動(dòng)量和動(dòng)量定理教案

動(dòng)量與動(dòng)量定理教案【教學(xué)目標(biāo)】（一）知識(shí)與技能.理解動(dòng)量定理的確切含義與表達(dá)式，知道動(dòng)量定理適用于變力。.會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計(jì)算問(wèn)題。（二）過(guò)程與方法運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量定理表達(dá)式。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀通過(guò)運(yùn)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)新的規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的欲望?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】理解動(dòng)量定理的確切含義與表達(dá)式?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計(jì)算問(wèn)題【教學(xué)方法】教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流?！窘虒W(xué)用具】粉筆，海綿，投影儀，多媒體輔助教學(xué)設(shè)備【課時(shí)安排】1課時(shí)【課型】新授課【教學(xué)過(guò)程】（一）引入新課小實(shí)驗(yàn)引入新課：演示實(shí)驗(yàn)1:雞蛋落地師：同學(xué)們好，我們開始上課了哈，上課之前呢先問(wèn)大家一個(gè)問(wèn)題。。。。。。。。。。。。。。。。所以教師把剩下的兩個(gè)雞蛋拿來(lái)了，我們現(xiàn)在就用這兩個(gè)雞蛋來(lái)做一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，這是一把尺子，現(xiàn)在教師拿起第一個(gè)雞蛋，然后讓雞蛋從這么高的位置掉下去，請(qǐng)同學(xué)們猜測(cè)一下雞蛋會(huì)怎么樣？生：雞蛋會(huì)碎了師：我們一起來(lái)看一下哈，我們發(fā)現(xiàn)雞蛋碎了，雞蛋的命運(yùn)跟大家的命運(yùn)一樣是悲慘的，。我在桌面上鋪上一層海綿雞蛋的結(jié)局又會(huì)怎樣呢，那么現(xiàn)在我又拿起第二個(gè)雞蛋，但是這回,然后讓雞蛋從相同高的位置掉下去，那么我們一起來(lái)看一下。（做實(shí)驗(yàn)）我們發(fā)現(xiàn)這次雞蛋安然無(wú)恙。那現(xiàn)在我就要問(wèn)同學(xué)們了，為什么第二次雞蛋會(huì)為什么會(huì)安然無(wú)恙，為什么同樣的雞蛋不同的命運(yùn)呢？我們?cè)鯓诱_的用物理知識(shí)來(lái)解釋這個(gè)問(wèn)題呢？也許以大家現(xiàn)在的物理知識(shí)還不能準(zhǔn)確的解釋，但是大家可能會(huì)想到，這是因?yàn)楹＞d給了粉筆一個(gè)“緩沖”的作用。在日常生活中，也有不少這樣的事例：比如說(shuō)運(yùn)動(dòng)員跳遠(yuǎn)時(shí)要跳在沙坑里；跳高時(shí)要在下落處要放海綿墊子，激烈的拳擊比賽中，運(yùn)動(dòng)運(yùn)要帶拳擊手套等等，這樣做的目的是為了什么呢？通過(guò)我們今天學(xué)習(xí)了“動(dòng)量與動(dòng)量定理”以后就能解釋了。通過(guò)笫一節(jié)，我們探究了物體碰撞中的不變量，發(fā)現(xiàn)對(duì)于發(fā)生碰撞的兩個(gè)物體來(lái)說(shuō)，它們的質(zhì)量與速度乘積的矢量與在前后是保持不變的。也就是說(shuō)兩個(gè)物體碰撞時(shí)，一個(gè)物體的mv減少了，另一個(gè)的mv一定增加，而且它的增加量與前一個(gè)物體的減少量相等。那么這就是說(shuō)，mv應(yīng)該是一個(gè)有特殊物理意義的物理量。這就讓我們引入了一個(gè)新的概念——?jiǎng)恿?。最早提出?dòng)量概念的是法國(guó)科學(xué)家笛卡爾，后來(lái)惠更斯與牛頓把笛卡爾的定義做了補(bǔ)充與修正，就這樣，科學(xué)家們?cè)谧穼げ蛔兞康呐χ?，逐漸建立了動(dòng)量的概念，發(fā)現(xiàn)了今天我們要學(xué)習(xí)的動(dòng)量定理以及后面的動(dòng)量守恒定律。一.動(dòng)量定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積，叫做物體的動(dòng)量R用公式表示為p=mv對(duì)于動(dòng)量P=mV,大家是怎么理解的，或者說(shuō)從動(dòng)量的定義P=mV,我們可以知道動(dòng)量的什么？學(xué)生一：動(dòng)量的單位是kg.m/s。1單位：在國(guó)際單位制中，動(dòng)量的單位是：千克?米/秒，符號(hào)是kg?m/s;學(xué)生二：動(dòng)量是有方向的，是矢量，其方向?yàn)樗俣鹊姆较颉?動(dòng)量是矢量：方向由速度方向決定，動(dòng)量的方向與該時(shí)刻速度的方向相同；學(xué)生三：物體的質(zhì)量乘以物體某一時(shí)刻的速度為物體某一時(shí)刻的動(dòng)量,動(dòng)量為狀態(tài)量。3動(dòng)量是描述物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的物理量，是狀態(tài)量；學(xué)生四：因?yàn)閯?dòng)量是矢量，動(dòng)量的計(jì)算也應(yīng)該遵循平行四邊形法則。4動(dòng)量的計(jì)算也應(yīng)該遵循平行四邊形法則。學(xué)生五：由于速度是相對(duì)的，與參考系的選擇有關(guān)，所以動(dòng)量也是相對(duì)的。5,動(dòng)量是相對(duì)的，與參考系的選擇有關(guān)（舉例）例題1：一個(gè)質(zhì)量為O.lkg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng),碰到堅(jiān)硬的墻壁后彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)動(dòng)。碰撞前后鋼球的動(dòng)量變化了多少?vfw,正方向vf通過(guò)該例題，總結(jié):1、動(dòng)量的變化量等于該段運(yùn)動(dòng)過(guò)程（或時(shí)間間隔）末狀態(tài)的動(dòng)量夕'跟初狀態(tài)的動(dòng)量0的矢量差，即p=pf-p2.、動(dòng)量變化的三種情況：大小變化、方向改變或大小與方向都改變。例一種動(dòng)量變化，但動(dòng)能沒(méi)變，比較動(dòng)量與動(dòng)能的公式，值大小之與m與v有關(guān)。動(dòng)量與動(dòng)能有什么區(qū)別？表達(dá)式矢量/標(biāo)量單位與速度變化的關(guān)系動(dòng)量P=mv矢量kg?m/s(N-S)若速度變化，則Ap一定不為零動(dòng)能Ek=mv2/2標(biāo)里kg,m2/s2(J)若速度變化,AEk可能為零值關(guān)系（推導(dǎo)過(guò)程）第5頁(yè)通過(guò)該題的解答，請(qǐng)同學(xué)們討論，什么是產(chǎn)生動(dòng)量變化的原因?學(xué)生一：力，是力改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，進(jìn)而改變了物體的動(dòng)量。（描述例題1中動(dòng)量變化的過(guò)程）現(xiàn)在我們假象這樣一個(gè)情景：假如一輛汽車在運(yùn)動(dòng)，如果我們要使運(yùn)動(dòng)的汽車停下來(lái)，使它的動(dòng)量減為0,那么汽車停下來(lái)的這個(gè)過(guò)程,是不是應(yīng)該需要一段時(shí)間，生活常識(shí)告訴我們，汽車是不可能在瞬間停下來(lái)的，它停下來(lái)的過(guò)程需要一段時(shí)間。并且如果我們使車停下來(lái)的這個(gè)力越大，需要的時(shí)間越長(zhǎng)，則動(dòng)量的的變化就越大。那么事實(shí)是不是這樣的呢？下面我們一起來(lái)探討。水平面上有一物體，物體的質(zhì)量為m,初速度為v,現(xiàn)在物體在合外力F（未知）的作用下，速度由v變?yōu)関'。在合力F的作用下，物體將做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律得:F=ma由加速度的定義有：a=在物理學(xué)中，把作用在物體上的力F與作用時(shí)間t的乘積叫做力的沖量。二.沖量1、定義：作用在物體上的力與作用時(shí)間的乘積，叫做該力對(duì)這個(gè)物體的沖量/,用公式表示為I=Ft2、單位：在國(guó)際單位制中，沖量的單位是牛-秒，符號(hào)是N-solN.s=lKg.m/so3、沖量是矢量：方向由力的方向決定，若為恒定方向的力，則沖量的方向跟這力的方向相同4、沖量是過(guò)程量，反映了力對(duì)時(shí)間的積累效應(yīng)5、沖量與功有什么區(qū)別？三.動(dòng)量定理1、內(nèi)容：物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化，這就是動(dòng)量定理。2、表達(dá)式：Ft=mv/-mv3、加深理解：(1)物理研究方法：過(guò)程量可通過(guò)狀態(tài)量的變化來(lái)反映；(2)表明合外力的沖量是動(dòng)量變化的原因；(3)動(dòng)量定理是矢量式，合外力的沖量方向與物體動(dòng)量變化的方向相同： 合外力沖量的方向與合外力的方向或速度變化量的方向一致，但與初動(dòng)量方向可相同，也可相反，甚至還可成角度.4、動(dòng)量定理的適用范圍(1)動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力，對(duì)于變力，動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值；(2)動(dòng)量定理不僅可以解決勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題，還可以解決曲線運(yùn)動(dòng)中的有關(guān)問(wèn)題，將較難的計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化為較易的計(jì)算問(wèn)題；(3)動(dòng)量定理不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀現(xiàn)象與變速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。動(dòng)量定理的優(yōu)點(diǎn)：不考慮中間過(guò)程，只考慮初末狀態(tài)。例題2:一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后反向水平飛回，速度大小變?yōu)?5m/s,設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s。朝慘對(duì)壘球的平均作用力。四.動(dòng)量定理解釋生活現(xiàn)象由Ft=AP可知P一定，t短則F大，t長(zhǎng)JWF小；t一定，F(xiàn)大則AP大，F(xiàn)小則AP??；F一定，t長(zhǎng)則4P大，t短則小。(解釋引入實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象)五.思考與討論1、在足球場(chǎng)上，你?？吹竭\(yùn)動(dòng)員