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动量、动量定理教学设计动量、动量定理教学设计淮阴师院附中淮阴师院附中冯小强冯小强一、教材分析：一、教材分析：动量定理选自人教版高中物理选修3-5 第十六章第二节。教学对象为高二学生，本节的主要内容是动量、冲量概念和动量定理的推导、理解及其应用。从教材内容上看，动量定理是牛顿第二定律的进一步展开。它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新的途径，尤其是打击和碰撞类的问题。所以动量定理知识与人们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着重要意义。二、学习情况分析：二、学习情况分析：在高一时，学生已经掌握了牛顿第二定律，动能和动能定理的相关内容，这些知识为本节内容的学习奠定了基础。此外，经过前面的学习，学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力，而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法，再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望，所以要掌握动量定理是完全能够实现的。三、设计思想：三、设计思想：本节课以教师为主导、学生为主体，运用“引导探究”模式进行教学。通过回顾动能的知识导入新课，引出动量的概念，通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理，并对其进行理解。运用动量定理解释日常生活中的物理现象，培养学生理论联系实际的能力。在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行学习，充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。四、教学目标：四、教学目标：【知识与技能】【知识与技能】（1）理解和掌握动量的概念，并能正确计算一维空间内物体动量的变化。（2）理解和掌握冲量的概念，强调冲量的矢量性。（3）学习动量定理，会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。【过程与方法】【过程与方法】（1）通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识五力模型工具在物理学中的作用。（2）用动量定理解释有关现象和处理有关问题，在分析、解决问题的过程中培养交流、合作的能力。【情感态度与价值观】【情感态度与价值观】（1）有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。（2）有善于发现问题的精神，并具有解决问题的能力。（3）培养学生正确的价值观和人生观，明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获。五、教学重点、难点：五、教学重点、难点：（1）物体动量的变化方向（2）用动量定理解释有关现象和处理有关问题六、教学方法：六、教学方法：启发探究式教学、多媒体辅助教学。五、教学过程：五、教学过程：（一）回顾知识，导入新（一）回顾知识，导入新同学们我们以前学习过有关动能的知识，请同学们回顾一下，什么是动能表达式是什么如果把二分之一和平方去掉，剩下的“mv”这个量实际上在物理学中也具有特别的物理意义。我们把这个量成为动量。（二）动量：（二）动量：（1）、定义：物体的质量与速度的乘积，（2）、定义式：p=mv。（3）、单位：国际单位制中是kgm/s，读作“千克米每秒”。（4）、理解：.矢量性：因为速度 v 是矢量，质量 m 是标量，标量与矢量之积为矢量，所以动量P 是矢量，其方向与速度方向一致。状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。动能和速度都是描述物体运动状态的物理量，这里所学的动量也是描述物体运动状态的物理量。相对性：因 v 的大小与参考系的选择有关，而 p=mv，所以 P 也与参考系的选择有关，P 具有相对性。问：在碰撞前后物体的速度发生了变化，那它的动量有没有改变改变了多少呢又该怎样计算呢【练一练】【练一练】下列关于动量的说法中正确的是()A质量大的物体动量一定大B质量和速率都相同的物体动量一定相同C一个物体的速率改变，它的动量不一定改变D一个物体的运动速度改变，它的动量一定改变思考：动量和动能有什么区别思考：动量和动能有什么区别动能是标量，动量是矢量，矢量的运算既要考虑大小，又要考虑方向，由此通过一个例题引入一维情况下动量变化量的运算。例例 1 1、一个质量是 0.1kg 的钢球，以 6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以 6m/s 的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少碰撞前后钢球的动量变化了多少动量的变化量：动量的变化量：定义：某运动物体在某一过程的末动量P和初动量 P 的矢量差。记为：p=pp.同一直线上动量变化的运算：在选定正方向后，动量变化可简转化为带正负号的代数运算。指出：动量变化p 是矢量。方向与速度变化量p 相同。【思考与讨论】借助通过多媒体举例，学生思考动量变化的原因【思考与讨论】借助通过多媒体举例，学生思考动量变化的原因要使物体的动量发生变化：1、给它以力的作用。2、还需要时间的累积。引入冲量的概念引入冲量的概念（三）冲量：（三）冲量：（1）、定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，常用字母I 表示。（2）、公式：I=Ft,国际单位制中，其单位是牛秒，符号是Ns。（3）、矢量，方向与作用力方向一致。（4）、冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应【练一练】【练一练】下面关于冲量的说法正确的是()A物体受到很大的力时，其冲量一定很大B只要力的大小恒定，相同时间内冲量就相同C不管物体做什么运动，在相同的时间内重 力的冲量相同D当力与位移垂直时，该力的冲量一定为零【思考与讨论】冲量与功的区别思考与讨论】冲量与功的区别冲量：I Ft功：W FS cos【问题】【问题】有了冲量的概念之后，要是物体的动量发生变化，就必须给他一个冲量。那么冲量与物体的动量变化量有什么关系呢【创设情境，探究规律创设情境，探究规律】在光滑的水平面上，一个质量为m 的物体在恒力作用下运动，一段时间t 后，其速度由 v 增加为 v，试求恒力的大小。v vF Fv v(vv)F ma mt由上式变形得：由上式变形得：（四）动量定理（四）动量定理:Ft mvmv（1）内容：物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量，这叫做动量定理。（2）公式：F合t（3）理解：A、物理研究方法：过程量可通过状态量的变化来反映B、表明合外力的冲量是动量变化的原因；C、动量定理是矢量式，合外力冲量的方向与合外力的方向或动量变化量的方向一致，F 可以是恒力也可以是变力，动量定理通常用来解决碰撞、打击一类问题。【精选典例、学以致用】【精选典例、学以致用】例例 2 2、质量为 50kg 的人从某一高处跳下，落地前瞬间的速度 V1=5m/s，绷直双腿与地面接触后经 s 停下，地面对他的平均作用力多大【变式训练】【变式训练】在上题中，为了安全，人跳下与地面接触后，双腿弯曲使人下蹲，若经1 s停下，地面对他的平均作用力是多大(g=10 m/s2)【运用新知、解释现象】【运用新知、解释现象】1 1、鸡蛋从一米多高的地方落到地板上，肯定会被打破，但如果在地板上放一块泡沫塑料垫，让鸡蛋落到泡沫塑料上，结果鸡蛋却保持完好无损讨论：讨论：在动量变化量一定的情况下，F 与 t 之间有什么关系 学生：F 与 t 成反比。教师：mv mv据上述关系，我们得到：要是动量变化量一定时，要增大力F，可缩短作用时间；要减小力F，可延长力的作用时间。【提问多媒体展示】【提问多媒体展示】1、运送易碎物品时，需要在物品与物品间、物品与箱子间垫衬纸屑、泡沫塑料等柔软物体，为什么要这样做2、轮船正准备停靠码头的过程，为什么轮船的码头上装有橡皮轮胎【板书设计】【板书设计】：动量动量动量定理动量定理一、动量1质量和速度的乘积叫做物体的动量。2公式：p mv单位为kgm/s3动量是矢量，方向与速度方向一致。二、冲量：1定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。2公式：I Ft单位为N s3冲量是矢量，方向与合力方向一致三动量定理1、内容：物体所受合外力的冲量等于它的动量的改变量，这叫做动量定理2、表达式：F合t mv mv