高二物理《動量定理》微課教學設計

教學目標

一、知識與技能

1.能從牛頓運動定律和運動學公式推導出動量定理的表達式。

2.理解動量定理的確切含義，知道動量定理適用於變力。

3.會用動量定理解釋有關現象和處理有關的問題。

二、過程與方法

1.通過演示實驗，引入課題，激發學生的學習興趣。

2.通過對動量定理的探究過程，嘗試用科學探究的方法研究物理問題，通過對例題的分 析和講解，得到動量定理解題的方法和步驟。

3.能夠應用動量定理處理一些與生產和生活相關的實際問題，培養學生理論聯繫實際的能力，在分析、解決問題的過程中培養交流、合作能力。

三、情感態度與價值觀

有參與科技活動的熱情，有從生活走向物理，從物理走向社會的意識。

教學重點

動量定理的推導以及利用動量定理解釋有關現象

教學難點

如何正確理解合外力的衝量等於物體動量的變化；如何正確應用動量定理分析打擊和碰撞這類短時間作用的力學問題。

教學過程

一、提出問題，導入新課（創設實驗情景）

【問題一】

演示：在地板上放一塊海面墊，儘可能把雞蛋舉的高高的，然後放開手，讓雞蛋落到海面墊上。

首先讓學生猜想可能出現的現象。

實際操作：觀察到雞蛋並沒有被打破。

引入：雞蛋從一米多高的地方落到海面墊上，雞蛋卻沒有打破，為什麼呢？本節課我們就來學習這方面的知識。

【問題二】（情景暗示創設問題情境）

我們在上節課知道，我們可以通過一個新的物理量來研究運動物體對外界的作用效果：p=mv.某時刻物體有一個速度，對應有一個動量。如果説物體速度發生了變化，那麼動量也會發生變化:=p`-p=mv`-mv那麼我們是不是要問了：一個運動的物體，它的動量為什麼會變化呢？這個變化有什麼規律呢？這就是我們今天這節課要研究的問題。

【問題三】（生活經驗創設問題情境）

汽車剎車（坐公交車，我們就有這樣的體會）在停下來的過程中動量變化（）相同，慢慢滑行停下阻力小，作用時間長；急剎車阻力大，作用時間短。 它們之間究竟有什麼定量關係呢?

二、新課教學

（一）引導學生推導動量定理，並理解其特點

〖問題〗一個質量為m的物體，初速度為v，在合力F的作用下，經過一段時間t，速度變為V`，求：物體的初動量P和末動量P`分別為多少？物體的加速度a=?

〖推導〗由牛頓第二定律得：F合＝ma 且a=（V-v）/t

即：F合t=mV-mv=p`-p

〖討論〗在這個表達式中，各個物理量分別是什麼？

〖結論〗物體所受合外力的衝量等於物體的動量變化，這個結論叫做動量定理。

〖理解〗

公式中F合是指包括重力在內的所有外力的合力，它可以是恆力，也可以是變力， 當 合外力為變力時，F合應為變力在作用時間內的平均值

此公式是一個矢量式，運用時要取正方向。

（二）應用動量定理解釋生活中的現象（師生共同歸納，學生舉例）

第一類：在動量變化一定的情況下，如果需要增大作用力，必須縮短作用時間，常見的情形是“硬碰硬”。

例如：用鐵錘釘釘子、衝牀衝擊鋼板、雞蛋碰石頭等。

第二類：在動量變化一定的情況下，如果需要減小作用力，必須延長作用時間，常見的情形是“緩衝”。

例如：體操運動員落地時的下肢彎曲、汽車座椅上的安全帶、蹦極的.橡皮繩、雞蛋落在海面墊上。

第三類：在合外力一定時，力的作用時間越長，物體的運動狀態改變越明顯，力的作用時間越短，物體的運動狀態改變越不明顯。

例如：以快慢兩種不同的速度抽放在桌子邊緣木塊下的紙條，木塊落地點距桌子邊緣的水平距離不同（快時近，慢時遠）。

（三）通過例題讓學生歸納利用動量定理解題的步驟

1.確定研究對象和運動過程。

2.對物體進行受力分析和運動狀態分析，找出物體所受的合外力和初速度。

3.選定正方向，表示出合外力的衝量和初末動量值。

4.列式計算。

（四）鞏固練習

學生列舉生活中可以利用動量定理解釋的現象。

學生列式計算（先分析解題思路再做題）

質量是60的建築工人不慎從高處跌下，由於繫有腰間的彈性繩安全帶的保護，他被懸掛起來。已知彈性安全帶伸長相對很小，安全帶長5m，安全帶的緩衝時間為1.2S，求安全帶所受的平均衝擊力是多大？（g=10m/s2）

（五）小結

通過本節課的學習，我們理解了動量定理內容特點，並會利用其解釋一些生活現象，也可以利用其求解一些打擊和碰撞類力學問題問題，進一步體會到動量定理與我們的生活密切相關。