典型课例用动量概念表示牛顿第二定律

1、典型课例：用动量概念表示牛顿第二定律亳州市第二中学 彭 振 宏教材：高中物理人教新课标版选修3-5第十六章动量守恒定律第六节一、三维目标1、知识与技能： . 能从运动学公式和动量的变化,推导出用动量概念表达的牛顿第二定律。. 能从动量概念表达的牛顿第二定律推导出动量定理. 理解冲量的概念. 理解动量定理的确切含义,掌握动量定理的表达式，知道动量定理可适用于变力 . 会用动量定理解释有关现象和处理相关的问题2、过程与方法： . 探究并体验用运动学公式和动量的变化推导用动量概念表示的牛顿第二定律的过程.理论联系实际,会用动量定理解释现象和处理有关问题3、情感、态度与价值观：、通过实验，渗透物理方法

2、的教育，培养学生的探究能力、推理能力；尤其是分组实验，激发学生学习科学的兴趣和培养学生实事求是的科学态度，同时培养学生的创新意识。 、通过课本“科学漫步”阅读，对汽车安全带、安全气囊、交通规则介绍，加强学生安全意识，提高科学素质二、教学重点与难点1、 教学重点： 动量定理的应用2、教学难点： 学生在认知结构上，从牛顿定律向动量定理的转化三、设计思路学生已经熟悉动量基本知识和动力学基本定律的基础上，通过学生的理论探究活动，推出牛顿第二定律的另一种表达方式：“物体的动量变化率等于它所受的力”。具体实施步骤：1、向学生提供问题情境，学生应用已有的动量知识、动力学知识进行拓展，得到新的发现牛顿第二定律

3、的动量表达形式，及动量定理。2、让学生通过解决实际问题，巩固新知，学会应用。四、教学方法：根据本节课的特点，运用“实验探究式”与“问题探究式”相结合的教学法。先由学生观看视频集锦，提出问题引入课题，步步深入地探究和解决，让学生主动参与到教学和学习活动中来，形成以学生为中心的探究性学习活动。教学手段：使用多媒体辅助教学，结合学生实验展开。五、活动设计教学过程教学内容师生互动活动目标及说明温故知新创设情境导入新课建构新知建构新知难点突破完成建构1.试谈谈对力的认识？2.怎样计算动量的变化量？视频展示：1 运动员接篮球2 汽车碰撞试验3 人从高处跳下学生实验：1 点题：板书课题2 创立情景：一个质量

4、为m的物体，受恒力作用，作匀变速直线运动。在t时刻物体的初速度为v，在时刻 t/的末速度为v/，那么它在整个过程中的加速度是多少？恒力F等于多少？启发思考1：力与动量变化是什么关系？启发思考2：该力为物体所受的合力还是某一个力？继续推导：，即反映了怎样的物理意义？问题探究1：探究冲量大小的决定因素。思考：对上面的推导结果把表示动量的字母p和表示冲量的字母I带入，可以得到怎样的表达式？指导学生阅读课本并总结学生证明：1N·s=1kg·m/s例题讲解：书上p22例题思路点拨：这是一个变力问题，不宜用牛顿定律。可以证明，动量定理不仅适用于恒力，也适用于随时间而变化的变力。对于变力

5、的情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。提示：I是合外力的冲量，应该考虑重力。计算该情形下重力冲量的大小。问题探究2：动量定理与牛顿第二定律的联系与区别小组讨论并由中心发言人阐述小组意见过渡：掌握了动量定理，我们用动量定理可以来解决许多实际问题。1、 解释课前小实验：能否用今天所学的物理知识来解释一下？2、实验探究问题： 当物体动量的变化量一定时，力作用的时间越长，作用力越小吗？（分组讨论实验可行方案；也可通过实际应用说明）3、学生阅读“科学漫步”生：回答生：p=p-p(p为初动量，p为末动量)这是一个矢量运算式.师：提问个别同学，对错误的地方加以订正。师：加以总结。力是物体对

6、物体的相互作用；力是改变运动状态(产生加速度)的原因. 动量的变化量是一个矢量运算式师：提醒学生仔细观看细节生：饶有兴趣的观看并思考师：1、运动员接篮球时，手臂都有弯曲动作2、车内人员必须系上安全带，有的汽车在相关部位还装上安全气囊.3、人从高处跳下，落地时总是屈膝.为什么要这样做？有什么道理？师：将纸带的一端压在装满水的饮料瓶底下，如左图所示，用手慢慢地拉动纸带与用指头向下快速击打纸带，可以看到什么不同现象？生：实验生：回答上面问题师：这一节将从牛顿第二定律出发得出力和动量变化的关系牛顿第二定律的另一种表达方式及动量定理.并应用动量定理解决一些实际问题生：阅读课本p21内容师：用什么知识，导

7、出了牛顿第二定律的另一种表达形式？分析、计算、并展示结果：由a=又依牛二F=ma:F=m= 由于p=p-p,t=t-t 所以F=讨论得出：物体动量的变化率等与它所受的力生：该力为物体所受的合力师：动量的变化与力及力作用的时间有关？学生思考引出冲量这一概念介绍：物理学中把力与力的作用时间的乘积叫做冲量I，I=Ft。讨论回答：冲量是力的作用对时间的积累效应；冲量的矢量性；冲量的绝对性。探究结论：冲量I的大小由力F和力F的作用时间t共同决定.投影：或这就是动量定理师：能说说它的物理意义吗？讨论交流：1、动量定理中的“=”，表明合外力的冲量与研究对象的动量增量的数值相等、方向一致、单位相同2、合外力冲

8、量是物体动量变化的原因学生阅读、分析：已知物体运动变化情况，求力。思路：牛顿定律或动量定理学生书写解题过程并展示注意：展示部分典型错误解答过程师：重力的冲量能不能忽略？总结经验：1、虽有重力作用，但若所研究的过程中重力作用时间极短，其冲量可以不计。2、（1）可适用于变力问题。（2）I是合外力的冲量，是P的原因à要做受力分析（3）注意公式的矢量性à可以设定正方向。学生阅读课本讨论并总结：1、 联系：在一定条件下，动量定理即为牛顿第二定律的动量表述：物体所受的合外力等于物体的动量变化率2、 区别：一是两者反映的对应关系不同；二是两者的适用范围不同现象：慢抽纸：倒快抽纸：不倒用动

9、量定理说明：F合=f=mg一定，t越小，I越小，P越小，即运动状态几乎没变。同时解释视频展示问题！展示典型设计：实验器材：500 g砝码，细线，橡皮筋，支承架等探究结论:动量变化相同的情况下，时间越长，作用力越小；时间越短，作用力越大.老师：对汽车安全带、安全气囊作用的讲解通过复习对力和运动的关系以及动量的改变进一步认识通过视频展示与学生实验激发学生求知欲望和解决问题的积极性，并留下悬念培养学生知识综合能力和运用数学处理问题的能力讨论中学习，培养合作学习的习惯培养学生语言表达能力和科学的思维习惯进一步认识冲量与动量改变的关系强化对动量定理的理解让学生独立思考、书写解题过程，亲身体验成功的快乐并

10、培养了严谨科学的思维方法分组讨论问题效率高，能全面调动同学们的学习激情，效果好！呼应开头的实验同时活跃课堂气氛激发学习兴趣。认识上进一步提高 学生在探索中体会到学习物理的兴趣同时介绍交通规则，加强学生安全意识教学过程教学内容师生互动活动目标及说明课堂小结作业布置一、用动量概念表达出牛顿第二定律二、动量定理： 1、冲量2、动量定理3用动量定理对实验现象进行解释1 书P25问题与练习2 思维发散探究：怎样求合力的冲量？学生回答，老师总结完善鼓励学生大胆发言，归纳本节课收获，使学生对所学知识有系统认识作业针对本节的重难点并通过发散探究让学生养成自主学习的能力板书设计： 用动量概念表示牛顿第

11、二定律一、用动量概念表达出牛顿第二定律 物体动量的变化率等于它受到的合外力二、动量定理： 1、冲量物理意义：力的作用对时间的积累效应。冲量是矢量，冲量的方向与力的方向相同冲量的单位：N·s2、动量定理：或表述：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。理解：指合外力的冲量，或外力冲量的矢量和动量定理是矢量性定理。冲量的方向与动量变化的方向相同，即 与 的方向相同。3、用动量定理对实验现象进行解释【教学反思】本节课是一个比较典型的“探究式教学”案例，成功之处在于教学目标的制定及教学重点难点的确定符合新课标的要求和学生的认知基础，多媒体应用恰当；教学情景的设计自然，能充分利用生活中的实例激发学生的学习兴趣，对概念的形成奠定了较好的直观认