1　能量量子化第一课时教学实录

16.2 动量和动量定理

教案

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：

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：

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：

【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】

（1）．通过对动量，动量变化量的研究以及实验探究引入冲量，动量定理（2）．用动量定理解释有关现象，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】

（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：

（1）物体动量的变化方向 冲量的相关习题的计算

（2）用动量定理解释有关现象和处理有关问题

六、教学方法：

启发探究式教学，实验，多媒体辅助教学。

七、教学过程：

（一）回顾知识，导入新

同学们我们上节课通过探究实验了解到，碰撞的过程中总有“mv”的矢量和保持不变，这就说明一个物体的mv增加就会有另一个物体的mv增加，在所有碰撞中都有这样的情况存在。这说明mv具有一定的物理意义，我们把这个量成为动量。演示“蛋全瓦碎”。今天我们还要能用动量定理解释类似这样的现象。

（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kg·m/s，读作“千克米每秒”。 （4）、理解：

① .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。

②．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。 ③．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？ 思考：动量和动能有什么区别？（学生以小组为单位讨论）

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。引入动能和动量的两个关系式。

由速度的变化量引入动量的变化量，并讲解动量变化量的两种解法一是图像发一是规定正方向的方法并举例说明，接下引出下面这道说上习题。

动量的变化量：

①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=p′－p. ②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。

③指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△p相同。

例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？

例2：一个质量是0.2kg的钢球，以2m/s的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度是45º，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是45º，速度大小仍为2m/s，用作图法求出钢球动量变化大小和方向？

【思考与讨论】通过实验，我引用了两个实验，一个是鸡蛋落到垫子上鸡蛋没有破裂，一个是细绳拴重锤和用橡皮筋拴细绳再拴重锤，为什么鸡蛋没裂，用橡皮筋拴细绳再拴重锤。

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。(同学们分组讨论) 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。

由上式变形得：

Ftmvmvv F

v

(vv)Fmamt

引入冲量的概念

（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N·s。 （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】口头1.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

（四）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）公式：

tF合mvmv

由Ft=ΔP可知

①

P一定，t短则F大，t长则F小

②

②t一定，F大则△P大，F小则△P小；

③F一定，t长则△P大，t短则△P小。

【精选典例、学以致用】

例2、1.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。

2.有一种杂技表演，一个人躺在地上，上面压一个质量较大的石板。另一个人手持大锤狠狠地打到石板上。问躺着的人是否会有危险？为什么？

【运用新知、解释现象】

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 【防止和应用】：见实例PPT 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：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】

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？

【课堂练习】：见PPT

【板书设计】： 动量 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/s

3．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s

3．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：

八、教学反思

F合tmvmv本届主要是引入动量动量的变化量以及冲量简单的对动量定理进行引入,让同学们通过动量定理了解生活中的一些现象,本节的难点是动量的变化量,冲量的方向,本届分为两课时,我本节是第一课时相对难度较小,学生比较容易理解,而且实验能够激发学生的学习兴趣,我觉得时间处理上还有待完整,冲量位置处理有些仓促.