高中人教物理選擇性必修一第1章第2節(jié)動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)

1、人教版高中物理選擇性必修1第1章第2節(jié)動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)課題 動(dòng)量定理單元2學(xué)科物理年級(jí)高二教材分析動(dòng)量定理是一個(gè)重要的規(guī)律， 它揭示了力在段時(shí)間內(nèi)連續(xù)作用的 累積效果與動(dòng)量變化之間的關(guān)系，進(jìn)一步揭示了運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。前一節(jié)內(nèi)容重 在建立動(dòng)量概念，并沒(méi)有關(guān)注一.個(gè)物體動(dòng)量變化的原因。通過(guò)恒力情況下的理論推導(dǎo)，可以認(rèn)識(shí)到?jīng)_量是動(dòng)量發(fā)生變化的原因，同時(shí)動(dòng)量定理也是下一節(jié)從理論上推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律的基礎(chǔ)。教材雖然是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導(dǎo)出動(dòng)量定理的，但是動(dòng)量定理不僅適用于恒力的情況，也適用于變力的情況。正因?yàn)槿绱?，?dòng)量定理在實(shí)際中有更廣泛的應(yīng)用，尤其在解決作用時(shí)間短、作用

2、力大而且隨時(shí)間變化快的打擊、碰撞等問(wèn)題時(shí)，用動(dòng)量定理要比用牛頓第二定律更方便。在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)具有力、加速度、動(dòng)量和牛頓第二定律等知識(shí)，掌握了矢量的運(yùn)算法則，具備一定的分析和推理論證能力，具有通過(guò)建立簡(jiǎn)單的物理模型解決生活中實(shí)際問(wèn)題的能力，但是面對(duì)復(fù)雜情境，學(xué)生還是有較大的困難。本節(jié)中動(dòng)量定理的矢量性，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個(gè)難點(diǎn)，需要在解決問(wèn)題的過(guò)程中，通過(guò)遵循嚴(yán)格的程序和規(guī)范的運(yùn)算來(lái)加以突破。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是動(dòng)量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用。學(xué)習(xí)目標(biāo)物理觀念：通過(guò)學(xué)習(xí)，理解沖量的概念及其矢量性?？茖W(xué)探究：通過(guò)理論推導(dǎo)，掌握動(dòng)量定理，理解其確切含義。科學(xué)思維：通過(guò)實(shí)例分析，能夠利用動(dòng)量定理解釋緩沖、碰

3、撞等有關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題?？茖W(xué)態(tài)度與價(jià)值觀：通過(guò)對(duì)動(dòng)量定理的應(yīng)用，提高學(xué)生用科學(xué)的眼光去看待問(wèn)題的態(tài)度。重點(diǎn)通過(guò)理論推導(dǎo)，掌握動(dòng)量定理，理解其確切含義。難點(diǎn)通過(guò)實(shí)例分析，能夠利用動(dòng)量定理解釋緩沖、碰撞等有關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課有些船和碼頭常懸掛一些老舊輪胎，主要的用途是減輕船舶靠岸時(shí)碼頭與船體的撞擊。其中有怎樣的道理呢?結(jié)合生活實(shí)際思考問(wèn)題，并列舉相似的例子。 從生活實(shí)際出發(fā)，激發(fā)學(xué)生興趣，引入新課。講授新課已知物理情景：質(zhì)量為m的物體，在合力F的作用下，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t，速度由v 變?yōu)関，如圖所示.求F與動(dòng)量變化量的關(guān)系？由牛頓第二定律知： F

4、 = m a而加速度定義有：聯(lián)立可得：變形可得：動(dòng)量的變化與力的時(shí)間積累效果有關(guān)一、沖量、定義：作用在物體上的力和作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這個(gè)物體的沖量I，用公式表示為 I=Ft2、單位：在國(guó)際單位制中，沖量的單位是牛秒，符號(hào)是Ns 3、沖量是矢量：方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同4、沖量是過(guò)程量，反映了力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)沖量與功有什么區(qū)別？作用力與反作用力的功和沖量各有什么關(guān)系？作用力的沖量與反作用力的沖量總是等值、反向并在同一條直線上，但是作用力的功與反作用力的功不一定相等。系統(tǒng)內(nèi)部的內(nèi)力的功和沖量有什么關(guān)系？?jī)?nèi)力：對(duì)物體系統(tǒng)內(nèi)部，內(nèi)力作用的沖量的矢量和

5、等于零，但內(nèi)力的功的代數(shù)和不一定為零。課堂練習(xí)1、甲、乙兩個(gè)質(zhì)量相同的物體，以相同的初速度分別在粗糙程度不同的水平面上運(yùn)動(dòng)，乙物體先停下來(lái)，甲物體又經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間停下來(lái)，下面敘述中正確的是（ ）A、甲物體受到的沖量大 B、乙物體受到的沖量大C、兩個(gè)物體受到的沖量大小相等 D、無(wú)法判斷答案：C二、動(dòng)量定理 1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化，這就是動(dòng)量定理。 2、表達(dá)式： 3、加深理解：(1)物理研究方法：過(guò)程量可通過(guò)狀態(tài)量的變化來(lái)反映；(2)表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因；(3)動(dòng)量定理是矢量式：合外力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同；合外力沖量的方向與合外力的方向或速度變化量的

6、方向一致。但與初動(dòng)量方向可相同，也可相反，甚至還可成角度。動(dòng)量定理的適用范圍：1、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，動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；2、動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題，將較難的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較易的計(jì)算問(wèn)題；3、動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象和高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。 動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過(guò)程，只考慮初末狀態(tài)。例題：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)?5m/s，設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間 為0.002s。球棒對(duì)壘球的平均作

7、用力是多大？ 解：沿壘球飛向球棒時(shí)的方向建 立坐標(biāo)軸，壘球的初動(dòng)量為壘球的末動(dòng)量為由動(dòng)量定理知壘球所受的平均作用力為壘球所受的平均作用力的大小為6300 N,負(fù)號(hào)表示力的方向與坐標(biāo)軸的方向相反，即力的方向與壘球飛來(lái)的方向相反。動(dòng)量定理的應(yīng)用步驟：1、確定研究對(duì)象，選定正方向。2、明確物理過(guò)程：受力分析，求出合外力的沖量；3、明確研究對(duì)象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動(dòng)量；4、確定在物理過(guò)程中研究對(duì)象的動(dòng)量的變化；5、根據(jù)動(dòng)量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。思考討論：直接跳在水泥地上行嗎？課堂練習(xí)2、物體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度不為零，則下列說(shuō)法正確的是（ ）A物體速度的大小一定隨時(shí)間變化B物體速度的方向一定

8、隨時(shí)間變化C物體動(dòng)能一定隨時(shí)間變化D物體動(dòng)量一定隨時(shí)間變化解析：加速度不為零，說(shuō)明物體的速度在變化，速度的改變存在三種情況：速度的方向不變，只是大小在變化(動(dòng)能也變化)；速度的大小不變，只是方向在變化(動(dòng)能不變)；速度的大小和方向同時(shí)改變(動(dòng)能變化)，A、B、C錯(cuò)誤；動(dòng)量是矢量，只要速度改變，物體的動(dòng)量就一定改變，D正確。答案：D動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象1、在足球場(chǎng)上，你?？吹竭\(yùn)動(dòng)員用頭去頂球的現(xiàn)象，試設(shè)想如果迎面飛來(lái)的不是足球而是鉛球，他們會(huì)用頭去頂嗎？2、用錘子使勁壓釘子，就很難把釘子壓入木塊中去，如果用錘子以一定的速度敲釘子，釘子就很容易鉆入木塊，這是為什么？3、建筑工人或蹦極運(yùn)動(dòng)員身上綁的

9、安全帶是有彈性的橡皮繩還是不易伸長(zhǎng)的麻繩？根據(jù)物理情景，利用牛頓第二定律分析力F 和動(dòng)量變化量的關(guān)系。學(xué)習(xí)沖量的概念。對(duì)比沖量和功。完成課堂練習(xí)。總結(jié)動(dòng)量定理的內(nèi)容和意義。結(jié)合動(dòng)量定理的內(nèi)容，完成課本例題。根據(jù)例題總結(jié)規(guī)律。小組討論。利用動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象。用熟悉的物理情景，對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析和動(dòng)量變化分析，探索物體所受的合外力與動(dòng)量變化量的關(guān)系。對(duì)比功和沖量，加深對(duì)沖量概念的理解。通過(guò)小組討論，更深刻的理解動(dòng)量定理。通過(guò)例題，掌握動(dòng)量定理使用的方法和步驟。用所學(xué)知識(shí)解釋實(shí)際問(wèn)題。多引用生活實(shí)例，結(jié)合生活實(shí)際情景，讓學(xué)生更好的理解和應(yīng)用動(dòng)量定理。拓展提高1、在撐竿跳比賽的橫桿下方要放上很

10、厚的海綿墊子.設(shè)一位撐竿跳運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為70 kg,越過(guò)橫桿后從h5.6 m高處落下，落在海綿墊上和落在普通沙坑里分別經(jīng)歷時(shí)間t11 s、t20.1 s停下.求兩種情況下海綿墊和沙坑對(duì)運(yùn)動(dòng)員的作用力。思路點(diǎn)撥：從同一高度下落，落到接觸面上的初動(dòng)量相同，所以動(dòng)量變化量相同，但作用時(shí)間不同.根據(jù)動(dòng)量定理可求作用力.注意動(dòng)量定理中的力是合外力，而不僅是支持力.由于作用時(shí)間較長(zhǎng)，人所受的海綿墊和沙坑的作用力不是很大，重力不可忽略，在題目沒(méi)有明確是否忽略重力時(shí)，先把重力考慮在內(nèi)，然后根據(jù)求出的作用力確定重力是否可忽略。2、質(zhì)量為0.5 kg的小球沿光滑水平面以v15 m/s的速度沖向墻壁后又以v24 m/s的速度反向彈回，如圖所示，若球跟墻的作用時(shí)間為0.05 s，則