守恒定律”奠定了基礎(chǔ)。所以“動(dòng)量定理”有承前啟后的作用?！皠?dòng)量定理”是牛頓第二定律的進(jìn)一步展開。它側(cè)重于力在時(shí)間上的累積效果，為解決力學(xué)問題開辟了新途徑，尤其是打擊和碰撞類的問題。所以動(dòng)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(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。二、教學(xué)目標(biāo)物理觀念 能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，推導(dǎo)出動(dòng)量定理的表達(dá)式

2、 理解動(dòng)量定理的確切含義，知道動(dòng)量定理使用用于變力 會用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)問題科學(xué)思維通過一維形式動(dòng)量定理的定量討論，增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)方法處理物理問題的能力科學(xué)探究通過對動(dòng)量定理的探究過程，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題，認(rèn)識物理模型工具在物理學(xué)中的應(yīng)用科學(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生有參與科技活動(dòng)的熱情，有從生活到物理，從物理到生活的意識讓學(xué)生從物理角度去理解生活中的規(guī)則。（例如：汽車限速）三、學(xué)習(xí)者特征分析學(xué)習(xí)“動(dòng)量定理”這一節(jié)具備的基礎(chǔ)知識是：掌握動(dòng)量，沖量基本概念，會運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學(xué)中需要以一些感性認(rèn)識為依托，加

3、強(qiáng)直觀性和形象性，以便學(xué)生理解。四、教學(xué)方法及策略情景激學(xué)、直觀演示、分析抽象、推理驗(yàn)證五、教學(xué)重點(diǎn)及難點(diǎn)【教學(xué)重點(diǎn)】重點(diǎn)： 動(dòng)量定理的導(dǎo)出【教學(xué)難點(diǎn)】動(dòng)量定理的使用用于變力六、教學(xué)過程教學(xué)內(nèi)容教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖【復(fù)習(xí)導(dǎo)入】討論1以初速度v0豎直向上拋出一物體，空氣阻力不可忽略。關(guān)于物體受到的沖量，以下說法中正確是：（BCD）A.物體上升階段和下落階段受到重力的沖量方向相反B.物體上升階段和下落階段受到空氣阻力沖量的方向相反C.物體在下落階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量D.物體從拋出到返回拋出點(diǎn)，所受各力沖量的總和方向向下討論2 以10m/s的速度運(yùn)動(dòng)的球，能不能用頭去頂？討

4、論3雞蛋從1m高處掉落地上，雞蛋會破嗎？【新課講解】一、動(dòng)量定理1.推導(dǎo)：（1）放在光滑水平面上的物體，在水平拉力F的作用下向右加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過時(shí)間t，速度從v1增加到v2，則有：F=ma，且，故有：。所以：Ft=mv2-mv1（2）若水平面粗糙，有：F-f=ma，有： ，即(F-f)t=mv2-mv1綜合（1）、（2）有：Ft=mv2-mv1 即I合=P2.內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化。3.表達(dá)式：I合=P ，F(xiàn)t=mv2-mv1例1 質(zhì)量2kg的木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，木塊在F=5N的水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。g=10m/s2，求恒力作用在木塊上10s末物體的

5、速度。解法1：恒力作用下的木塊運(yùn)動(dòng)中共受到豎直向下的重力mg，水平面向上的支持力N，沿水平方向的恒力F和摩擦力，如圖所示。木塊運(yùn)動(dòng)的加速度 ， 木塊運(yùn)動(dòng)10s的速度vt=at=0.5×10=5m/s解法2：木塊的受力分析同上。在10s內(nèi)木塊所受合力的沖量I=Ft-ft。木塊初速度是零，10s末速度用v表示。10s內(nèi)木塊動(dòng)量的改變就是mv。根據(jù)動(dòng)量定理I=mv，10s末木塊的速度 兩種解法相比較，顯然利用沖量定理比較簡單。動(dòng)量定理繞過了加速度的環(huán)節(jié)，處理和時(shí)間有關(guān)的力和運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)就比較方便。4.說明：（1）動(dòng)量定理的研究對象可以是單個(gè)物體，也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。當(dāng)研究對象為物體

6、系時(shí)，物體系總動(dòng)量的增量等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體系所受的合外力的沖量。所謂物體系總動(dòng)量的增量是指系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量變化量的矢量和。所謂物體系所受的合外力的沖量是指系統(tǒng)內(nèi)各物體所受的一切外力的沖量的矢量和，而不包括系統(tǒng)內(nèi)部物體之間的相互作用力（內(nèi)力）的沖量；這是因?yàn)閮?nèi)力總是成對出現(xiàn)的，而且它們的大小相等、方向相反，其沖量的矢量和總等于零。（2）動(dòng)量定理公式中的F是研究對象所受的所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是變力。當(dāng)合外力為變力時(shí)，F(xiàn)應(yīng)該是合外力對作用時(shí)間的平均值（如果能平均，比如力隨時(shí)間均勻變化的情況）。（3）動(dòng)量定理公式中的Ft是合外力的沖量，即外力沖量的矢量和，是使研究對象動(dòng)量發(fā)生變化的原

7、因，即沖量是動(dòng)量變化的原因。在所研究的物理過程中：如果各個(gè)外力的作用時(shí)間相同，求合外力的沖量時(shí)，可以先按矢量合成法則求所有外力的合力，然后再乘以力的作用時(shí)間；也可以先求每個(gè)外力在作用時(shí)間內(nèi)的沖量，然后再按矢量合成法則求所有外力沖量的矢量和；如果作用在研究對象上的各個(gè)力的作用時(shí)間不相同，就只能求每個(gè)力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的沖量，然后再求所有外力沖量的矢量和。（4）動(dòng)量定理中mv2mv1是研究對象的動(dòng)量增量，是過程末態(tài)動(dòng)量與初態(tài)動(dòng)量的差值（矢量差）。（5）動(dòng)量定理中的等號（=），表明合外力的沖量與研究對象的動(dòng)量增量的數(shù)值相等，方向相同，但絕不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量。合外力的沖量是引起研究對象的運(yùn)

8、動(dòng)狀態(tài)改變的外來因素（原因），而動(dòng)量的增量則是研究對象受外力沖量后所導(dǎo)致的必然結(jié)果（結(jié)果）。（6）I=P是矢量式，在應(yīng)用動(dòng)量定理時(shí)，應(yīng)該遵循矢量運(yùn)算的平行四邊形定則。所以，對一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體，在應(yīng)用動(dòng)量定理解題時(shí)應(yīng)先規(guī)定正方向。（7）牛頓定律跟動(dòng)量定理的關(guān)系根據(jù)Fma，得：Fma，即這是牛頓第二定律的另一種表達(dá)形式：合外力F等于物體動(dòng)量的變化率。5.關(guān)于應(yīng)用（1）應(yīng)用動(dòng)量定理I=p求變力的沖量的方法如果物體受到變力的作用，則不能直接用Ft求變力的沖量，而應(yīng)求出該力作用下物體動(dòng)量的變化p，等效代換變力的沖量I=p。（2）應(yīng)用p=F·t求恒力作用下的曲線運(yùn)動(dòng)中物體動(dòng)量的變化在曲線運(yùn)動(dòng)

9、中，速度方向時(shí)刻在變化，求動(dòng)量的變化p=p2p1需要應(yīng)用矢量運(yùn)算方法，比較麻煩。如果作用力是恒力，可以求出恒力的沖量等效代換動(dòng)量的變化。如平拋運(yùn)動(dòng)中動(dòng)量的變化問題。思考以初速度v0平拋出一個(gè)質(zhì)量為m的物體，求拋出后t秒內(nèi)物體的動(dòng)量變化。答案：p=Ft=mgt，方向豎直向下二、應(yīng)用動(dòng)量定理解題的一般步驟1.明確研究對象和研究過程研究對象可以是一個(gè)物體，也可以是幾個(gè)物體組成的系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)各物體可以是保持相對靜止的，也可以是相對運(yùn)動(dòng)的。研究過程既可以是全過程，也可以是全過程中的某一階段。2.正確進(jìn)行受力分析只分析研究對象以外的物體施給研究對象的力。所有外力的矢量和為合外力。研究對象內(nèi)部的相互作用力（

10、內(nèi)力）會改變系統(tǒng)內(nèi)某一物體的動(dòng)量，但不影響系統(tǒng)的總動(dòng)量，因此不必分析內(nèi)力。如果在所選定的研究過程中的不同階段中物體的受力情況不同，就要分別計(jì)算它們的沖量，然后求它們的矢量和。3.規(guī)定正方向由于力、沖量、速度、動(dòng)量都是矢量，在一維的情況下，列式前要先規(guī)定一個(gè)正方向，和這個(gè)方向一致的矢量為正，反之為負(fù)。4.寫出研究對象的初、末動(dòng)量和合外力的沖量（或各外力在各個(gè)階段的沖量的矢量和）5.根據(jù)動(dòng)量定理列式求解。三、常見類型和例題（一）掌握求恒力和變力沖量的方法恒力F的沖量求法：直接根據(jù)I=Ft求；變力的沖量求法：由動(dòng)量定理或F-t圖線與橫軸所夾的面積來求。例1質(zhì)量為m的小球由高為H傾角為光滑斜面頂端，無初速滑到底端過程中，重力、彈力、合力的沖量各是多大？解：力的作用時(shí)間都是力的大小依次是mg、mgcos和mgsin所以它們的沖量依次是： 特別注意：該過程中彈力雖然不做功，但對物體有沖量。寫板書（標(biāo)題）、提出問題寫板書寫板書思考教師提出的問題思考問題記筆記