教学设计：动量定理_教学设计动量定理

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动量定理

教学目标：

1、明确动量、冲量的概念

2、掌握动量定理并能进行相应的计算

3、能运用动量定理解释相关生活现象

教学重点

教学重难点：

1、动量、冲量的理解。

2、从特殊的恒力到变力情况动量定理的推导 教学过程 情景导入：

大家都有见过玩具汽车（四驱车）

问1：如果有一辆玩具小汽车高速撞向你，你会害怕吗？ 问2：可如果换成一辆普通的汽车呢？ 总结性问题：为什么？

 普通汽车质量大得多，撞击的效果强得多。过渡：那是不是质量小的物体，撞击的效果都微不足道呢?  一颗小小的子弹，从枪膛里

射出，打到身上，造成的损害效果也是致命的。

总结：实际上，运动物体的撞击效果，是通过力来实现的。

问3：那为什么普通汽车的撞击力会比玩具车大得多？

——质量大

那又为什么子弹的撞击力足以对人体造成致命伤害呢？

——速度大。

总结性问题：那运动物体的速度、质量和撞击力之间，存在什么样的关系呢?

我们用一道例题，来体验一下。

一、开门见山，动量定理。

例一：有一个质量为m的物块，初速度为v0，施加水平衡力F后，物体做匀减速运动，经过t时间速度减小为vt，水平面光滑，求恒力F的大小。

（得动量定理的表达式）

Ft=mvt-mv0=mΔv

讲解：

在实际情况中，F即是物体所受的合外力，用以改变物体的运动状态。

由此可见，合外力F与物体的质量m、速度变化量Δv、外力作用的时间t都有关系。

问4：现在大家可以根据这个式子，解释之前的两个例子了吗？

——撞击时，在一定的时间内，人体和运动物体发生力的相互作用使得其速度发生变化。

（定性解释，不必细讲）

总结：这个式子，就是我们这节课要学习的重点内容。

二、动量的概念及理解。

师：由此可见，描述一个物体运动的强弱，不仅需要速度v，还涉及到其本身的质量m，故在物理学中，我们就引入动量这个概念，来量度运动的强弱。

即：P=mv

师：mv0为初动量、mvt为末动量。

问5：根据这个表达式，可以得到关于动量的什么信息呢？

1、状态参量（描述运动物体的某个状态，对应瞬时速度、时刻、位置）

2、矢量（与瞬时速度同向）

3、动量之间的运算遵循平行四边形定则

4、单位：kg m/s

例题加深动量的理解： 例二：

光滑水平面上有个质量m=0.1的小球，以6m/s的初速度向右运动

Q1:做什么运动？

Q2:小球的动量P0为多少？（大小、方向、用由向线段表示）

运动过程中，碰到了一个障碍物后仍以原来大小的速度往回运动。

Q3:此时的速度v’应表示为？

Q4:此时动量P’为多少？（大小、方向、由向线段表示、颜色区别于P0）

Q5:碰撞前后，动量的变化量ΔP为多少？（由向线段）

Q6：动量的变化量ΔP和速度的变化量ΔV有什么关系？

问6：区别与动量，你怎么理解动量的变化量呢？

1、过程量

2、矢量

3、ΔP=mΔV

三、冲量的概念及理解。

过渡：物体的运动状态发生了变化，我们就说物体的动量发生了变化。问7：那是什么引起了动量的变化呢？ ——力F 问8：那动量变化的多少除了跟力有关，还跟什么因素有关呢？ ——时间t

师：在物理学中，为了描述动量变化的原因，我们就引入冲量的概念。

即：I=Ft 问9：类比于动量，你们是怎么理解冲量的呢？

1、物理意义：冲量是力对时间的累积效果，过程量。

2、矢量，由力的方向决定。

3、单位：N*s(量纲分析法，推出N*s和kg*m/s等同)

四、总结动量定理 师： Ft=mvt-mv0

就是今天我们的学习内容，动量定理。

问10：你们怎么理解动量定理中的因果关系呢？ 什么改变物体的运动状态？——力

两个物体发生撞击时，他们之间的力是？——相互的力产生加速度——加速度使得物体的速度发生变化——物体的动量随之变化。

实例说明动量定理：两个鸡蛋，跟别落入空烧杯和装了水的烧杯中。

（或用：弹簧、砝码、细绳）

问11：你们能解释其中原因吗？

——鸡蛋做自由落体运动，速度变化量为定值，冲量变化量为定值。

——空烧杯的作用力使鸡蛋在极短时间内动量减小为零，故作用力较大，鸡蛋破。

——水的作用可以延长动量减为零的时间，作用力较小，鸡蛋没有破。

师：生产、生活中与动量定理有关的物理现象。

1、运送易碎物品用柔软材料包装

2、汽车的安全气囊

3、装修地板装工人的榔头是用木头做的4、起重机的吊钩上装有缓冲弹簧

5、跳高时在下落处垫海绵

6、跳远时要跳在沙坑里

7、钉钉子使用铁锤而不是木槌

总结：在碰撞的生活实例中，我们想要得到较大的作用力，就要缩短力的作用时间；要减小作用力，就要延长力的作用时间。

五、理解动量定理

1、F：恒定不变的合外力

2、动量定理和动能定理的区别：

a、动量P和能量EK: P为矢量，有方向；Ek为标量，没有方向。

b、冲量和功的区别：

I为力对时间的累计效果；W为力对位移的累计效果。

eg:某物体在和外力F的作用下减速为零

则有Ft=mv-0

FL=1/2mv2-0。

在F的阻碍下可以持续运动t时间；能持续运动L位移。