高中物理 《动量定理》教案 新人教版选修3-5

合集下载

动量定理教学设计

动量定理教学设计

《动量定理》微课教学设计一、教材分析本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容,本节的内容为“动量和动量定理”,本节微课内容为动量定理。

动量定理是本章的重点内容,也是第一节“实验:探究碰撞中的守恒量”的继续,同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。

“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开。

运用动量定理来解决问题只考虑初末状态,为解决力学问题开辟了新途径。

二、学情分析学生已经掌握了动量概念,会运用牛顿第二定律和运动学公式等,为本节课的学习打下了坚实的基础。

高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需要以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解,因此在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象,加强学生思维由形象到抽象的过渡。

三、教学目标知识与技能:1.理解动量的变化和冲量的定义;2.理解动量定理的含义和表达式,理解其矢量性;3.会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握动量定理的简单计算过程与方法:通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式,培养学生逻辑运算能力。

情感态度与价值观:1. 通过运用所学知识推导新的规律,培养学生学习的兴趣,激发学生探索新知识的欲望。

2. 通过用动量定理解释有关物理现象,培养学生用所学物理知识应用于生活实践中去,体现物理学在生活中的指导作用。

四、教学重难点教学重点:理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和矢量性教学难点:用动量定理解释有关物理现象,针对动量定理进行简单的计算五、教学策略依据建构主义学习理论,学生学习过程是在教师创设的情境下,借助已有的知识和经验,主动探索,积极交流,从而建立新的认知结构的过程。

学习是学生主体进行意义建构的过程。

因此要创设建构知识的学习情境,树立学生的学为主体的教育观念,发展不断建构的认知过程。

1.本节从“汽车碰撞试验”的情景引入,可以激发学生学习的兴趣,在课堂学习中可以认识到安全气囊可以延长相互作用时间,结合动量定理,解释了安全气囊对人的保护作用,可以培养学生运用所学知识解决实际问题的能力。

人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计

人教版高中物理选修3-5第十六章第二节《动量和动量定理》教学设计

《动量和动量定理》教学设计一、教材分析《动量和动量定理》是人教版高中物理选修3-5十六章第二节的内容。

从教材编排上看,它是牛顿运动定律及动能定理之后,在动量守恒定律之前。

因此不仅是对牛顿第二定律等知识的巩固运用,同时也为后面学习动量守恒定律打下了坚实的基础。

从教材内容上看,《动量和动量定理》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、学习情况分析在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,又在上一节的学习中初步接触了碰撞中的守恒量,这些知识为本节课的学习奠定了基础。

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、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体,运用“建立情境→引导→探究”模式进行教学。

通过生活实例引入课题,激发学生的兴趣。

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、教学目标知识与技能(1)理解和掌握动量的概念,并能正确计算物体动量的变化。

(2)理解和掌握冲量的概念,强调冲凉的矢量性。

(3)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。

(4)会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。

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,认识建立物理模型在物理学研究中的意义。

16.2 动量和动量定理 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)

16.2 动量和动量定理   高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (1)

16.2 动量和动量定理一、教学内容《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节—“动量和动量定理”。

二、教材分析(一)教材地位《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节(动量和动量定理)中的动量定理,是物理学的核心内容之一。

动量定理尽管是根据牛顿第二定律推导出来的,但动量定理的适用范围比牛顿第二定律要广。

更重要的是,动量定理将过程量(冲量)与两个简单的状态量(动量)的差(动量的变化)有机地联系在一起,应用起来比牛顿第二定律更方便。

因此,本节课既是本章的核心内容,也是高中物理的重点内容。

(二)新课标要求1、知识与技能:(1)理解动量和冲量的概念。

(2)理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理的适用性、矢量性。

(3)会用动量定理解释有关物理现象,会用动量定理解决实际问题(限一维情况)。

2、过程与方法:(1)通过动量定理的推导过程,培养学生的理论探究能力。

(2)通过阅读课文、科学猜想、讨论交流、理论探究和实验探究,使学生体会自主学习、合作学习的方法。

(3)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,使学生体会物理学的研究方法。

3、情感、态度与价值观:(1)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,激励学生刻苦学习,勇于探索。

(2)通过实验演示、科学猜想、理论探究和实验探究,激发学生的学习的兴趣和创新欲望。

(3)运用所学知识解释常见现象,解决问题,使学生体味成功的喜悦。

(三)教学重点和难点1、重点:(1)动量定理的物理意义。

(2)应用动量定理解释有关物理现象和解决实际问题。

2、难点:运用动量定理解题(一维问题)的方法。

(四)教法和学法:1、教法:采取综合教学法,如问题激励法、实验演示法、讲授法、练习法、启发式等。

2、学法:自主学习、合作学习、理论探究和实验探究等。

(五)实验器材:1、教师演示器材:生鸡蛋两个,瓷砖一块,厚海绵垫一块;钩码一个(200g),铁架台一套,细线一根;实物投影仪一台,多媒体辅助教学设备一套。

《动量定理》说课

《动量定理》说课

《动量定理》说课课题:《动量定理》课型:新授课,一课时的内容一、教材分析1.教材简析。

《动量定理》是新棵标人教版高中物理选修3-5第十六章第二节的教学内容。

主要内容是动量定理的建立、理解和应用。

本节教材是在学生学习了动量和冲量后紧接着编排的,是对冲量与物体动量改变间关系的定量描述,是前节知识的延伸下节“动量守恒定律”的基础,起到了承上启下的作用。

本节教材体现了“生活——物理——生活”的人文特点。

2.教学目标。

动量定理是高中力学的又一重要定理,它有着丰富的内涵和外延。

本节课是学生第一次学习,主要是学习动量定理的推导理解和简单应用。

所以要求学生通过对课本的学习达到以下目标:1)理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理适用于变力。

2)能从牛顿运动定律和运动学公式推导动量表达式。

3)会用动量定理解释现象和处理有关的问题。

4)在探究中,培养学生用理论分析实际问题的能力,进而培养学生的探究意识和探究能力。

5)激发学生学习的好奇心和求知欲,逐步培养学生的物理思维素质,培养学生的群体合作与自觉学习的品质和实事求是用辩证的观点分析问题的科学态度。

3.教学重点和难点。

基于上述目标,本课的教学重点是深刻理解动量定理的含义,并能正确地运用动量定理解答相关物理问题。

难点是能够真确地应用动量定理进行相关计算。

二、教法现代教育理论中曾指出“引导启发就是为新旧知识建立有效联系,并为寻求和提供认知创造条件”,结合教材特点,本课主要采用:引导启发、实验探究、自学指导等教法,并利用多媒体辅以生活实例,通过学生的不断实践以获得新知。

三、学法为了体现新课标的特点把课堂充分还给学生,让学生在学习过程中获得学习方法。

本课学生的学法为:观察感知→自主探索→自学推理→分析理解→实践认知→自学归纳→巩固练习→课后设计。

四、教学程序设计结合以上分析,教学中以掌握知识为中心,培养能力为方向,紧抓重点突破难点,特设计设计以下教学程序。

1.创设情景,引入新课。

《选修3-5》1-1动量,动量定理及动量守恒定律(教案)

《选修3-5》1-1动量,动量定理及动量守恒定律(教案)

点评:动量定理对多个物体组成的系统也成立,而动能定理对于多个物体组成的系统不适用.玻璃杯同一高度下落下,掉在水泥地上比掉在草地上容易碎,这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中
【解析】玻璃杯从相同的高度落下,落地时的速度大小是相同的,经过与地面撞击,最后速度都变为零,所以无论是
可知,两种情况下玻璃杯受到
t∆
图1
D正确.
质量相等的物体
图2
图3 1
的方向运动
2
图4
始做匀
图5
() 组成的系统动量守恒
示,在光滑水平面上停放着质量为
图8
图9
木板左端的轻弹簧相碰,碰后返回并恰好停在长木板右端,若改变以下条件,物块:本题考查功能关系及动量守恒定律知识,涉及相对位移与功能关系的问题.根

)(2010·兰州模拟
图11 到达斜面底端时的速度大小;
代入数据,得
设碰
图12。

16.2 动量和动量定理 高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (8)

16.2 动量和动量定理   高中物理选修3-5优秀教案优秀教学设计【精品】 (8)

16.2 动量和动量定理【知识与技能】1.理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理适用于变力.2.会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握一维情况下的计算问题.【过程与方法】运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式.【情感态度与价值观】通过运用所学知识推导新的规律,培养学生学习的兴趣.激发学生探索新知识的欲望.【教学重难点】教学重点:理解动量定理的确切含义和表达式教学难点:会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握一维情况下的计算问题【教学过程】重难点一、对动量的理解对动量的理解1.动量是状态量求动量时要明确是哪一物体在哪一状态(时刻)的动量,p=m v中的速度v是瞬时速度.2.动量的矢量性动量的方向与物体的瞬时速度的方向相同,有关动量的运算,如果物体在一条直线上运动,则选定一个正方向后,动量的矢量运算就可以转化为代数运算了.3.动量的相对性指物体的动量与参考系的选择有关,选不同的参考系时,同一物体的动量可能不同,通常在不说明参考系的情况下,物体的动量是指物体相对地面的动量.4.动量与速度、动能的区别和联系(1)动量与速度a.区别:速度描述物体运动的快慢和方向;动量在描述物体运动方面更进一步,更能体现运动物体的作用效果.b.联系:动量和速度都是描述物体运动状态的物理量,都是矢量,动量的方向与速度方向相同,p=m v.(2)动量和动能的比较5. 动量的变化量.(1)动量是矢量,它的大小p=m v,方向与速度的方向相同.因此,速度发生变化时,物体的动量也发生变化.速度的大小或方向发生变化时,速度就发生变化,物体具有的动量的大小或方向也相应发生变化,我们就说物体的动量发生了变化.设物体的初动量p1=m v1,末动量p2=m v2,则物体动量的变化:Δp=p2-p1=m v2-m v1由于动量是矢量,因此,上式一般意义上是矢量式动量改变有三种情况①动量的大小和方向都发生变化,对同一物体而言p=m v,则物体的速度的大小和方向都发生变化;②动量的方向改变而大小不变,对同一物体来讲,物体的速度方向发生改变而速度大小没有变化,如匀速圆周运动的情况;③动量的方向没有发生变化,仅动量的大小发生变化,对同一物体来说,就是速度的方向没有发生变化,仅速度的大小改变.【特别提醒】动量是矢量,比较两个物体的动量时,不能仅比较大小,也应比较方向,只有大小相等、方向相同的两个动量才能相等.【典型例题】质量为0.1 kg的小球从1.25 m高处自由落下,与地面碰撞后反弹回0.8 m 高处.取竖直向下为正方向,且g=10 m/s2.求:(1)小球与地面碰前瞬间的动量;(2)球与地面碰撞过程中动量的变化.【审题指导】(1)小球自由下落时,加速度为g,由速度位移关系公式求出小球碰地前瞬间的速度,再求出动量.(2)由速度位移关系求出小球碰地后瞬间的速率.取竖直向下方向为正方向,分别表示出碰地前后小球的动量,小球动量的变化量等于末动量与初动量的差【答案】(1)小球与地面碰前瞬间的动量为0.5 kg·m/s(2)球与地面碰撞过程中动量的变化大小是0.9 kg·m/s,方向竖直向上【解析】(1)设小球从1.25 m高处自由落下碰地前瞬间的速率15m/s ==v所以小球与地面碰前瞬间的动量p1=m v1=0.1×5 kg·m/s=0.5 kg·m/s.(2)取竖直向下方向为正方向,小球碰地后瞬间的速率为24m/s ==-v则小球与地面碰撞过程中动量的变化为:Δp=m v2-m v1=[0.1×(-4)-0.1×5] kg·m/s=-0.9 kg·m/s,负号表示方向竖直向上.重难点二、对冲量的理解对冲量的理解1.对冲量的理解(1)冲量是过程量:冲量描述的是作用在物体上的力对时间的积累效应,与某一过程相对应.(2)冲量的矢量性:冲量是矢量,在作用时间内力的方向不变时,冲量的方向与力的方向相同,如果力的方向是变化的,则冲量的方向与相应时间内物体动量变化量的方向相同.(3)冲量的绝对性:冲量仅由力和时间两个因素决定,具有绝对性.2.冲量的计算(1)单个力的冲量:利用公式I=Ft计算.(2)合力的冲量:①如果是一维情形,可以化为代数和,如果不在一条直线上,求合冲量遵循平行四边形定则.②两种方法:可分别求每一个力的冲量,再求各冲量的矢量和;另外,如果各个力的作用时间相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合·Δt求解.③变力的冲量:用动量定理列式求解.【特别提醒】(1)冲量是矢量,求冲量的大小时一定要注意是力与其对应的时间的乘积.(2)判断两个力的冲量是否相同,必须满足冲量的大小和方向都相同,缺一不可.【典型例题】关于冲量,下列说法正确的是()A.冲量是物体动量变化的原因B.作用在静止的物体上的力的冲量一定为零C.动量越大的物体受到的冲量越大D.冲量的方向就是物体运动的方向【答案】A重难点三、对动量定理的理解和应用1.对动量定理的理解(1) 动量定理反映了合外力的冲量是动量变化的原因.(2)动量定理的表达式是矢量式,它说明合外力的冲量跟物体动量变化量不仅大小相等,而且方向相同.运用动量定理主要是一维的问题,要注意正方向的规定.(3)动量的变化率和动量的变化量由动量定理可以得出F =p ′-p t,它说明动量的变化率决定于物体所受的合外力. 而由动量定理I =Δp 知动量的变化量决定于合外力的冲量,它不仅与物体的受力有关,还与力的作用时间有关.2.动量定理的应用(1)应用动量定理F Δt =Δp 定性解释常见物理现象.由上式可以看出如果保持Δp 一定,则力作用的时间越短,冲力就越大.因此在需要增大作用力时,可尽量减少作用的时间,如打击、碰撞等由于作用时间短、作用力往往较大.反之,作用时间越长,力F 就越小,因此在需要减小作用力的时候,可想办法延长力的作用时间,如利用海棉或弹簧的缓冲作用来延长作用时间,达到减小作用力的目的.(2)应用I =Δp 求变力的冲量.如果物体受到大小、方向不变的力的作用,既可以应用F Δt 求力的冲量,也可以应用物体动量改变Δp 的大小和方向来替代力的冲量.如果物体受到大小、方向改变的力的作用,则不能直接用F Δt 求变力的冲量,这时可以求在该力冲量作用下物体动量改变Δp 的大小和方向,替代变力的冲量.3.应用动量定理解题的一般步骤(1)选定研究对象,明确运动过程.(2)进行受力分析和运动的初、末状态分析.(3)选定正方向,根据动量定理列方程求解.【典型例题】用0.5kg 的铁锤把钉子钉进木头里,打击时铁锤的速度v =4.0m/s ,如果打击后铁锤的速度变为0,打击的作用时间是0.01s ,(g 取10m/s 2)那么:(1)不计铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力是多大?(2)考虑铁锤受的重力,铁锤钉钉子的平均作用力又是多大?(3)比较(1)和(2),讨论是否要计铁锤的重力.【答案】(1)200N ,方向竖直向下 (2)205N ,方向竖直向下 (3)见解析【解析】(1)以铁锤为研究对象,不计重力时,只受钉子的作用力,方向竖直向上,设为F 1,取竖直向上为正,由动量定理可得F 1t =0-m v所以F 1=-0.5×(-4.0)0.01N =200N ,方向竖直向上. 由牛顿第三定律知铁锤钉钉子的作用力为200N ,方向竖直向下.(2)若考虑重力,设此时受钉子的作用力为F 2,对铁锤应用动量定理,取竖直向上为正. (F 2+mg )t =0-m v (矢量式)F 2=-5×(-4.0)0.01N -0.5×(-10)N =205N ,方向竖直向上. 由牛顿第三定律知,此时铁锤钉钉子的作用力为205N ,方向竖直向下.(3)比较F 1与F 2,其相对误差为|F 2-F 1|F 1×100%=2.5%,可见本题中重力的影响可忽略.。

2019-2020年高中物理 《动量定理》教案 新人教版选修3-5

2019-2020年高中物理 《动量定理》教案 新人教版选修3-5

2019-2020年高中物理《动量定理》教案新人教版选修3-5一、教学目标1. 教养性目标(知识目标):(1)进一步理解动量的概念;(2)初步理解冲量的概念;(3)初步掌握动量定理,并能应用这个定理讨论和解释一些简单的问题。

2. 发展性目标(能力目标):(1)通过问题研究,培养学生研究实际问题的能力和创新精神;(2)通过阅读教材和分析、讨论问题,培养学生自主学习的能力;(3)通过演示实验、学生分组实验和电脑操作,培养学生的观察能力和实践能力。

3. 教育性目标(情感目标):培养学生学习物理的兴趣,激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性,领悟科学研究的基本方法。

二、教学重点:动量定理的来龙去脉。

三、教学难点:应用动量定理解释实际问题。

四、教学器材:计算机、CAI教学软件、实物展示台、数码投影仪、演示实验和学生分组实验仪器等。

五、课型:新授课。

六、教学时间:2001年12月11日七、教学过程:1. 设疑激趣,创设研究情境设置悬念:鸡蛋是我们每天都需要的营养食品,如果我将这只生鸡蛋用力扔出去,鸡蛋的命运会怎样?演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。

提问:你观察到什么现象?学生:扔在绒布上鸡蛋没破。

教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔,会出现什么结果?演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上事先贴有白纸)。

学生:鸡蛋破了。

激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的动量变为零,鸡蛋的动量变化是相同的。

但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不同的结局?教师:再请大家看一段录象。

教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象(在节奏感强烈的音乐背景下依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头)。

提问:看完这段录象后,我们可能会提出很多问题,比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上?激烈的拳击比赛中,运动员为什么要戴拳击手套?以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题,也正是本节课我们要研究的问题。

高中物理选修3-5教学设计8:16.2 动量和动量定理教案

高中物理选修3-5教学设计8:16.2 动量和动量定理教案

16.2 动量和动量定理一、教学内容《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节—“动量和动量定理”。

二、教材分析(一)教材地位《普通高中课程标准实验教科书<物理>(人教版选修3-5)》第16章第2节(动量和动量定理)中的动量定理,是物理学的核心内容之一。

动量定理尽管是根据牛顿第二定律推导出来的,但动量定理的适用范围比牛顿第二定律要广。

更重要的是,动量定理将过程量(冲量)与两个简单的状态量(动量)的差(动量的变化)有机地联系在一起,应用起来比牛顿第二定律更方便。

因此,本节课既是本章的核心内容,也是高中物理的重点内容。

(二)新课标要求1、知识与技能:(1)理解动量和冲量的概念。

(2)理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理的适用性、矢量性。

(3)会用动量定理解释有关物理现象,会用动量定理解决实际问题(限一维情况)。

2、过程与方法:(1)通过动量定理的推导过程,培养学生的理论探究能力。

(2)通过阅读课文、科学猜想、讨论交流、理论探究和实验探究,使学生体会自主学习、合作学习的方法。

(3)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,使学生体会物理学的研究方法。

3、情感、态度与价值观:(1)通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习,激励学生刻苦学习,勇于探索。

(2)通过实验演示、科学猜想、理论探究和实验探究,激发学生的学习的兴趣和创新欲望。

(3)运用所学知识解释常见现象,解决问题,使学生体味成功的喜悦。

(三)教学重点和难点1、重点:(1)动量定理的物理意义。

(2)应用动量定理解释有关物理现象和解决实际问题。

2、难点:运用动量定理解题(一维问题)的方法。

(四)教法和学法:1、教法:采取综合教学法,如问题激励法、实验演示法、讲授法、练习法、启发式等。

2、学法:自主学习、合作学习、理论探究和实验探究等。

(五)实验器材:1、教师演示器材:生鸡蛋两个,瓷砖一块,厚海绵垫一块;钩码一个(200g),铁架台一套,细线一根;实物投影仪一台,多媒体辅助教学设备一套。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

“动量定理”教案
一、教学目标
1. 教养性目标(知识目标):
(1)进一步理解动量的概念;
(2)初步理解冲量的概念;
(3)初步掌握动量定理,并能应用这个定理讨论和解释一些简单的问题。

2. 发展性目标(能力目标):
(1)通过问题研究,培养学生研究实际问题的能力和创新精神;
(2)通过阅读教材和分析、讨论问题,培养学生自主学习的能力;
(3)通过演示实验、学生分组实验和电脑操作,培养学生的观察能力和实践能力。

3. 教育性目标(情感目标):
培养学生学习物理的兴趣,激发其探求知识的欲望和学习的积极性、主动性,领悟科学研究的基本方法。

二、教学重点:动量定理的来龙去脉。

三、教学难点:应用动量定理解释实际问题。

四、教学器材:计算机、CAI教学软件、实物展示台、数码投影仪、演示实验和学生分组实验仪器等。

五、课型:新授课。

六、教学时间:2001年12月11日
七、教学过程:
1. 设疑激趣,创设研究情境
设置悬念:鸡蛋是我们每天都需要的营养食品,如果我将这只生鸡蛋用力扔出去,鸡蛋的命运会怎样?
演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。

提问:你观察到什么现象?
学生:扔在绒布上鸡蛋没破。

教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔,会出现什么结果?
演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁(墙壁上事先贴有白纸)。

学生:鸡蛋破了。

激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的动量变为零,鸡蛋的动量变化是相同的。

但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不同的结局?
教师:再请大家看一段录象。

教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象(在节奏感强烈的音乐背景下依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头)。

提问:看完这段录象后,我们可能会提出很多问题,比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上?激烈的拳击比赛中,运动员为什么要戴拳击手套?以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题,也正是本节课我们要研究的问题。

课件显示: 二、动量定理
2. 分层展开,引导自主探究
(1)关于物体动量的变化跟哪些因素有关的研究
①提出假说
教师:要解决刚才提出的问题,必须首先研究、解决物体的动量变化跟哪些因素有关这一问题。

你们先猜一猜看,物体的动量变化与哪些因素有关?
学生甲猜想:可能与物体的质量和它受到的力有关。

学生乙猜想:可能与物体受到的力的大小和力的作用时间有关。

②定性验证
教师:同学们会提出各种不同的假说,这些假说是否正确?请你们操作第一个学习软件,先对两个实例进行定性讨论,由此你能得出什么结论?
学生:动手操作学习软件并相互协作讨论。

学生计算机显示:讨论题——
ⅰ.一辆以某一速度行驶的汽车,关闭发动机后,要使汽车停下来即使它的动量为零,如果你是驾驶员可以采取哪些措施?
ⅱ.静止的足球,要使它运动起来即使它获得一定的动量,可用哪些方法?
请一学生回答对讨论题的分析结果:……
学生归纳:物体动量的变化跟物体所受力的大小和作用时间的长短有关。

③定量验证
提问:你得出的这一结论是否正确?你如何验证?
学生提出观点:可以采用数学推导的方法。

教师:很好!数学推导的方法也称定量分析法,请大家继续研究。

学生:继续操作计算机进行定量分析推导。

学生计算机显示(动画):一个质量为m 的物体,初速度为v ,在合外力F 的作用下,经过时间t,速度变为v',该物体动量的变化与什么有关?
v v'
图1
请一学生上讲台讲述推导过程(实物展示台显示其推导内容):
F = ma = m(v' - v) / t
Ft = mv' - mv
学生归纳:根据Ft = mv' - mv ,只要力和力的作用时间的乘积Ft 相同,物体的动量变化就相同。

由此可以证明,物体的动量变化确实与物体所受合外力和作用时间有关,而且它们有确定的关系。

④实验验证
激疑:同学们定量分析的结论是否真的可靠?如何进一步验证?
部分学生:可以用实验验证。

教师:很好!实验是物理学研究问题的基本方法。

请大家利用提供的纸条和砝码做抽纸条实验,注意观察现象并讨论该实验能否验证上述结论?
学生分组实验:抽纸条(一次慢抽,一次快抽)。

学生解释实验现象:慢抽和快抽纸条,物块受到的摩擦力可认为相同。

慢抽时物块受到的摩擦力作用时间长,物块的动量变化大;快抽纸条时物块受到的摩擦力作用时间短,物块的动量变化小,物块几乎不动。

⑤得出结论
教师归纳:我们从提出假说到定性分析到定量分析再到实验验证,应用物理学的研究方法可以得出结论:物体的动量变化的确决定于物体所受力的大小F 和力的作用时间t,而且跟两者的乘积相同。

提问: Ft = mv' - mv中等号右边的物理意义是什么?
全体学生: mv' - mv是物体动量的变化。

提问:引起物体动量变化的因素是什么?物理学中把力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

课件显示: 力和力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

教师:冲量是一个新的物理量,对于这个新物理量,你打算提出哪些你所关心的问题?
学生甲提问:我想知道冲量是不是矢量?它有没有方向?
学生乙提问:冲量的大小如何计算?它有没有适用条件?
学生丙提问:冲量的单位是什么?它与动量的单位有什么关系?
布置自学任务:冲量是引起物体动量变化的因素,如何解决你们提出的问题?如何初步理解冲量这一概念?请阅读课本P161第2、3两段,并操作第二个教学软件,从中找出答案。

学生归纳: ……
课件显示:
大小:I = F t
对于恒力,冲量的方向:与F的方向相同
单位:N·s
启发:引入冲量的概念后,同学们刚才得到的结论可以怎样表述?
学生表达:……
课件显示: 物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这个
结论叫做动量定理。

即: F t = p' - p
教师:动量定理揭示了物体动量变化的规律,它虽然是由牛顿第二定律推导出来,但比牛
顿第二定律有着更为广泛的应用,这方面的知识请同学们课后查阅有关资料学习。

学生操作计算机练习:课本P161中两个问题。

学生甲回答:钢球所受冲量的大小为1.2N·s,方向水平向左。

学生乙回答:钢球所受冲量的大小为0.56N·s,方向竖直向上。

(2)关于变力的冲量和变力的计算的研究
教师:在现实中,我们遇到的物体与物体之间的相互作用力一般不是恒力。

比如欧美比较盛行垒球运动,球棒和垒球之间的相互作用力有什么特点?请大家看动画摸拟。

教师:动画演示打垒球。

学生:球棒和垒球之间的相互作用时间很短。

提问:这种作用力的大小具有什么特点?请继续看动画摸拟。

教师:慢镜头动画摸拟演示垒球和球棒之间的相互作用。

师生讨论:作用力先急剧增大然后急剧减小,具有这种特点的力叫做冲力。

在冲击、碰撞等现象中,物体间的相互作用力都是冲力。

在这段极短的时间内,冲力的冲量大小在数值上等于F-t 图包围的面积。

假设有一个恒力在同样时间内的冲量与冲力的冲量相等,那么,这个恒力就等于变力在作用时间内的平均值。

归纳:冲力(变力)的冲量的效果等效于一个恒力的冲量的效果。

因此,动量定理既适用于恒力,也适用于变力,它具有广泛性。

应用等效方法,便可以求出球棒对垒球的平均作用力。

3. 应用训练,强化意义理解
提问:至此,我们是否可以解释鸡蛋问题?
学生讨论后请一学生回答: 鸡蛋与绒布作用时,由于绒布比较软,延长了相互作用时间,绒布对鸡蛋的作用力较小,鸡蛋没有破;鸡蛋与墙壁作用时,由于墙壁比较硬,相互作用时间极短,墙壁对鸡蛋的作用力很大,鸡蛋就破了。

提问:本课开始提出的有关体育运动的几个问题如何解释?
学生回答:跳高、跳马、吊环运动员落在软垫上,由于软垫的缓冲作用,延长了运动员与垫子的作用时间,减小了垫子对运动员的作用力,运动员比较安全。

拳击运动员比赛时要
戴拳击手套也是这个道理。

教师:回答得很好!
布置自学任务:阅读课本最后一段——“应用举例”,观看计算机软件四(含有冲床冲压、易碎物品、轮船码头等视频录象),思考如何解释这些现象并归纳动量定理有几方面的实际应用?
学生讨论并回答问题:
学生甲回答“冲床冲压”:……
学生乙回答“易碎物品”:……
学生丙回答“轮船码头”:……
学生思考讨论:课本P164练习二(1)(2)。

学生分组实验:缓冲装置的模拟。

课件显示:据F = △p /△t ,在△p一定的情况下
①要得到较大的力,应减小作用时间;
②要减小力的作用,应延长作用时间。

4. 归纳总结,形成认知结构
课件显示:本节主要知识结
构。

相关文档
最新文档