2022年[選修3-5]16.6用動(dòng)量概念表示牛頓第二定律

1、精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案16 6用動(dòng)量概念表示牛頓其次定律新課標(biāo)要求（一）學(xué)問與技能1懂得動(dòng)量定理的準(zhǔn)確含義和表達(dá)式，知道動(dòng)量定理適用于變力；2會(huì)用動(dòng)量定懂得釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能把握一維情形下的運(yùn)算問題；（二）過程與方法運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量定理表達(dá)式；（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過運(yùn)用所學(xué)學(xué)問推導(dǎo)新的規(guī)律，培育同學(xué)學(xué)習(xí)的愛好；激發(fā)同學(xué)探究新學(xué)問的欲望； 教學(xué)重點(diǎn)懂得動(dòng)量定理的準(zhǔn)確含義和表達(dá)式 教學(xué)難點(diǎn)會(huì)用動(dòng)量定懂得釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能把握一維情形下的運(yùn)算問題 教學(xué)方法老師啟示、引導(dǎo)，同學(xué)爭(zhēng)論、溝通； 教學(xué)用具：生

2、雞蛋、鋪有較厚的海綿墊的白鐵桶、細(xì)線、金屬小球、橡皮筋、鐵架臺(tái)等，投影片，多媒體幫助教學(xué)設(shè)備 課時(shí)支配1 課時(shí) 教學(xué)過程（一）引入新課 小試驗(yàn)引入新課：演示試驗(yàn) 1：雞蛋落地【演示】事先在一個(gè)白鐵桶的底部墊上一層海綿（不讓同學(xué)知道） ，讓一個(gè)雞蛋從一米多高的地方下落到白鐵桶里，事先讓同學(xué)估計(jì)一下雞蛋的“命運(yùn)” ，然后做這個(gè)試驗(yàn)；結(jié)果發(fā)覺并沒有象同學(xué)想象的那樣嚴(yán)峻：發(fā)覺雞蛋不會(huì)被打破！演示試驗(yàn) 2：緩沖裝置的模擬【演示】用細(xì)線懸掛一個(gè)重物，把重物拿到肯定高度，釋放后重物下落可以把細(xì)線拉斷，假如在細(xì)線上端拴一段皮筋，再?gòu)耐瑯拥母叨柔尫?，就不?huì)斷了；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - -

3、 - -第 1 頁，共 4 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案【讓同學(xué)在贊嘆中開頭新課內(nèi)容】在日常生活中， 有不少這樣的事例：跳遠(yuǎn)時(shí)要跳在沙坑里；跳高時(shí)在下落處要放海綿墊子；從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲；輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡皮輪胎等，這樣做的目的是為了什么呢？而在某些情形下，我們又不期望這樣，比如用鐵錘釘釘子；這些現(xiàn)象中的緣由是什么呢？通過我們今日的學(xué)習(xí)來探究其中的秘密；（二）進(jìn)行新課1用動(dòng)量概念表示牛頓其次定律師：給出問題（投影）假設(shè)一個(gè)物體在恒定的合外力作用下，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

4、，在 t 時(shí)刻初速度為v，在 t時(shí)刻的末速度為v，試推導(dǎo)合外力的表達(dá)式；同學(xué)：用牛頓其次定律F=ma 以及勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式自己推導(dǎo)；F（老師巡回指導(dǎo)，準(zhǔn)時(shí)點(diǎn)撥、提示）推導(dǎo)過程：如下列圖，由牛頓其次定律得，物體的加速度vvvvatv合力 F=mam vvtvmvmvpp tttt由于p所以， Fpp ，tp ttt（1）結(jié)論： 上式表示， 物體所受合外力等于物體動(dòng)量的變化率；這就是牛頓其次定律的另一種表達(dá)式；2動(dòng)量定理老師：將（ 1）式寫成mvmvF tt（ 2）（師生爭(zhēng)論上式的物理意義）總結(jié)：表達(dá)式左邊是物體從t 時(shí)刻到t時(shí)刻動(dòng)量的變化量，右邊是物體所受合外力與這段時(shí)間的乘積； （ 2）式

5、說明，物體動(dòng)量的變化量，不僅與力的大小和方向有關(guān)，仍與時(shí)間的長(zhǎng)短有關(guān)，力越大、作用時(shí)間越長(zhǎng)，物體動(dòng)量的變化量就越大；F tt 這個(gè)量反映了力對(duì)時(shí)間的積存效應(yīng)；老師（講解） ：物理學(xué)中把力F 與作用時(shí)間的乘積，稱為力的沖量，記為I，即IF tt ，單位： N s，讀作“牛頓秒” ；精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 2 頁，共 4 頁 - - - - - - - - - -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案將（ 2）式寫成ppI（ 3）（ 3）式說明， 物體動(dòng)量的變化量等于物體所受合外力的沖量，這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量定理

6、 ；爭(zhēng)論：假如物體所受的力不是恒力，對(duì)動(dòng)量定理的表達(dá)式應(yīng)當(dāng)怎樣懂得呢？老師：引導(dǎo)同學(xué)閱讀選修3 5 教材 24 頁第一段，懂得動(dòng)量定理的過程性；總結(jié)：盡管動(dòng)量定理是依據(jù)牛頓其次定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)的有關(guān)公式在恒定合外力的情形下推導(dǎo)出來的；可以證明：動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力；對(duì)于變力情形，動(dòng)量定理中的F 應(yīng)懂得為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；F在實(shí)際中我們常遇到變力作用的情形，比如用鐵錘釘釘子，球拍擊乒乓球等， 釘子和乒乓球所受的作用力都不是恒力，這時(shí)變力F的作用成效可以等效為某一個(gè)恒力的作用，就該恒力就叫變力的平均值，如下列圖，是變力與平均力的F-t 圖象，其圖線與橫軸所圍0t0t

7、的面積即為沖量的大小，當(dāng)兩圖線面積相等時(shí)，即變力與平均力在t0 時(shí)間內(nèi)等效；利用動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問題，仍可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問題，將較難運(yùn)算的問題轉(zhuǎn)化為較易運(yùn)算的問題；3動(dòng)量定理的方向性例如： 勻加速運(yùn)動(dòng)合外力沖量的方向與初動(dòng)量方向相同，勻減速運(yùn)動(dòng)合外力沖量方向與初動(dòng)量方向相反，甚至可以跟初動(dòng)量方向成任何角度；在中學(xué)階段，我們僅限于初、末動(dòng)量的方向、合外力的方向在同始終線上的情形（即一維情形），此時(shí)公式中各矢量的方向可以用正、 負(fù)號(hào)表示，第一要選定一個(gè)正方向，與正方向相同的矢量取正值，與正方向相反的矢量取負(fù)值；如下列圖， 質(zhì)量為 m 的球以速度v 向右運(yùn)動(dòng)， 與墻壁碰撞

8、后反彈的速度為v，碰撞過程中，小球所受墻壁的作用力F 的方向向左；如取向左為正方向，就小球所受墻壁的作用力為正值，初動(dòng)量取負(fù)值，末動(dòng)量取正值，因而依據(jù)動(dòng)量定理可表vv示為 Ft =p一 p=mv一（一 mv） =mv十 mv；此公式中F、v、v均指該物理量的大?。ù颂幙删o接著講課本上的例題）；小結(jié)：公式 Ft= p 一 P=p 是矢量式，合外力的沖量的方向與物體動(dòng)量變化的方向相同；合外力沖量的方向可以跟初動(dòng)量方向相同，也可以相反；演示試驗(yàn) 3：小鋼球遇到堅(jiān)硬大理石后返回 4應(yīng)用舉例精選名師 優(yōu)秀名師 - - - - - - - - - -第 3 頁，共 4 頁 - - - - - - - -

9、- -精品word 名師歸納總結(jié) - - - - - - - - - - - -名師精編優(yōu)秀教案下面，我們應(yīng)用動(dòng)量定理來說明雞蛋下落是否會(huì)被打破等有關(guān)問題；雞蛋從某一高度下落，分別與石頭和海綿墊接觸前的速度是相同的，也即初動(dòng)量相同，碰撞后速度均變?yōu)榱悖茨﹦?dòng)量均為零，因而在相互作用過程中雞蛋的動(dòng)量變化量相同；而兩種情形下的相互作用時(shí)間不同，與石頭碰時(shí)作用時(shí)間短，與海綿墊相碰時(shí)作用時(shí)間較長(zhǎng)，由 Ft= p 知，雞蛋與石頭相碰時(shí)作用大，會(huì)被打破，與海綿墊相碰時(shí)作用力較小，因而不會(huì)被打破；接著再說明用鐵錘釘釘子、跳遠(yuǎn)時(shí)要落入沙坑中等現(xiàn)象；在實(shí)際應(yīng)用中， 有的需要作用時(shí)間短，得到很大的作用力而被人們所

10、利用，有的需要延長(zhǎng)作用時(shí)間（即緩沖）削減力的作 用；請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e些有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的例子；加強(qiáng)對(duì)四周事物的觀看才能，勤于摸索，肯定會(huì)有收成；接著再說明緩沖裝置；在實(shí)際應(yīng)用中，有的需要作用時(shí)間短，得到很大的作用力，而被人們所利用；有的要延長(zhǎng)作用時(shí)間而削減力的作用，請(qǐng)同學(xué)們?cè)倥e出一些有關(guān)實(shí)際應(yīng)用的例子，加強(qiáng)對(duì)四周事物的觀看，勤于摸索，肯定會(huì)有收成；例題（投影教材24 頁例題，師生爭(zhēng)論）（三）課堂小結(jié)老師活動(dòng)： 讓同學(xué)概括總結(jié)本節(jié)的內(nèi)容；請(qǐng)一個(gè)同學(xué)到黑板上總結(jié)，其他同學(xué)在筆記本上總結(jié)，然后請(qǐng)同學(xué)評(píng)判黑板上的小結(jié)內(nèi)容；同學(xué)活動(dòng)： 仔細(xì)總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容，并把自己這節(jié)課的體會(huì)寫下來、比較黑板上的小結(jié)和自己的小結(jié)，看誰的更好，好在什么地方；點(diǎn)評(píng) ：總結(jié)課堂內(nèi)容，培育同學(xué)概括總結(jié)才能；老師要放開， 讓同學(xué)自己總結(jié)所學(xué)內(nèi)容，答應(yīng)內(nèi)容的次序不同，從而構(gòu)建他們自己的學(xué)問框架；（四）作業(yè)： “問題與練習(xí)”1 4