動量變化與沖量的關系教學設計模板

人教版高中物理3-5《研究動量變化與沖量的關系》授課方案（共二課時，第一課時）宜春一中物理組授課方案思路以生活實例引入—經過活動體驗惹起興趣—用已有知識解析推理，得出關系式—經過體驗活動建立看法，發(fā)現(xiàn)規(guī)律—反觀實驗現(xiàn)象予以講解—學生活動體驗,領悟其中道理—實行應用(表現(xiàn)物理就在身邊，突出物理規(guī)律的合用價值)授課目的知識與技術1、理解動量、沖量的看法以及沖量和動量的矢量性，理解動量變化的看法。會正確計算一維的動量變化。2、能推導出動量定理的表達式。3、會用動量定理講解相關現(xiàn)象和辦理相關問題。過程與方法1、經過雞蛋碰到撞擊過程的解析，掌握理論解析論證的方法。2、把動量定理運用于變力及非勻變速運動的情況，領悟動量定理的普適性。感情、態(tài)度與價值觀經過動量定理的實質應用，增強對物理知識的親近感，提升學習物理的興趣。授課要點1、動量和沖量的看法。動量定理的推導。2、利用動量定理講解相關現(xiàn)象。授課難點1、對沖量和動量看法的理解。2、動量變化的計算。3、用動量定理解析打擊和碰撞類問題。授課方法11、經過演示實驗和多媒體授課，設置懸念，激發(fā)學生興趣。2、設計學生體驗活動,提升學習興趣。3、經過實例解析，使學生學會求解動量、沖量和動量的變化等相關問題。授課用具多媒體生雞蛋兩個海綿瓷盤紙帶鉤碼筆帽玩具手槍（含子彈）紙靶等授課過程一、新課引入情況導入,設疑激趣視頻（片段）顯現(xiàn)同學們熟悉的場景：足球場上，齊達內一個漂亮的“獅子搖頭”把球頂進了紅隊的球門，場上一片喝采。但是，若是飛來的是一個石塊，哪怕石塊的質量比足球要小，他還敢去頂嗎？為什么呢？師：同學們可否講出一些道理來？學生思慮談論,提出自己的看法,教師簡短談論。師：同學們目前可能還無法正確地回答這個問題，那么，這里面隱蔽著什么物理原理呢？讓我們共同來研究其中的神奇。板書課題：《研究動量變化與沖量的關系》二、新課授課創(chuàng)立情境,自主參加,積極主動,發(fā)散思想香港每年舉行中學生興趣科學比賽，其中有一個“雞蛋撞地球”的比賽項目，要求參賽者設計一個保護裝置，使雞蛋從大體13米的高度落地后完好無缺。多年來產生了好多很好的創(chuàng)意。若是你應邀參賽，會設計怎樣的方案？激勵同學們談論并迅速設計，報告后教師予以談論并簡單提問。從學生設計的方案中選擇簡單的一種進行演示。直觀比較,加深印象,理論解析,推導有據(jù)演示：讓雞蛋從相同高度自由下落至海綿墊上或瓷盤中，比較現(xiàn)象的差異。提出問題：此現(xiàn)象中又隱蔽著什么道理？理論解析與推導：引導學生回顧動力學相關知識，解析雞蛋落到兩種資料物體上的運動狀態(tài)變化情況，并作適當夸張圖說明，假設雞蛋所受力為恒力,利2用牛頓第二定律和運動學知識進行推理，學生推導，教師巡視指導。假設雞蛋受力為恒力,則F=ma=mV/t，變形可得Ft=mV=mVt－mV0（一）、動量和沖量觀察表達式，發(fā)現(xiàn)F與t的乘積等于mv這個量的變化量，那么Ft是什么?mV又是什么?它們各有什么物理意義？1、動量物理學中，將mv叫做物體的動量，它擁有什么物理意義呢?游戲導入,興味盎然,直觀可感,印象深刻[演示]取幾顆彈丸，發(fā)散給學生傳看。將一顆彈丸裝入玩具手槍，一手持槍，一手持紙靶，沿平行于黑板的方向擊發(fā)：彈丸穿透紙靶。接著佯裝再次裝彈(不讓學生知道實質是空膛)，聲明：數(shù)到“三”時開槍，爾后慢慢地數(shù)出“一、二、三”，舉槍指向某一地域的同學，不等槍響，手槍所指地域的同學即已做出或抵擋或閃避的防守反響?！締柎鹗秸務摗繉訉舆f進,解讀研究問：你們閃避什么?為什么要閃避?學生答問：剛剛傳看彈丸時，為什么不躲不閃?學生答問：空氣中的氣體分子擁有很大的速度(可達105m/s)，它們無時不在撞擊著我們最可貴也是最單薄的部位——眼睛，為什么我們卻毫無知覺?學生答問：手槍所指地域以外的同學，為什么沒有做出防守反響?學生答【談論總結】可見，運動的物體可以產生必然的機械收效(如彈丸穿透紙靶)，這個收效的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素，而且這個收效只能發(fā)生在物體運動的方向上。為了描述運動物體的這一特點，物理學上引入了動量這一看法。多媒體顯現(xiàn)：一、動量（P）：1.定義：物體的質量與它的速度的乘積叫做物體的動量。2.表達式：P=mv單位—千克米每秒（kg·ms-1）3.動量是狀態(tài)量，對應某個時刻或地址。動量包含了“參加運動的物體”與“運動速度”兩方面的信息，反響了由這3兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，擁有瞬時性。大家知道，速度也是個狀態(tài)量，但它是個運動學看法，只反響運動的快慢和方向，而運動，歸根結底是物質的運動，沒有了物質便沒有運動。顯然，動量包含了“參加運動的物質”和“運動速度”兩方面的信息，更能從實質上揭穿物體的運動狀態(tài)，是一個動力學看法。4.動量是矢量，方向與速度的方向相同。動量的方向與速度方向一致，即與產活力械收效的方向一致。綜上所述：我們用動量來描述運動物體所能產生的機械收效強弱以及這個效果發(fā)生的方向，動量的大小等于質量和速度的乘積，動量的方向與速度方向一致。【牢固練習】即時練習一胖一瘦兩人在操場上以相同的速度跑百米，若是你不小心被撞，更害怕被誰撞上？為什么？(學生回答)投影練習一個質量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的阻擋物后被彈回，沿著同素來線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞前后鋼球的動量各是多少？有沒有變化？（抽學生回答）2、沖量剛剛式中的Ft是什么?物理學中把Ft叫做沖量，它又擁有什么物理意義?顯現(xiàn)冰球圖片，組織學生談論問：要使靜止的冰球獲得動量可采用什么方法？（學生談論）答：施加作用力，并連續(xù)作用一段時間。事例導入,詳盡可感,明確意義,弄清實質圓滑冰面上，為使靜止冰球獲得相同的動量，可以用球棍猛力擊打或拿球棍用較長時間推它。解析歸納：使物體獲得必然大小的動量，既可以用較大的力作用較短的時間，也可以用較小的力作用較長的時間。4順勢歸納,總結提升【結論】連續(xù)作用在物體上的力，可以產生這樣的收效：使物體動量發(fā)生變化。這一收效的強弱由力的大小F與連續(xù)作用時間t的乘積Ft來確定，這個乘積就叫做力的沖量。多媒體顯現(xiàn)：二、沖量I1.定義：在物理學中，物體碰到的力與力的作用時間的乘積叫做力的沖量。2.表達式：I=Ft，單位—?！っ耄∟·s）3.沖量是過程量，對應一段時間或某個過程。沖量描述的是力在時間上的累積收效。如作用在靜止物體上的必然大小的力，若是連續(xù)時間越長，則使物體獲得的動量越大。這就是說，力的沖量是在時間進度中逐漸累積起來的。沖量總是指力在某段時間進度中的過程量，說某一時刻的沖量是沒有意義的，所以，理解時要兼顧力和時間兩方面的因素。4.沖量是矢量，方向與力的方向相同。若是力的方向是恒定的，則沖量的方向與力的方向一致?！纠喂叹毩暋考磁d舉例,貼近生活,增強學生對知識的親近感某同學（任意指一位同學）質量為m,坐在座位上上了一節(jié)課(時間為t)，他（或她）所受重力和支持力的沖量各是多大？方向怎樣？學生解析回答：兩力都有沖量。那他（或她）為什么依舊靜止？即動量保持不變?(問而不答,留疑待解)3、動量定理看法為基,自然升華引導學生反觀推導出的表達式Ft=mVt－mV0，結合沖量與動量的定義得出：沖量等于動量的變化量。設疑：式中沖量是誰的？動量變化量又是誰的？學生回答：沖量是合外力的，動量變化是受力物體的。5歸納：物體所受的合外力的沖量等于物體動量的變化，這個結論叫做動量定理。如剛剛這位同學之所以依舊靜止是由于他（或她）所受合外力的沖量為零，動量不發(fā)生變化。按次得出動量定理的內容和表達式。多媒體顯現(xiàn)：三、動量定理1.內容：物體所受的合外力的沖量等于物體動量的變化。2.表達式：I=Ft=△P由上式可知合外力的沖量惹起受力物動量的變化，它們之間存在因果關系，3.因果關系：沖量——因動量變化——果4.矢量性:公式中各矢量的方向可以用正、負號表示，第一要選定一個正方向，與正方向相同的矢量取正當，與正方向相反的矢量取負值。【規(guī)律應用】1、牢固練習及時應用,加深理解一個質量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的阻擋物后被彈回，沿著同素來線以6m/s的速度水平向左運動，碰撞時間0.01s，則阻擋物對鋼球的平均作用力是多少？方向怎樣？（學生解析解答）2、講解前面部分相關現(xiàn)象照料前文,學以致用,領悟成就感雞蛋下落可否會被碰破的問題。雞蛋從某一高度下落，分別與瓷盤和海綿墊接觸前的速度是相同的，也即初動量相同，碰撞后速度均變?yōu)榱悖茨﹦恿烤鶠榱?，所以在相互作用過程中雞蛋的動量變化量相同。而兩種情況下的相互作用時間不相同，與瓷盤相碰時作用時間短，與海綿墊相碰時作用時間較長。由Ft=△p知，雞蛋與瓷盤相碰時作用力大，會被碰破，與海綿墊相碰時作用力較小，所以依舊圓滿。6運動員敢用頭頂飛來的足球而不敢頂飛來的石塊的道理。（由學生依照所學知識加以講解）親身體驗,感覺真實,提升學生參加度學生體驗活動1：兩同學在講臺上互傳籃球,觀察他們的接球動作：屈臂沿籃球飛來方向接球，這種接球手法俗稱“彈簧手”。這里面又隱蔽著什么道理？（學生思慮，同桌可談論，并由表演學生依照所學知識及體驗加以講解）3、應用舉例舉例說明,表現(xiàn)生活與物理的親近聯(lián)系在平常生活中，有很多近似的事例：跳遠時要跳在沙坑里；跳高時在下落處要放海綿墊子；從高處往下跳，落地時雙腿會本能地波折；輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡皮輪胎等。(教師先舉幾例拋磚引玉，學生再思慮舉例，穿插播放圖片)而在某些情況下，又需要增大作用力，比方釘釘子用鐵錘而不用橡皮錘。學生體驗活動2：讓學生拿出早先準備好的紙帶，在紙帶上壓一物體（如橡皮、筆帽等），緩慢或迅速抽出紙帶，比較物體運動狀態(tài)變化的差異，解析原因，做出講解，領悟動量定理的魅力。(教師先演示，此后學生體驗并思慮回答)用動量定理講解現(xiàn)象可分為以下三種情況：多媒體顯現(xiàn)：5、對公式的辨析△p必然，t短則F大，t長則F小；F必然，t短則△p小，t長則△p大；t必然，F(xiàn)大則△p大，F(xiàn)小則△p小。三、回顧與小結總結反思,拓展升華由學生對本節(jié)課內容進行簡要歸納：主要學習了“兩個看法、一個定理”，學生簡述其內容，教師加以闡釋，用多媒體顯現(xiàn)要點。指明后續(xù)目標：拓展應用。惹起希望關于動量定理的進一步拓展及其廣泛運用，留待下一節(jié)課連續(xù)研究。7部署作業(yè)1、連續(xù)思慮設計雞蛋撞地球項目方案，并考據(jù)其可行性。2、采集整理生產生活中動量定理的應用實例，下節(jié)課顯現(xiàn)交流。3、完成課后1、2兩題。板書設計研究動量變化與沖量的關系理論推導：F=ma=mV/tFt=mVt－mV0一、動量P=mv二、沖量I=Ft三、動量定理I=Ft=△P注：黑板右側約三分之一地域內畫雞蛋下落接觸海綿墊至速度減為零過程的表示圖及一些重申的要點等臨時性內容。授課反思本節(jié)經過對“兩個看法，一個定理”的研究學習與簡單運用，使學生初步掌握動量與沖量的計算及其矢量性，會進行一維動量定理運算并能講解相關的簡單現(xiàn)象。為其更廣泛的應用確定基礎，表現(xiàn)學以致用的特點。同時，利用演示實驗、學生體驗活動和多媒體授課等激發(fā)學生興趣，經過用所學知識解決相關問題的過程領悟成就感?；钴S課堂氣氛，提升課堂授課效率。說明:l、本節(jié)課的要點之一是動量定理的物理意義。動量定理是由牛頓第二定律導出的，學生關于這個推導過程沒有什么困難。但是，有兩點學生不簡單理解：第一，動量定理與牛頓第二定律的差異何在?第二，有了牛頓第二定律為什么還要動量定理?應該使學生明確，牛頓第二定律表示的是力的瞬時作用收效，而由它所導出的動量定理是力的連續(xù)作用的收效，在推導過程中出現(xiàn)的F和t“融為”一體，這就是沖量。恒力作用有沖量，變力作用也有沖量。只要物體碰到的沖量相同，而無論力大還是力小，其動量變化就必然相同。這樣，即使在作用力比較復雜的情況下，牛頓第二定律難以應用時，動量定理卻完好可以應用。2、動量定理和現(xiàn)實生活的聯(lián)系比較親近，在授課中可多舉一些學生熟悉的8例子，讓學生應用動量定理做出定性的講解。讓他們感覺物理就在身邊，表現(xiàn)物理學以致用的特點。3、對授課方案的幾點建議：(1)、用教材上雞蛋下落的演示實驗進行理論推導，以激發(fā)學生興趣