动量定理教案

动量定理教案

作为一无名无私奉献的教育工作者，时常需要用到教案，编写教案助于积累教学经验，不断提高教学质量。如何把教案做到重点突出呢？以下是小编帮大家整理的动量定理教案，欢迎阅读与收藏。

一、教材分析

本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容，本节的内容为“动量和动量定理”，本节分两课时来完成，这节课为第一课时。也是本章的重点内容，是第一节“实验：探究碰撞中的守恒量”的继续，同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。“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

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。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。

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

第二问：我打算让学生怎样获得？

五、教学策略

依据建构主义学习理论，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。我校开展的“四五四”绿色生命教育课堂教学模式，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“鸟撞飞机”的情景引入，可以激发学生学习的兴趣，在课程学习中通过练习题计算出鸟撞击飞机的力，两者相呼应。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。

3. 在反馈拓展环节，针对鸟撞飞机事件进行相关计算，同时拓展到更高空间即太空垃圾问题，结合科技前沿对学生进行情感教育，开阔学生视野。

第三问：我打算多长时间让学生获得？

5分钟创设情境并复习引入新课，10分钟学生自主探究，25分钟与学生互动交流，5分钟总结分享布置作业。

第四问：我怎么知道教学达到了我的要求，有多少学生达到我的要求？

通过小组合作，生生、师生、生本互动，了解学生的掌握、落实情况；通过问题讨论，了解学生对知识的运用。

【五个环节】

六、教学过程

教学环节

教师活动

学生活动

设计意图

创设情境

复习

引入

关于鸟撞飞机的报道，播放鸟撞飞机的视频

观察、体会、思考

通过多媒体辅助视频，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:

1.动量的定义

2.动量的方向

3.动量是过程量还是状态量

引导学生练习学案中的例1

对学生反馈加以评价，提出规范性的要求

回答问题：

1. P=mv

2. 与速度方向相同

3. 状态量

做练习，并展示

回顾旧知识动量，通过练习引出新内容动量的变化；通过学生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点。

多元互动

理论探究深入新知

教师提出问题：动量的变化产生的原因是什么？

针对学生展示进行评价

学生动笔推导并在投影展示推导过程

通过理论推导培养学生逻辑推理能力，加强对动量定理的理解，从而突破本节课重点。培养了学生的语言表达能力，加强了生生交流、师生交流。

联系学生推导过程，引出冲量定义、矢量性及单位

动量定理的内容和表达式

思考、回答老师提问

通过老师结合学生推导过程给出新概念新内容，连接顺畅，学生易于接受，从而达到教学目标。

当堂训练 强化认知

展示网球运动员李娜获澳网冠军图片，并创设情境让学生做学案上例2，教师进行规范性指导

重现鸟撞飞机情境，进行练习2

深化拓展：宇宙垃圾问题

做学案例2

观看视频，并进行计算

有兴趣的课下查询相关资料

通过创设情境提出例题，以一些感性认识为依托，加强直观性和形象性，通过例题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。

通过再现鸟撞飞机情境与前面呼应，通过计算得出鸟撞飞机的作用力大小来解释前面提出的疑问。加强对动量定理的理解，从而突破教学难点。

结合当今社会热点，深化课堂，从而激发学生学习积极性。

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

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

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。

总结提升

课堂小结

分享收获

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。

第一章 动量守恒定律

第2节 动量定理

【教材分析】

《动量定理》为本章第二节，是第一节《动量》的继续，同时又为第三节《动量守恒定律》奠定了基础。所以《动量定理》有承前启后的作用。同时《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。

【教学目标与核心素养】

【物理观念】能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式；理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。

【科学思维】会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。

【科学探究】通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识物理模型工具在物理学的作用。

【科学态度与责任】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。

【教学重点与难点】

【教学重点】（1）动量定理的推导和对动量定理的理解；（2）利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。

【教学难点】动量定理的矢量性，也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。尤其是方向的一致性，即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。

【教学过程】

【导入新课】

让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和铺在地上的厚布上，观察会有怎样的现象发生。

结果：落在水泥地上的粉笔断了，而落在垫有厚布的地上却没有断。

思考：为什么会产生这两种不同的现象？

【新课讲授】

温故知新

在前面所学的动能定理中，我(中文邮件格式：邮件的主题是为了让收件人看到邮件之后对该邮件有个大体了解，确定邮件的紧急、重要程度、有效、有用性的；所以在写主题的时候最主要的突出 什么事、重要程度等关键信息；可以按照以下方式和思路去写：格式：修饰词+邮件内容+时间+发件人。如果有必要的话还可以在主题上加上紧急程度和邮件的主体内容，清晰明了。)们知道，动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的呢？

二、情境探究

思考：汽车以速度v运动，急刹车到停止。若对车施加很大的阻力，则车停止时间很短；如果对车施加很小的阻力，则车停止时间较长。

两种情况下，汽车的_______变化相同。可见，引起运动状态改变，要考虑_______和_________这两个因素。（引导学生对引起动量变化因素的思考）

问题探究

问题情景：假设一个质量为m的物体在恒定的合外力F作用下，做匀变速直线运动，初速度为v，经过一段时间t后，速度变为v′，试探究合外力F的表达式。

由牛顿第二定律知：F = ma，加速度：，即，推导得

Ft = mv'–mv0=Δp

（类比动能定理得出冲量概念）

Ft = mv'–mv0=Δp

描述物体动能变化的.物理量是功，那么描述物体动量变化的量是什么呢？--------引出冲量概念。

冲量

1.定义：在物理学中，把力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。

2.公式：I = Ft

3.单位： 牛·秒（N·s）

4.意义：(1)冲量是矢量，作用力的方向不变时其方向与力的方向相同。

(2)冲量是过程量，是力对时间的积累效应。

(3)冲量和功不同，恒力在一段时间内可能不作功，但一定有冲量。

问题：根据图像求出恒力F0在时间t内的冲量？

I = F0t

思考：若F为变力，如何求其冲量？

微元法：

由图可知F-t图线与时间轴之间所围的“面积”的大小表示对应时间t0内，力F0的冲量的大小。（微元法是高中物理中的一种重要方法，借助微元法求解变力冲量）

我们可以把碰撞过程细分为很多短暂过程，每个短暂过程中物体所受得力没有很大的变化，这样对于每个短暂过程就能够应用Ft =Δp，把应用于每个短暂过程的关系式相加，就得到整个过程的动量定理。在应用Ft =Δp处理变力问题时，式中F应该理解为变力在作用时间内的平均值。

冲量的计算要明确求哪个力的冲量，还是物体的合外力的冲量。I = Ft只能求恒力的冲量。若合外力是变力，则F应该理解为变力平均值。

动量定理

类比动能定理的定义类比得出动量定理的内容。

1.内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量，这就是动量定理。

2.表达式：Ft = mv' – mv0

3.对动量定理的理解：（1）表明合外力的冲量是动量变化的原因。

（2）动量定理是矢量式，合外力的冲量方向与物体动量变化的方向相同。

（3）动量的变化率：动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理，得，可见，动量的变化率等于物体所受的合力。当动量变化较快时，物体所受合力较大，反之较小；当动量均匀变化时，物体所受合力为恒力。

五、动量定理的应用

【想一想】让粉笔从相同的高度分别落到水泥地上和铺在地上的厚布上，观察会有怎样的现象发生。

结果：落在水泥地上的粉笔断了，而落在垫有厚布的地上却没有断。（做到首尾呼应）

粉笔从某一高度下落，分别与水泥地面和厚布垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中粉笔的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与水泥地面碰时作用时间短，与厚布垫相碰时作用时间较长，由Ft =Δp知，粉笔与水泥地面相碰时作用大，会被摔断，与厚布相碰时作用力较小，因而不会被摔断。

问题：举例说明生活中还有那些现象利用了动量定理？

动量定理解释生活现象：由Ft=ΔP可知：

①△P一定，t短则F大，t长则F小；——缓冲装置

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。

（通过例题，带领学生体会动量定理的使用，加深学生对动量定理的理解）

例题：一个质量m = 0.18 kg的垒球，以 0 = 25 m/s的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小变为 = 45 m/s。设球棒与垒球的作用时间t = 0.01 s，求球棒对垒球的平均作用力。

分析：球棒对垒球的作用力是变力，力的作用时间很短。在这个短时间内，力先是急剧增大，然后又急剧的减小为0，在冲击、碰撞这类问题中，相互作用的时间很短，力的变化都具有这个特点。动量定理适用于变力作用的过程，因此，可以用动量定理计算棒对垒球的平均作用力。

【思路总结】运用动量定理解题的一般步骤

1.确定研究对象；

2.对研究对象进行受力分析，确定全部外力及作用时间；

3.找出物体的初末状态并确定相应的动量；

4.如果初、末动量在同一直线上，则选定正方向，并给每个力的冲量和初末动量带上正负号，以表示和正方向同向或反向；如果初、末动量不在同一直线上，则用平行四边形定则求解；

5.根据动量定理列方程求解。

【动量定理的适用范围】

1.动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力，对于变力，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值；

2.动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难的计算问题转化为较易的计算问题；

3.动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观现象和变速运动问题。

动量定理的优点：不考虑中间过程，只考虑初末状态

六、课堂小结

(一段时间内的变力的冲量) (微分求和)

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