動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)完美版

1、動(dòng)量定理教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析；本節(jié)是教科版選修 3-5 第一章的第二節(jié)動(dòng)量教學(xué)目標(biāo)1理解和掌握沖量的概念，強(qiáng)調(diào)沖量的矢量性。2理解和掌握動(dòng)量的概念，強(qiáng)調(diào)動(dòng)量的矢量性，并能正確計(jì)算 一維空間內(nèi)物體動(dòng)量的變化。3學(xué)習(xí)動(dòng)量定理，理解和掌握沖量和動(dòng)量改變的關(guān)系。二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析有了力、時(shí)間、質(zhì)量和速度的概念，為什么還要引入沖量和動(dòng)量 的概念？理解沖量、動(dòng)量的概念。沖量和動(dòng)量都是矢量，使用這兩個(gè)物理量時(shí)要注意方向性。三、主要教學(xué)過程（一） 引入新課力是物體對(duì)物體的作用。力F對(duì)物體作用一段時(shí)間t，力F和所 用時(shí)間 t 的乘積有什么物理意義？質(zhì)量是物體慣性的量度，是物體內(nèi)在的屬性。速度是物體運(yùn)動(dòng)的 外部特

2、征。物體的質(zhì)量與它運(yùn)動(dòng)速度的乘積有什么物理意義？這就是我們要講的沖量和動(dòng)量。四、教學(xué)過程設(shè)計(jì)1沖量力是產(chǎn)生加速度的原因。如果有恒力 F,作用在質(zhì)量為m靜止 的物體上，經(jīng)過時(shí)間t，會(huì)產(chǎn)生什么效果呢？由Ft=mat=mv看出，力 與時(shí)間的乘積Ft越大，靜止的物體獲得的速度 v就越大；Ft越小， 物體的速度就越小。由公式看出，如果要使靜止的物體獲得一定的速度v,力大，所用時(shí)間就短；力小，所用時(shí)間就長一些。力和時(shí)間的乘積在改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)方面,具有一定的物理意義。明確：力 F 和力作用時(shí)間 t 的乘積,叫做力的沖量。用 I 表示沖 量, I=Ft 。寫出： I=Ft力的國際單位是牛，時(shí)間的國際單位是秒

3、，沖量的國際單位是牛秒，國際符號(hào)是Ns。寫出：(1)單位：Ns力是矢量，既有大小，又有方向；沖量也既有大小，又有方向。 沖量也是矢量。寫出： (2) 沖量是矢量沖量的方向由力的方向確定。如果在力的作用時(shí)間內(nèi)，力的方向 保持不變，則力的方向就是沖量的方向。如果力的方向在不斷變化， 如一繩拉一物體做圓周運(yùn)動(dòng)， 則繩的拉力在時(shí)間 t 內(nèi)的沖量， 就不能 說是力的方向就是沖量的方向。 對(duì)于方向不斷變化的力的沖量， 其方 向可以通過動(dòng)量變化的方向間接得出。 學(xué)習(xí)過動(dòng)量定理后， 自然也就 會(huì)明白了。例：以初速度 v0 豎直向上拋出一物體，空氣阻力不可忽略。關(guān)于物 體受到的沖量，以下說法中正確的A .物體上

4、升階段和下落階段受到重力的沖量方向相反B .物體上升階段和下落階段受到空氣阻力沖量的方向相反C .物體在下落階段受到重力的沖量大于上升階段受到重力的沖量D .物體從拋出到返回拋出點(diǎn)，所受各力沖量的總和方向向下說明：計(jì)算沖量時(shí)，一定要注意計(jì)算的是一個(gè)力的沖量，還是合 力的沖量。分析：物體在整個(gè)運(yùn)動(dòng)中所受重力方向都向下，重力對(duì)物體的沖 量在上升、下落階段方向都向下，選項(xiàng) A 錯(cuò)。物體向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，空氣阻力方向向下，阻力的沖量方向也向下。 物體下落時(shí)阻力方向向上，阻力的沖量方向向上。選項(xiàng) B 正確。在有阻力的情況下，物體下落的時(shí)間 t 2比上升時(shí)所用時(shí)間 t 1大。 物體下落階段重力的沖量 mgt2大

5、于上升階段重力的沖量 mgti,選項(xiàng)C 正確。在物體上拋的整個(gè)運(yùn)動(dòng)中，重力方向都向下。物體在上升階段阻力的方向向下，在下落階段雖然阻力的方向向上，但它比重力小。在 物體從拋出到返回拋出點(diǎn)整個(gè)過程中，物體受到合力的沖量方向向 下，選項(xiàng) D 正確。綜上所述，正確選項(xiàng)是 B、 C、D。要注意的是，沖量和力的作用過程有關(guān)，沖量是由力的作用過程 確定的過程量。2動(dòng)量運(yùn)動(dòng)物體與另一個(gè)物體發(fā)生作用時(shí)，作用的效果是由速度決定， 還是由質(zhì)量決定，還是由質(zhì)量和速度共同決定？提出問題：以 10m/s 的速度運(yùn)動(dòng)的球，能不能用頭去頂？回答是：足球，就能去頂；鉛球，則不能。質(zhì)量 20g 的小物體運(yùn)動(dòng)過來，能不能用手去接

6、？回答是：速度小，就能去接。速度大，如子彈，就不能。在回答上面問題的基礎(chǔ)上，可歸納出；運(yùn)動(dòng)物體作用的效果，它的動(dòng)力學(xué)特征由運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度共同決定。明確：運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫動(dòng)量。動(dòng)量通常用字母 p 表示。寫出： p=mv質(zhì)量的國際單位是千克，速度的國際單位是米每秒。動(dòng)量的國際單位是千克米每秒，國際符號(hào)是 kg m- s-1。寫出：單位：kg m- s-1質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體在水平面上都是由西向東運(yùn)動(dòng)，同時(shí)撞到 一個(gè)靜止在水平面上的物體， 靜止的物體將向東運(yùn)動(dòng)。 如果這兩個(gè)物 體一個(gè)由東向西， 一個(gè)由西向東運(yùn)動(dòng)， 同時(shí)撞到靜止在水平面上的物體，這個(gè)物體可能還靜止不動(dòng)。 可見動(dòng)量不僅

7、有大小， 而且還有方向。 動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的方向由速度方向確定。寫出： (2) 動(dòng)量是矢量，動(dòng)量的方向就是速度的方向。動(dòng)量是矢量，在研究動(dòng)量改變時(shí)，一定要注意方向。如果物體沿 直線運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量的方向可用正、負(fù)號(hào)表示。例2:質(zhì)量為m的小球以水平速度v垂直撞到豎直墻壁上后，以 相同的速度大小反彈回來。求小球撞擊墻壁前后動(dòng)量的變化。解：取反彈后速度的方向?yàn)檎较?。碰后小球的?dòng)量 p =mvo碰 前速度v的方向與規(guī)定的正方向反向，為負(fù)值。碰前動(dòng)量 p=-mvo小 球動(dòng)量的改變大小為p，-p=mv-(-mv)=2mv小球動(dòng)量改變的方向與反彈后小球運(yùn)動(dòng)方向同向。3動(dòng)量定理在前面講沖量時(shí)，已經(jīng)得出Ft=mv的

8、關(guān)系。這說明物體在沖量作 用下，靜止的物體動(dòng)量變化與沖量的關(guān)系。沖量和動(dòng)量之間究竟有什么關(guān)系？在恒力F作用下，質(zhì)量為m的物體在時(shí)間t內(nèi)，速度由v變化到v，。根據(jù)牛頓第二定律，有 F=m式中 F 為物體所受外力的合力。等式兩邊同乘時(shí)間 t ，F(xiàn)t=mat=m v -mv式子左側(cè)是物體受到所有外力合力的沖量， 用I表示。mv和mV 是沖量作用前、作用后的動(dòng)量。分別用 p和p表示。p -p是物體 動(dòng)量的改變， 又叫動(dòng)量的增量。 等式的物理意義是： 物體動(dòng)量的改變， 等于物體所受外力沖量的總和。這就是動(dòng)量定理。用公式表示：寫出：匸p ' -p例3:質(zhì)量2kg的木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 卩=0

9、.2，木塊在 F=5N的水平恒力作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng)。g=10m/s2,求恒力作用木塊 上 10s 末物體的速度。解法1:恒力作用下的木塊運(yùn)動(dòng)中共受到豎直向下的重力mg水平面向上的支持力N,沿水平方向的恒力F和摩擦力，如圖所示。木 塊運(yùn)動(dòng)的加速度木塊運(yùn)動(dòng) 10s 的速度vt=at=0.5 x 10m/s=5m/s解法2:木塊的受力分析同上。在10s內(nèi)木塊所受合力的沖量 匸Ft-ft木塊初速度是零， 10s 末速度用 v 表示。 10s 內(nèi)木塊動(dòng)量的改變就是mv。根據(jù)動(dòng)量定理I=mv, 10s末木塊的速度兩種解法相比較，顯然利用動(dòng)量定理比較簡單。動(dòng)量定理可以通 過牛頓第二定律和速度公式推導(dǎo)出來，

10、 繞過了加速度的環(huán)節(jié)。 用動(dòng)量 定理處理和時(shí)間有關(guān)的力和運(yùn)動(dòng)的問題時(shí)就比較方便。（三） 課堂小結(jié)1 力和時(shí)間的乘積，或者說力對(duì)時(shí)間累積的效果叫沖量。力是 改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，沖量是改變物體動(dòng)量的原因。動(dòng)量是描述運(yùn)動(dòng)物體力學(xué)特征的物理量，是物理學(xué)中相當(dāng)重要的 概念。這一概念是單一的質(zhì)量概念、單一的速度概念無法替代的。2動(dòng)量定理反映了物體受到所有外力的沖量總和和物體動(dòng)量的 改變?cè)跀?shù)值和方向上的等值同向關(guān)系。3沖量、動(dòng)量都是矢量，動(dòng)量定理在使用時(shí)一定要注意方向。 物體只在一維空間中運(yùn)動(dòng)各力也都在同一直線時(shí)， 動(dòng)量、沖量的方向 可用正、負(fù)號(hào)表示。五、說明運(yùn)動(dòng)具有相對(duì)性。動(dòng)量也具有相對(duì)性。在中學(xué)階段，我們只討論 以地面為參照系的動(dòng)量 不論何時(shí)，都要盡可能讓思考與反省預(yù)見到突發(fā)的激情，這于審慎者可輕而易舉做到。心煩意亂之時(shí)，首先要做的就是意識(shí)到這一點(diǎn)。先控制住自己的情緒，下決心不再使之加劇。有了這種 高明的防范，就能很快終止怒氣。要懂得制怒之法，且止息于當(dāng)止之時(shí)：奔跑時(shí)停下來最難；狂怒時(shí)保持頭腦清醒也一樣難。過分激動(dòng)，不論程度高低，都會(huì)影響理智。一旦對(duì)發(fā)怒有了這種 警醒，就不會(huì)使你因怒氣而失控，也不會(huì)使你損害良好的辨別力。謹(jǐn)慎地駕馭情緒，就能很好地控制它。你將是馬背上第一個(gè)理智的人。智者最沒