1.2 动量定理 教学设计-2021-2022学年高二上学期物理人教版（2019）选择性必修第一册

《动量定理》教学设计
一 、教材分析
使用教材：物理选择性必修第一册 （人教版） 第一章（动量守恒定律）的第二节。
《动量定理》一节是学生在学习了牛顿运动定律和动量概念之后，结合活中的现象，用数学方法通过推导而得出来的定理。本节内容既是上节动量的延深，又是学习下节《动量守恒定律》之前所必须掌握的知识，因此可以得出本节在本章中有承前启后的作用。
《动量定理》是解决力学问题的一个重要途径，尤其是处理碰撞和打击类问题。同时，动量定理与我们的生活和科学技术的发展有着密切的联系，因此学习这部分内容有着非常重要的实用价值。
二、学生学习心理特点分析
在高中这个阶段，学生的好奇心比较强，他们不再满足感知物质世界，观察有趣的物理现象。他们更想了解因果关系，得出解释物理现象的结论。在承接上一节动量概念的基础上，进一步研究动量改变的原因，水到渠成。
三、教学目标
1、物理观念
从动量的改变，体会相互作用对物体运动的影响。加深对物质、运动、相互作用的理解。
2、科学探究
从牛顿运动定律和动量概念推导出动量定理的表达式。
3、科学思维
构建刹车模型，将实际复杂的物理过程抽象成便于研究的物理模型
4、科学态度与责任
学生将所学知识用于日常生活、生产实践，例如缓冲装置的设计。
四、教学重点和难点
重点：动量定理的推导及文字表述。
难点：应用动量定理解决实际有关问题。
五、教法和学法
本节课以学生为主体，运用“情境引导→理论推导探究→实际应用”模式进行教学。在课堂上教师通过实验鼓励学生相互交流、主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行高效率学习来完成探究的过程。通过此过程，培养了学生科学探究的能力。
六、教学器材
两枚大小相同的鸡蛋、尺寸相同的石头地板和棉布各一块、多媒体、课件、计算机。
七、教学程序设计
根据本节内容的特点分五个环节：⑴创设问题情景提出问题⑵建立模型推导动量定理⑶应用动量定理定量计算⑷趣味实验⑸应用动量定理定性分析
（一）创设情景提出问题
教师： 类比动能的改变，动量的改变是有谁导致的
学生讨论：没啥思绪。
教师：我们不妨来看一下刹车的情况。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。
学生讨论：跟力的大小和作用时间有关。
（二）建立模型推导动量定理
教师构建模型：质量为的物体，初速度为，在水平力的作用下，沿水平方向作直线运动，经过时间，物体的速度变为。（所建模型借助媒体）
教师提出任务：由学过的牛顿运动定律与上节所学内容，试推导一下，能否得出的表达式。
学生讨论得出了之间的关系式：
（借助媒体，给出推导过程）
教师引导学生观察上式提问：上式两端分别有什么物理意义？
学生得出：式子左边为合外力的冲量，右边为动量变化量。
教师总结：上式表示物体所受合力的冲量等于动量的变化。
此即动量定理的文字表述：物体所受合力的冲量等于动量的变化。
公式：即 。
（三）定量计算
用动量定理解题
例题：一个质量为0.18Kg的垒球以25m/s的速度飞向球棒，被球棒打击后以45m/s的速度反向水平飞回，球与棒的作用时间t为0.02s.求棒对球的平均作用力？ （借助媒体）
教师引导学生归纳解题步骤：
（1）选取正方向；
（2）作受力分析和过程分析；
（3）进行状态分析写出初末动量，并求出动量变化；
（4）建立方程求解；
（四）趣味实验
学生实验：鸡蛋从同一高度自由下落，第一次落在泡沫塑料垫上，鸡蛋没被打破；第二次落在地板上，鸡蛋被打破，这是为什么？
（五）定性分析
教师：△P一定，t短则F大，t长则F小；生活中还有其他例子？
学生：看了许多缓冲的装置图，进一步加深对动量定理的理解
八、回顾与小结
（1）动量定理的推导过程及此过程所用到的方法、动量定理的表达式和文字表述。
（2）动量定理的四点说明：
① 动量定理的表达式为矢量式，在做题中应规定正方向。
② 动量定理给出了过程量I与状态量P之间的关系：力的时间积累效果是改变物体的动量，冲量是物体动量变化的量度。
③ 动量定理与牛顿第二定律的关系，它们从不同侧面反映力和运动的关系：牛顿第二定律反映的是力与运动的瞬时关系；动量定理反映的是力的时间积累与动量变化的关系。
④ 动量定理既适用于恒力也适用于变力。
九、板书设计
1.2动量定理
一、动量定理推导：
初动量：
末动量：
由 (1)
(2)
(1)(2)联立得
即
二、动量定理文字表述：物体所受合力的冲量等于动量的变化。
注意:（1）动量定理的失量性。
（2）动量定理给出了过程量I与状态量P之间的关系。
（3）动量定理与牛顿第二定律的关系。
（4）动量定理适用于变力与恒力。
三、应用
（1）定量计算
（2）实际应用