備課人
學(xué)科
物理
課題
1.2動量定理
教學(xué)內(nèi)容分析
動量定理是一個重要的規(guī)律，它揭示了力在一段時間內(nèi)連續(xù)作用的累積效果與動量變化之間的關(guān)系，進(jìn)一步揭示了運(yùn)動狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。前一節(jié)內(nèi)容重在建立動量概念，并沒有關(guān)注一個物體動量變化的原因。通過恒力情況下的理論推導(dǎo)，可以認(rèn)識到?jīng)_量是動量發(fā)生變化的原因，同時動量定理也是下一節(jié)從理論上推導(dǎo)動量守恒定律的基礎(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)出動量定理的，但是動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?，動量定理在?shí)際中有更廣泛的應(yīng)用，尤其在解決作用時間短、作用力大而且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時，用動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、動量和牛頓第二定律等知識，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，具有通過建立簡單的物理模型解決生活中實(shí)際問題的能力，但是面對復(fù)雜情境，學(xué)生還是有較大的困難。本節(jié)中動量定理的矢量性，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)，需要在解決問題的過程中，通過遵循嚴(yán)格的程序和規(guī)范的運(yùn)算來加以突破。本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)是動量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用。
學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了動量概念，會運(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式等，為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。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，加強(qiáng)直觀性和形象性，以便學(xué)生理解,因此在教學(xué)中多讓學(xué)生參與利用動量定理解釋生活中的有關(guān)現(xiàn)象 ，加強(qiáng)學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
教學(xué)目標(biāo)
1.能在恒力情況下進(jìn)行理論推導(dǎo)，得出動量定理及其表達(dá)式。
2.知道沖量概念，知道動量定理及其表達(dá)式的物理意義。
3.知道動量定理適用于變力情況，領(lǐng)會求解變力沖量時的極限思想。
4.會用動量定理解釋生活生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象和解決實(shí)際問題。
教學(xué)重難點(diǎn)
1.教學(xué)重點(diǎn)：（1）動量定理的推導(dǎo)和對動量定理的理解（2）利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和一維情況下的定量分析。
2.教學(xué)難點(diǎn)：動量定理的矢量性，也就是如何正確理解“合”外力的沖量等于物體“動量的變化”。尤其是方向的一致性，即合外力的沖量的方向和動量變化量的方向一致。
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動
學(xué)生活動
設(shè)計(jì)意圖
新課導(dǎo)入
有些船和碼頭常懸掛一些老舊輪胎，你知道這些輪胎有什么作用嗎？
以下圖片中的原理和上述例子相同的有哪些？
以上情景中物體的受力與各自的動量變化有怎樣的關(guān)系呢？
回答：主要的用途是減輕船舶靠岸時碼頭與船體撞擊。
舉一些可以緩沖效果的例子。
思考并嘗試回答物體的受力與各自的動量變化的關(guān)系。
從船和碼頭懸掛舊輪胎的作用到學(xué)生自行舉例子，再到從多種情境中選取原理相同的情景，最后直接物體的受力與各自的動量變化的關(guān)系，直接引導(dǎo)學(xué)生往物體的受力與各自的動量變化的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生觀察生活，思考問題，并學(xué)會從已學(xué)知識解答問題。
新課教學(xué)
一、動量定理
（一）利用牛頓第二定律推導(dǎo)動量定理
【情景1】在光滑水平面上的質(zhì)量為m 的物體在水平恒力F 的作用下，經(jīng)過時間t，速度由v 變?yōu)関′。
【分析】如圖所示,物體的初動量為 p= mv,末動量為p′ = mv′ ,
由加速度的定義式:
由牛頓第二定律F = ma = ,
可得Ft= mv′ - mv ，即Ft= p′ - p
【情景2】假設(shè)在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，質(zhì)量為m的物塊的速度由v1 變?yōu)関2 ，已知兩力作用的時間為 t，試運(yùn)用運(yùn)動學(xué)公式和牛頓第二定律來表述加速度，聯(lián)立兩式消去加速度，找出力與質(zhì)量和速度的關(guān)系。
類比復(fù)習(xí)
高一物理我們曾經(jīng)學(xué)過類似的知識，假定一個質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做勻變速直線運(yùn)動，初始時刻物體的速度為v，經(jīng)過一段位移?x，它的速度為v'.
當(dāng)時，我們經(jīng)過推導(dǎo)得到的是：
我們把F?x認(rèn)為是力在位移上的累積，稱為力的功。
那么我們是不是可以把F?t 認(rèn)為是力對時間的累積呢？
（三）沖量
請同學(xué)們閱讀課文，總結(jié)找一下有關(guān)沖量的概念。
１.定義：作用在物體上的力和作用時間的乘積，叫做該力對這個物體的沖量I，用公式表示為 I=Ft
2.單位：在國際單位制中，沖量的單位是牛·秒，符號是N·s
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.沖量是過程量，反映了力對時間的積累效應(yīng)
回想一下之前學(xué)習(xí)過的功，想想它與沖量有哪些異同？
5.沖量與功的比較
如果在一段時間內(nèi)的作用力是一個變力，又該怎樣求這個變力的沖量？
展示下列兩圖，并讓學(xué)生總結(jié)沖量求解方法：
（1）把碰撞過程細(xì)分為很多短暫過程，每個短暫過程中物體所受得力沒有很大的變化，這樣對于每個短暫過程就能夠應(yīng)用 Ft =Δp ，把應(yīng)用于每個短暫過程的關(guān)系式相加，就得到整個過程的動量定理。在應(yīng)用Ft =Δp處理變力問題時，式中F應(yīng)該理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。
（2）對于方向不變、大小隨時間均勻變化的變力,沖量也可用I=F(t'-t)計(jì)算,但式中的F應(yīng)為Δt時間內(nèi)的平均力,即
沖量與物體動量的改變量間的關(guān)系有什么具體定量關(guān)系？
1.內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化，這就是動量定理。
2.表達(dá)式：，或
3.理解：
(1)表明合外力的沖量是動量變化的原因；
(2)動量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動量變化的方向相同;
（3）動量的變化率：動量的變化跟發(fā)生這一變化所用的時間的比值。由動量定理，得，可見，動量的變化率等于物體所受的合力。當(dāng)動量變化較快時，物體所受合力較大，反之較??；當(dāng)動量均勻變化時，物體所受合力為恒力。
學(xué)生根據(jù)學(xué)案提示完成填空部分。
學(xué)生自行完成推導(dǎo)過程。
學(xué)生回顧知識并回答內(nèi)容。
學(xué)生自行閱讀課文并總結(jié)沖量的有關(guān)知識。
學(xué)生回顧知識并填寫表格內(nèi)容。
聽老師講解微元法。
在知道微元法之后看圖試圖總結(jié)圖片模型解決沖量的方法，并和老師一道總結(jié)變力沖量的求解方法。
根據(jù)提問，查閱思考問題并對知識內(nèi)容進(jìn)行填空。
引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會用已知物理知識去分析未知物理問題能力。
采用類比思想引導(dǎo)學(xué)生建立沖量的概念，這樣是過度更加自然。
培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力。
引導(dǎo)學(xué)生建立完整的知識體系。
感受微元法的解決物理問題的魅力。
直接講解微元法對于學(xué)生來講太過突兀，也不便于學(xué)生理解，先對微元法進(jìn)行講解，然后讓學(xué)生自行總結(jié)，既不將問題難度維度提的太高，也可以輕松過度讓學(xué)生為主體的進(jìn)行思考。
先提問沖量與物體動量的改變量間的關(guān)系有什么具體定量關(guān)系，讓學(xué)生學(xué)會對自己先前通過已知內(nèi)容的進(jìn)行歸納總結(jié)，同時理解沖量和動量變化的關(guān)系。
二、動量定理的應(yīng)用
（一）典例精析
【例題】一個質(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間 為0.01s。球棒對壘球的平均作用力是多大？
提問：你能總結(jié)一下利用動量定理解答問題方法和注意事項(xiàng)嗎？
動量定理的應(yīng)用步驟
1、確定研究對象：一般為單個物體；
2、明確物理過程：受力分析，求出合外力的沖量；
3、明確研究對象的初末狀態(tài)及相應(yīng)的動量；
4、選定正方向，確定在物理過程中研究對象的動量的變化；
5、根據(jù)動量定理列方程，統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解。
（四）動量定理解釋生活現(xiàn)象
（1）這些場景中的墊子、沙坑、輪胎的緩沖為什么可以保護(hù)好人和船不受到太大力的作用？
提示：由Ft=Δp可知：△p一定，t長則F小
(2)這些場景中為什么物體可以獲得更大的作用力呢？
提示：由Ft=Δp可知：△p一定，t短則F大
流體模型
想一想：人們常說“滴水穿石”，請你根據(jù)下面所提供的信息，估算水對石頭的沖擊力的大小。一瀑布落差為h＝20 m，水流量為Q＝0.10 m3/s，水的密度ρ＝1.0×103 kg/m3，水在最高點(diǎn)和落至石頭上后的速度都認(rèn)為是零。(落在石頭上的水立即流走，在討論石頭對水的作用時可以不考慮水的重力，g取10 m/s2)
提示學(xué)生解答這個問題需要建立“流體模型”：
1.基本方法：用動量定理解決流體問題，一般采用微元法：即取一個很短時間Δt，對Δt內(nèi)流出液體Δm用動量定理。
2.解題的關(guān)鍵：
（1）確定Δm與Δt、液體的速度、密度等關(guān)系。
（2）確定Δm作用前后速度的變化。
（3）Δt趨近零時，Δm很小，所受的重力均不計(jì)。
3.特點(diǎn)：
⑴對水槍噴射問題，當(dāng)空中水柱穩(wěn)定后，空中水的體積不變，任何時間內(nèi)從槍口射出的水等于射向墻壁或物體的水。
⑵若水柱不散開，水柱的橫截面積與水的速度成反比。
利用牛頓第二定律推導(dǎo)動量定理
類比復(fù)習(xí)
沖量
動量定理
嘗試解答例題：
【解析】壘球的初動量為p=mv=0.18×25kg·m/s=4.5kg·m/s
壘球的末動量為pˊ=mvˊ=(－0.18)×25 kg·m/s= － 8.1kg·m/s
由動量定理知壘球所受的平均作用力為
負(fù)號表示力的方向與壘球飛來的方向相反
學(xué)生嘗試總結(jié)動量定理解題步驟并與其他學(xué)生分享。
學(xué)生就動量定理的知識去解決生活知識問題。
學(xué)生就動量定理的知識去和思路提示，解答問題：
【解析】設(shè)水滴下落與石頭碰前速度為v，則有
mgh＝ eq \f(1,2) mv2
設(shè)時間Δt內(nèi)有質(zhì)量為Δm的水沖到石頭上，石頭對水的作用力為F，由動量定理得：－FΔt＝0－Δmv
又因Δm＝ρQΔt
聯(lián)立得：F＝ρQ eq \r(2gh) ＝2×103 N
由牛頓第三定律，水對石頭的作用力F′＝F＝2×103 N，方向豎直向下。
深入理解動量的矢量性，初步體會動量定理在生活中的應(yīng)用。
讓學(xué)生總結(jié)解題步驟，分享交流，既鍛煉學(xué)生的總結(jié)能力，加深對動量定理的理解。
學(xué)以致用，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)會用知識去分析生活中的問題。
采用問題引導(dǎo)學(xué)生思考，提高學(xué)生利用所學(xué)知識解答未知問題的能量。
課堂總結(jié)
典例精析
動量定理的應(yīng)用步驟
動量定理解釋生活現(xiàn)象
流體模型
動量定理的應(yīng)用
動量定理
動量定理
板書設(shè)計(jì)
第2節(jié) 動量定理
一、動量定理
（一）沖量
定義：力與作用時間的乘積
表達(dá)式：I=F?t N·s 矢量
F-t圖像面積表示力的沖量
（動量定理）
1.內(nèi)容
2.mv2-mv1=F合?t 矢量表達(dá)式
二、動量定理的應(yīng)用
作業(yè)設(shè)計(jì)
作業(yè)分為兩塊，一是課堂練習(xí)，旨在對本堂課學(xué)習(xí)中動量的概念和實(shí)驗(yàn)思路進(jìn)行檢測，一是分層練習(xí)，分層次的訓(xùn)練學(xué)生對知識的掌握情況。
教學(xué)反思與評價
就教學(xué)過程的設(shè)計(jì)和安排而言，從學(xué)生的角度出發(fā),創(chuàng)設(shè)有驅(qū)動性的物理情景,巧妙設(shè)置認(rèn)知沖突,讓學(xué)生在前后矛盾或知與不知的強(qiáng)烈沖突中由“無疑”而“生疑”,由“有疑”而“釋疑”是本課獲得較好教學(xué)效果的前提。教學(xué)問題的選擇、設(shè)計(jì)與呈現(xiàn)，應(yīng)該從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)與他們的真實(shí)需求相吻合，和他們的實(shí)際水平相匹配，無論是教學(xué)流程的設(shè)計(jì)，還是教學(xué)活動的開展，都必須符合學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律和心理特點(diǎn)。
在教學(xué)的邏輯關(guān)系上，在動量定理的教學(xué)中,借助于分析光滑水平面上恒力作用下物體的運(yùn)動情況,結(jié)合動量、沖量的概念及牛頓定律,在引導(dǎo)學(xué)生導(dǎo)出了動量定理之后,為了深化學(xué)生對動量定理的認(rèn)識,組織學(xué)生討論了動量定理在兩個方面的應(yīng)用：一是定性分析,解釋現(xiàn)象；二是定量計(jì)算,求解相關(guān)物理量的大小。通過逐步深入地對上述問題進(jìn)行思維上的誘導(dǎo),學(xué)生對動量定理的認(rèn)識就會更加趨于完善和鞏固。這樣的教學(xué)設(shè)計(jì)可以清晰的幫助學(xué)生理順知識的邏輯結(jié)構(gòu),使知識之間的聯(lián)系更為緊密；使抽象的概念、規(guī)律具體化、形象化、情景化;可以促進(jìn)學(xué)生的交流與溝通,使學(xué)生在不同思維的評判和反思中,看到一個問題的多個層面和不同角度,從而使其對知識的理解和應(yīng)用更為深刻和全面.
第三，教師其主導(dǎo)作用體現(xiàn)在“設(shè)境、啟發(fā)、導(dǎo)撥、調(diào)控”四個過程之中。通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，讓學(xué)生引起認(rèn)知沖突，激發(fā)探求欲望，促使他們主動地去尋求解決問題的方法和途徑，并在嘗試與探索之中取得成功。從學(xué)生主體看：學(xué)生的主體地位主要體現(xiàn)在“質(zhì)疑、思考、探索、評價”四個學(xué)習(xí)過程之中。即要求學(xué)生以最優(yōu)化解決問題和提高能力為終極目標(biāo)，在教師的指導(dǎo)下，經(jīng)過自己不斷地思考、嘗試、探索與評價，挖掘創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)科學(xué)素質(zhì)，提高創(chuàng)造能力。

相關(guān)教案

人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理教學(xué)設(shè)計(jì)：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理教學(xué)設(shè)計(jì)，共4頁。教案主要包含了教學(xué)目標(biāo)，教學(xué)重難點(diǎn)，教學(xué)分析，教學(xué)過程等內(nèi)容，歡迎下載使用。

人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教案設(shè)計(jì)：

這是一份人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理教案設(shè)計(jì)，共7頁。教案主要包含了環(huán)節(jié)1：創(chuàng)設(shè)情境，環(huán)節(jié)2：問題驅(qū)動，環(huán)節(jié)3：能力提升等內(nèi)容，歡迎下載使用。

高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理獲獎教學(xué)設(shè)計(jì)：

這是一份高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理獲獎教學(xué)設(shè)計(jì)，共3頁。教案主要包含了進(jìn)階闖關(guān)檢測等內(nèi)容，歡迎下載使用。

英語朗讀寶

相關(guān)教案 更多

高中人教版 (2019)2 動量定理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)

高中人教版 (2019)2 動量定理優(yōu)秀教學(xué)設(shè)計(jì)
人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理一等獎教案設(shè)計(jì)

人教版 (2019)選擇性必修 第一冊2 動量定理一等獎教案設(shè)計(jì)
人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理優(yōu)秀教案

人教版 (2019)選擇性必修 第一冊第一章 動量守恒定律2 動量定理優(yōu)秀教案
2021學(xué)年2 動量定理教學(xué)設(shè)計(jì)

2021學(xué)年2 動量定理教學(xué)設(shè)計(jì)
資料下載及使用幫助
版權(quán)申訴
版權(quán)申訴
若您為此資料的原創(chuàng)作者，認(rèn)為該資料內(nèi)容侵犯了您的知識產(chǎn)權(quán)，請掃碼添加我們的相關(guān)工作人員，我們盡可能的保護(hù)您的合法權(quán)益。
入駐教習(xí)網(wǎng)，可獲得資源免費(fèi)推廣曝光，還可獲得多重現(xiàn)金獎勵，申請 精品資源制作， 工作室入駐。
版權(quán)申訴二維碼
高中物理人教版 (2019)選擇性必修 第一冊電子課本

2 動量定理

版本： 人教版 (2019)

年級： 選擇性必修 第一冊

切換課文
  • 課件
  • 教案
  • 試卷
  • 學(xué)案
  • 更多
所有DOC左下方推薦
歡迎來到教習(xí)網(wǎng)
  • 900萬優(yōu)選資源，讓備課更輕松
  • 600萬優(yōu)選試題，支持自由組卷
  • 高質(zhì)量可編輯，日均更新2000+
  • 百萬教師選擇，專業(yè)更值得信賴
微信掃碼注冊
qrcode
二維碼已過期
刷新

微信掃碼，快速注冊

手機(jī)號注冊
手機(jī)號碼

手機(jī)號格式錯誤

手機(jī)驗(yàn)證碼 獲取驗(yàn)證碼

手機(jī)驗(yàn)證碼已經(jīng)成功發(fā)送，5分鐘內(nèi)有效

設(shè)置密碼

6-20個字符，數(shù)字、字母或符號

注冊即視為同意教習(xí)網(wǎng)「注冊協(xié)議」及「隱私條款」
QQ注冊
手機(jī)號注冊
微信注冊

注冊成功

返回
頂部