课题研究ppt配套的教学设计及说课稿

课题研究 动量和动量定理

动量定理是力对时间的积累效应，使物体的动量发生改变，适用的范围很广，它的研究对象可以是单个物体，也可以是物体系;它不仅适用于恒力情形，而且也适用于变力情形，尤其在解决作用时间短、作用力大小随时间变化的打击、碰撞等问题时，动量定理要比牛顿定律方便得多。

一、教材分析

“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途径，尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的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广泛的现实意义。

二、学情分析

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。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。

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

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环境，树立以人为本的教育观念，发展不断建构的认知过程。我校就是以学生为中心，突出学生在学习过程中的主体地位，通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。

1.本节从鸡蛋落到水泥地面和海绵的情景引入，可以激发学生学习的兴趣，这种情景导入的目的在于引起学生的有意注意，激发学生的兴趣和求知欲望。

2.在课堂上通过学生的互相讨论，把学生的思维充分地调动起来，让他们主动参与学习，成为学习的主人。从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。并

加以多媒体课件，最大限度地发挥学生的主动性和创造性，提高他们的思维能力和观察能力，同时教师的适当总结，使他们对知识有了更深更全面的认识。

六、教学过程

教学教师活动

学生活动

设计意图

环节

关于鸡蛋落到水泥地面观察、体会、思考

通过多媒体辅助视和海绵的情景

频，激发学生兴趣，设疑，为动量定理的简单计算做铺垫

复习提问: 回答问题：

创设1.动量的定义

1. P=mv 回顾旧知识动量，通情境

2.动量的方向

2.

与速度方向相过练习引出新内容动复习

3.动量是过程量还是状同

量的变化；通过学生引入

态量

3.

状态量

展示分析提高学生语

言表达能力，突破动

量变化矢量性的重引导学生练习学案中的做练习，并展示

点。

例1 对学生反馈加以评价，提出规范性的要求

理论探究深入新知

通过理论推导培养学教师提出问题：动量的学生动笔推导并在生逻辑推理能力，加变化产生的原因是什投影展示推导过程

强对动量定理的理么？

解，从而突破本节课

重点。培养了学生的

语言表达能力，加强针对学生展示进行评价

了生生交流、师生交流。

联系学生推导过程，引思考、回答老师提问

通过老师结合学生推出冲量定义、矢量性及导过程给出新概念新单位

内容，连接顺畅，学生易于接受，从而达多元动量定理的内容和表达到教学目标。

互动

式

当堂训练

强化认知

做学案例2 通过创设情境提出例展示网球运动员李娜获

题，以一些感性认识澳网冠军图片，并创设

为依托，加强直观性情境让学生做学案上例

和形象性，通过例题2，教师进行规范性指导

分析培养学生答题规

范性，加深对动量定

理的理解，从而突破

教学难点。

动量定理在生活中的应用

播放视频汽车碰撞安全测试视频，提出问题，安全气囊的原理（教师可以引领学生分析）

1.学生展示篮球传球过程，并解释其物理原理

2.足球比赛经常出现用头争抢球的情景，如果改成铅球还抢吗？

3.将白纸放到水杯下面，尽量让水杯不动，如何将白纸抽出？

我来说一说

总结提升

课堂小结 观看视频，思考问题并回答

小组讨论、分析各种情况

学生举例生活中与动量定理有关的生活现象

分享收获

通过图片展示或是学生动手操作生活中的现象，体现了物理从生活中来，我们还要将其运用于实践中，从而激发学生学好物理的信心。加强学生对动量定理的理解，并达到教学目标。

通过学生举例联系生活，强化了学生从直观形象思维到抽象逻辑思维的过渡。

通过学生交流让学生分享各自的收获，体现了课堂分享特征

七、板书设计

§16.2动量和动量定理

一、动量的变化

1．定义式：

⊿P=P’-P

2．动量的变化量是矢量

二、动量定理

1．探究动量变化的原因

2冲量

（1）

定义式：I=Ft

（2）

方向：与F相同

（3）

单位：N﹒s

3．动量定理

（1）内容:物体的动量变化量与所受合外力的冲量相等

（2）公式:P’-P=I合

或 mv’-mv=F合t

4.动量定理在生活中的应用

八、教学设计评价

【四个特征】

温暖特征：通过本节课我在教学中尽力做到关注每一位学生，让多数学生参与到课堂中来，在巡视过程中对部分学生加以指导，课堂氛围比较轻松和谐，体现了温暖的特征。

自主特征：通过小坐合作,自主探究动量变化的原因,培养学生思维能力

开放特征：本节课学生积极踊跃参与课堂教学，讨论开放式题目，学生思维没有受到约束，开阔学生视野，课堂气氛比较活跃，体现生命课堂开放的特征。

分享特征：通过学生交流让学生分享各自的收获，体现了课堂分享特征。

课题研究:用动量定理解释生活中的现象

竖立放置的粉笔压在纸条的一端.要想把纸条从粉笔下抽出，又要保证粉笔不倒，应该缓缓、小心地将纸条抽出，还是快速将纸条抽出?说明理由。

[解析]纸条从粉笔下抽出，粉笔受到纸条对它的滑动摩擦力μmg作用，方向沿着纸条抽出的方向。不论纸条是快速抽出，还是缓缓抽出，粉笔在水平方向受到的摩擦力的大小不变.在纸条抽出过程中，粉笔受到摩擦力的作用时间用t表示，粉笔受到摩擦力的冲量为μmgt，粉笔原来静止，初动量为零，粉笔的末动量用mv表示.根据动量定理有:μmgt=mv。

如果缓慢抽出纸条，纸条对粉笔的作用时间比较长，粉笔受到纸条对它摩擦力的冲量就比较大，粉笔动量的改变也比较大，粉笔的底端就获得了一定的速度.由于惯性，粉笔上端还没有来得及运动，粉笔就倒了。

如果在极短的时间内把纸条抽出，纸条对粉笔的摩擦力冲量极小，粉笔的动量几乎不变。粉笔的动量改变得极小，粉笔几乎不动，粉笔也不会倒下。

用动量定理解曲线运动问题

以速度v0 水平抛出一个质量为1 kg的物体，若在抛出后5 s未落地且未与其它物体相碰，求它在5 s内的动量的变化.(g=10 m/s2)。

[解析] 此题若求出末动量，再求它与初动量的矢量差，则极为繁琐。由于平抛出去的物体只受重力且为恒力，故所求动量的变化等于重力的冲量。

则

Δp=Ft=mgt=1×10×5=50 kg·m / s。

[点评] ①

运用Δp=mv-mv0求Δp时，初、末速度必须在同一直线上，若不在同一直线，需考虑运用矢量法则或动量定理Δp=Ft求解Δp.②用I=F·t求冲量，F必须是恒力，若F是变力，需用动量定理I=Δp求解I。

用动量定理解决打击、碰撞问题

打击、碰撞过程中的相互作用力，一般不是恒力，用动量定理可只讨论初、末状态的动量和作用力的冲量，不必讨论每一瞬时力的大小和加速度大小问题。

蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个质量为60 kg的运动员，从离水平网面3.2 m高处自由落下，触网后沿竖直方向蹦回到离水平网面1.8 m高处.已知运动员与网接触的时间为1.4 s.试求网对运动员的平均冲击力.(取g=10 m/s2) [解析] 将运动员看成质量为m的质点，从高h1处下落，刚接触网时速度方向向下，大小

。弹跳后到达的高度为h2，刚离网时速度方向向上，大小，

接触过程中运动员受到向下的重力mg和网对其向上的弹力F.选取竖直向上为正方向，由动量定理得: 。由以上三式解得: ，代入数值得: F=1.2×103 N。

用动量定理解决连续流体的作用问题

在日常生活和生产中，常涉及流体的连续相互作用问题，用常规的分析方法很难奏效.若构建柱体微元模型应用动量定理分析求解，则曲径通幽，“柳暗花明又一村”。

有一宇宙飞船以v=10 km/s在太空中飞行，突然进入一密度为ρ=1×10-7 kg/m3的微陨石尘区，假设微陨石尘与飞船碰撞后即附着在飞船上.欲使飞船保持原速度不变，试求飞船的助推器的助推力应增大为多少?(已知飞船的正横截面积S=2 m2) [解析]选在时间Δt内与飞船碰撞的微陨石尘为研究对象，其质量应等于底面积为S，高为vΔt的直柱体内微陨石尘的质量，即m=ρSvΔt，初动量为0，末动量为mv.设飞船对微陨石的作用力为F，由动量定理得

，则

。

根据牛顿第三定律可知，微陨石对飞船的撞击力大小也等于20 N.因此，飞船要保持原速度匀速飞行，助推器的推力应增大20 N。

动量定理的应用可扩展到全过程

物体在不同阶段受力情况不同，各力可以先后产生冲量，运用动量定理，就不用考虑运动的细节，可“一网打尽”，干净利索。

质量为m的物体静止放在足够大的水平桌面上，物体与桌面的动摩擦因数为μ，有一水平恒力F作用在物体上，使之加速前进，经t1 s撤去力F后，物体减速前进直至静止，问:物体运动的总时间有多长? [解析]本题若运用牛顿定律解决则过程较为繁琐，运用动量定理则可一气呵成，一目了然.由于全过程初、末状态动量为零，对全过程运用动量定理，有

，故

。

[点评] 本题同学们可以尝试运用牛顿定律来求解，以求掌握一题多解的方法，同时比较不同方法各自的特点，这对今后的学习会有较大的帮助。

动量定理的应用可扩展到物体系

尽管系统内各物体的运动情况不同，但各物体所受冲量之和仍等于各物体总动量的变化量。

质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在一起，从静止开始以加速度a在水中下沉，经时间t1，细线断裂，金属块和木块分离，再经过时间t2木块停止下沉，此时金属块的速度多大?(已知此时金属块还没有碰到底面.)

[解析]金属块和木块作为一个系统，整个过程系统受到重力和浮力的冲量作用，设金属块和木块的浮力分别为F浮M和F浮m，木块停止时金属块的速度为vM，取竖直向下的方向为正方向，对全过程运用动量定理得①细线断裂前对系统分析受力有

，

②

，联立①②得

。

综上，动量定量的应用非常广泛.仔细地理解动量定理的物理意义，潜心地探究它的典型应用，对于我们深入理解有关的知识、感悟方法，提高运用所学知识和方法分析解决实际问题的能力很有帮助。