1.2 动量定理（教学设计）-【上好课】高二物理同步高效课堂（人教版2019选择性必修第一册）

1.1 动量 教学设计 备课人 学科 物理 课题 1.2动量定理 教学内容分析 动量定理是一个重要的规律，它揭示了力在一段时间内连续作用的累积效果与动量变化之间的关系，进一步揭示了运动状态变化与相互作用之间的关系。前一节内容重在建立动量概念，并没有关注一个物体动量变化的原因。通过恒力情况下的理论推导，可以认识到冲量是动量发生变化的原因，同时动量定理也是下一节从理论上推导动量守恒定律的基础。教材虽然是在恒力作用的情况下由牛顿第二定律推导出动量定理的，但是动量定理不仅适用于恒力的情况，也适用于变力的情况。正因为如此，动量定理在实际中有更广泛的应用，尤其在解决作用时间短、作用力大而且随时间变化快的打击、碰撞等问题时，用动量定理要比用牛顿第二定律更方便。 在前面的学习中，学生已经具有力、加速度、动量和牛顿第二定律等知识，掌握了矢量的运算法则，具备一定的分析和推理论证能力，具有通过建立简单的物理模型解决生活中实际问题的能力，但是面对复杂情境，学生还是有较大的困难。本节中动量定理的矢量性，是学生学习的一个难点，需要在解决问题的过程中，通过遵循严格的程序和规范的运算来加以突破。本节课的教学重点是动量定理的推导及应用。 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。 教学目标 1.能在恒力情况下进行理论推导，得出动量定理及其表达式。 2.知道冲量概念，知道动量定理及其表达式的物理意义。 3.知道动量定理适用于变力情况，领会求解变力冲量时的极限思想。 4.会用动量定理解释生活生产中的相关现象和解决实际问题。 教学重难点 1.教学重点：（1）动量定理的推导和对动量定理的理解（2）利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。 2.教学难点：动量定理的矢量性，也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。尤其是方向的一致性，即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。 教学过程 教学环节 教师活动 学生活动 设计意图 新课导入 有些船和码头常悬挂一些老旧轮胎，你知道这些轮胎有什么作用吗？ 以下图片中的原理和上述例子相同的有哪些？ 以上情景中物体的受力与各自的动量变化有怎样的关系呢？ 回答：主要的用途是减轻船舶靠岸时码头与船体撞击。 举一些可以缓冲效果的例子。 思考并尝试回答物体的受力与各自的动量变化的关系。 从船和码头悬挂旧轮胎的作用到学生自行举例子，再到从多种情境中选取原理相同的情景，最后直接物体的受力与各自的动量变化的关系，直接引导学生往物体的受力与各自的动量变化的关系，引导学生观察生活，思考问题，并学会从已学知识解答问题。 新课教学 一、动量定理 （一）利用牛顿第二定律推导动量定理 【情景1】在光滑水平面上的质量为m 的物体在水平恒力F 的作用下，经过时间t，速度由v 变为v′。 【分析】如图所示,物体的初动量为 p= mv,末动量为p′ = mv′ , 由加速度的定义式: 由牛顿第二定律F = ma = , 可得Ft= mv′ - mv ，即Ft= p′ - p 【情景2】假设在拉力 F 和阻力f 的共同作用下，质量为m的物块的速度由v1 变为v2 ，已知两力作用的时间为 t，试运用运动学公式和牛顿第二定律来表述加速度，联立两式消去加速度，找出力与质量和速度的关系。 （2） 类比复习 高一物理我们曾经学过类似的知识，假定一个质量为m的物体在光滑的水平面上受到恒力F的作用，做匀变速直线运动，初始时刻物体的速度为v，经过一段位移∆x，它的速度为v'. 当时，我们经过推导得到的是： 我们把F∆x认为是力在位移上的累积，称为力的功。 那么我们是不是可以把F∆t 认为是力对时间的累积呢？ （三）冲量 请同学们阅读课文，总结找一下有关冲量的概念。 １.定义：作用在物体上的力和作用时间的乘积，叫做该力对这个物体的冲量I，用公式表示为 I=Ft 2.单位：在国际单位制中，冲量的单位是牛·秒，符号是N·s 3.冲量是矢量：方向由力的方向决定，若为恒定方向的力，则冲量的方向跟这力的方向相同 4.冲量是过程量，反映了力对时间的积累效应 回想一下之前学习过的功，想想它与冲量有哪些异同？ 5.冲量与功的比较 如果在一段时间内的作用力是一个变力，又该怎样求这个变力的冲量？ 展示下列两图，并让学生总结冲量求解方法： （1）把碰撞过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受得力没有很大的变化，这样对于每个短暂过程就能够应用 Ft =