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16.2《动量、动量定理》教学设计
淮阴师院附中 冯小强
一、教材分析:
《动量定理》选自人教版高中物理选修3-5第十六章第二节。教学对象为高二学生,本节的主要内容是动量、冲量概念和动量定理的推导、理解及其应用。
从教材内容上看,《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的途径,尤其是打击和碰撞类的问题。所以动量定理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重要意义。
二、学习情况分析:
在高一时,学生已经掌握了牛顿第二定律,动能和动能定理的相关内容,这些知识为本节内容的学习奠定了基础。此外,经过前面的学习,学生已经建立起一定的实验观察能力、抽象思维能力和探究学习能力,而且还掌握了通过建立物理模型探究物理现象的方法。这也是本节所要强调的、学习和研究动量定理的方法。由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法,再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望,所以要掌握动量定理是完全能够实现的。
三、设计思想:
本节课以教师为主导、学生为主体,运用“引导→探究”模式进行教学。通过回顾动能的知识导入新课,引出动量的概念,通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理,并对其进行理解。运用动量定理解释日常生活中的物理现象,培养学生理论联系实际的能力。在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行学习,充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。
四、教学目标:
【知识与技能】
(1).理解和掌握动量的概念,并能正确计算一维空间内物体动量的变化。
(2).理解和掌握冲量的概念,强调冲量的矢量性。
(3).学习动量定理,会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。
【过程与方法】
(1).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,认识五力模型工具在物理学中的作用。
(2).用动量定理解释有关现象和处理有关问题,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作的能力。
【情感态度与价值观】
(1)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。
(2)有善于发现问题的精神,并具有解决问题的能力。
(3)培养学生正确的价值观和人生观,明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获。
五、教学重点、难点:
(1)物体动量的变化方向
(2)用动量定理解释有关现象和处理有关问题
六、教学方法:
启发探究式教学、多媒体辅助教学。
五、教学过程:
(一)回顾知识,导入新
同学们我们以前学习过有关动能的知识,请同学们回顾一下,什么是动能?表达式是什么?如果把二分之一和平方去掉,剩下的“mv”这个量实际上在物理学中也具有特别的物理意义。我们把这个量成为动量。
(二)动量:
(1)、定义:物体的质量与速度的乘积,
(2)、定义式: p=mv。
(3)、单位:国际单位制中是kg·m/s,读作“千克米每秒”。
(4)、理解:
① .矢量性:因为速度v是矢量,质量m是标量,标量与矢量之积为矢量,所以动量P是矢量,其方向与速度方向一致。
②.状态量:动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。动能和速度都是描述物体运动状态的物理量,这里所学的动量也是描述物体运动状态的物理量。
③.相对性:因v 的大小与参考系的选择有关,而p=mv,所以P也与参考系的选择有关,P具有相对性。 问:在碰撞前后物体的速度发生了变化,那它的动量有没有改变?改变了多少呢?又该怎样计算呢?
【练一练】下列关于动量的说法中正确的是( )
A.质量大的物体动量一定大
B.质量和速率都相同的物体动量一定相同
C.一个物体的速率改变,它的动量不一定改变
D.一个物体的运动速度改变,它的动量一定改变
思考:动量和动能有什么区别?
动能是标量,动量是矢量,矢量的运算既要考虑大小,又要考虑方向,由此通过一个例题引入一维情况下动量变化量的运算。
例1、一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动(如图),碰撞前后钢球的动量各是多少?碰撞前后钢球的动量变化了多少?
动量的变化量:
①定义:某运动物体在某一过程的末动量P′和初动量P的矢量差。
记为: △p=p′-p.
②同一直线上动量变化的运算:在选定正方向后,动量变化可简转化为带正负号的代数运算。
③指出:动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△p相同。
【思考与讨论】借助通过多媒体举例,学生思考动量变
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