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高二物理《动量定理》微课教学设计

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 高二物理《动量定理》微课教学设计

教学目标

一、知识与技能
   1.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
   2.理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
   3.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
二、过程与方法
   1.通过演示实验,引入课题,激发学生的学习兴趣。
   2.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,通过对例题的分  析和讲解,得到动量定理解题的方法和步骤。
   3.能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,培养学生理论联系实际的能力,在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。
三、情感态度与价值观
   有参与科技活动的热情,有从生活走向物理,从物理走向社会的意识。
教学重点

动量定理的推导以及利用动量定理解释有关现象
教学难点
    如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化;如何正确应用动量定理分析打击和碰撞这类短时间作用的力学问题。
教学过程
一、提出问题,导入新课(创设实验情景)
【问题一】

演示:在地板上放一块海面垫,尽可能把鸡蛋举的高高的,然后放开手,让鸡蛋落到海面垫上。
首先让学生猜想可能出现的现象。
实际操作:观察到鸡蛋并没有被打破。
引入:鸡蛋从一米多高的地方落到海面垫上,鸡蛋却没有打破,为什么呢?本节课我们就来学习这方面的知识。
【问题二】(情景暗示创设问题情境)

我们在上节课知道,我们可以通过一个新的物理量来研究运动物体对外界的作用效果:p=mv.某时刻物体有一个速度,对应有一个动量。如果说物体速度发生了变化,那么动量也会发生变化:=p`-p=mv`-mv那么我们是不是要问了:一个运动的物体,它的动量为什么会变化呢?这个变化有什么规律呢?这就是我们今天这节课要研究的问题。

【问题三】(生活经验创设问题情境)

汽车刹车(坐公交车,我们就有这样的体会)在停下来的过程中动量变化()相同,慢慢滑行停下阻力小,作用时间长;急刹车阻力大,作用时间短。 它们之间究竟有什么定量关系呢?

二、新课教学

(一)引导学生推导动量定理,并理解其特点
〖问题〗一个质量为m的物体,初速度为v,在合力F的作用下,经过一段时间t,速度变为V`,求:物体的初动量P和末动量P`分别为多少?物体的加速度a=?
 
〖推导〗由牛顿第二定律得:F合=ma   且a=(V-v)/t

                                   
             即:F合t=mV-mv=p`-p
〖讨论〗在这个表达式中,各个物理量分别是什么?
〖结论〗物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这个结论叫做动量定理。
〖理解〗

     公式中F合是指包括重力在内的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是变力, 当 合外力为变力时,F合应为变力在作用时间内的平均值
     此公式是一个矢量式,运用时要取正方向。
(二)应用动量定理解释生活中的现象(师生共同归纳,学生举例)
第一类:在动量变化一定的情况下,如果需要增大作用力,必须缩短作用时间,常见的情形是“硬碰硬”。
    例如:用铁锤钉钉子、冲床冲击钢板、鸡蛋碰石头等。
第二类:在动量变化一定的情况下,如果需要减小作用力,必须延长作用时间,常见的情形是“缓冲”。
   例如:体操运动员落地时的下肢弯曲、汽车座椅上的安全带、蹦极的橡皮绳、鸡蛋落在海面垫上。
第三类:在合外力一定时,力的作用时间越长,物体的运动状态改变越明显,力的作用时间越短,物体的运动状态改变越不明显。
    例如:以快慢两种不同的速度抽放在桌子边缘木块下的纸条,木块落地点距桌子边缘的水平距离不同(快时近,慢时远)。
(三)通过例题让学生归纳利用动量定理解题的步骤
   1.确定研究对象和运动过程。
   2.对物体进行受力分析和运动状态分析,找出物体所受的合外力和初速度。
   3.选定正方向,表示出合外力的冲量和初末动量值。
   4.列式计算。
(四)巩固练习
    学生列举生活中可以利用动量定理解释的现象。
    学生列式计算(先分析解题思路再做题)
    质量是60的建筑工人不慎从高处跌下,由于系有腰间的弹性绳安全带的保护,他被悬挂起来。已知弹性安全带伸长相对很小,安全带长5m,安全带的缓冲时间为1.2S,求安全带所受的平均冲击力是多大?(g=10m/s2)
(五)小结

    通过本节课的学习,我们理解了动量定理内容特点,并会利用其解释一些生活现象,也可以利用其求解一些打击和碰撞类力学问题问题,进一步体会到动量定理与我们的生活密切相关。
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