《動量定理》說課稿
北京景山學(xué)校 朱亞平
一、教材分析
1．教材的地位和作用：
這一章講述動量的概念，并結(jié)合牛頓定律推導(dǎo)出《動量定理》和《動量守恒定律》�！秳恿慷ɡ怼敷w現(xiàn)了力在時間上的累積效果。為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑，尤其是打擊和碰撞的問題。這一章可視為牛頓力學(xué)的進一步展開，為力學(xué)的重點章。
《動量定理》為本章第二節(jié)，是第一節(jié)《動量和沖量》的延續(xù)，同時又為第三節(jié)《動量守恒定律》奠定了基礎(chǔ)，在本章起有承前啟后的作用。同時《動量定理》的知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習(xí)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。
2．本節(jié)教學(xué)重點：
（1）動量定理的推導(dǎo)和對動量定理的理解；
（2）利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和一維情況下的定量分析。
3．教學(xué)難點：
動量定理的矢量性，在實際問題中的正確應(yīng)用
4．教學(xué)目標(biāo)：
● 知識與技能
（1）能從牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理的表達式。
（2）理解動量定理的確切含義，知道動量定理適用于變力。
（3）會用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。
● 過程與方法
（1）通過動量定理規(guī)律的學(xué)習(xí)過程，了解物理學(xué)的研究方法，認識物理實驗、物理模型和傳感器在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。
（2）通過學(xué)習(xí)用動量定理處理實際問題的過程，提高質(zhì)疑、信息搜集和處理能力，分析、解決問題的能力和交流、合作的能力
● 情感態(tài)度與價值觀
（1）有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識，勇于探索與日常生活有關(guān)的物理問題。
（2）了解并體會物理學(xué)對社會發(fā)展的貢獻，關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點問題，有可持續(xù)發(fā)展的意識，能在力所能及的范圍內(nèi)，為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻。
（3）關(guān)心國內(nèi)、國外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢，有振興中華的使命感與責(zé)任感，有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識。
二、學(xué)生情況分析
高一學(xué)生思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過渡，因此在教學(xué)中需以一些感性認識作為依托，加強直觀性和形象性，以便學(xué)生理解。
補充錄像資料以及瓦碎蛋全的演示實驗、模擬建筑工人安全帶的演示實驗
錄像：排球擊球動作要快、鑄鐵打磨時速度要快；籃球接球手臂后縮、跳高運動員落地墊厚墊子、體操運動員落地都要屈膝，
圖片：“勇氣號”探測器成功登陸火星過程的一組圖片，易碎品運輸過程。
三、教學(xué)方法
應(yīng)用實驗導(dǎo)入法、啟發(fā)學(xué)生通過自己的思考和討論來探究動量定理。
四、教學(xué)程序
本節(jié)課分為四個環(huán)節(jié)，演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情景；建立模型共同探究；定性和定量應(yīng)用動量定理。
第一環(huán)節(jié)：創(chuàng)設(shè)情景
為了保證建筑工人高空作業(yè)時人身安全，我們選用什么樣的安全帶比較好。結(jié)實的鋼繩還是結(jié)實的彈性繩？
演示實驗：模擬建筑工人從高空墜落分別系彈性繩和無彈性繩的對比演示實驗（要挑選軟度合適的橡皮泥做實驗）
（兩次物體都從同一高度自由下落，兩次繩長相同）
實驗現(xiàn)象：用彈性繩的那次橡皮泥完好無損，另一次橡皮泥被鐵絲切成兩半，斷面非常整齊，
學(xué)生嘗試解釋現(xiàn)象。
第二環(huán)節(jié)：建立模型推導(dǎo)動量定理
此時，學(xué)生有了對力、時間、動量、沖量的初步感性認識，需要在老師的幫助下提高到理性認識。
引導(dǎo)學(xué)生建立模型，物體的運動分兩個階段，第一階段物體自由下落同樣的高度，獲得同樣的動量，第二階段，經(jīng)過一定的時間動量減為零
討論第二階段過程中，力的沖量和物體動量變化之間的關(guān)系
結(jié)論：動量變化相同時，時間長，力小
推廣，生活中還有很多這樣的例子：杯子落到水泥地上碎，落到地毯上就不碎；從高處落地都要屈膝；跳遠前要松沙坑。。。。
這些說明動量和沖量之間一定是有聯(lián)系的，你能找出它們之間的關(guān)系么？
設(shè)一個物體以速度v1在光滑水平地面上運動，在同方向水平恒力F作用下，經(jīng)過時間t，速度變?yōu)?SPAN lang=EN-US>v2，由牛頓第二定律可得：Ft=mv2-mv1。
變力作用下動量定理還成立嗎？
利用傳感力和速度傳感器當(dāng)場測數(shù)據(jù)，
讓小車在光滑水平軌道上向固定的力傳感器運動，測出小車撞擊傳感過程中小車受到外力-時間圖像，速度傳感器測出次過程中的速度-時間圖像。
分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)：碰撞過程中外力的總沖量與碰撞前后動量的變化幾乎一樣。
所以，變力作用下，動量定理也成立。
第三環(huán)節(jié)：定性應(yīng)用
為了培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中從實踐到理論，再用理論來指導(dǎo)實踐的研究方法。鼓勵學(xué)生將學(xué)習(xí)到的物理知識與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系起來。首先圍繞定理Ft=△P分情況進行討論。
我們經(jīng)常用雞蛋碰石頭來形容自不量力，你有沒有辦法讓雞蛋不碎嗎？
演示實驗：瓦碎蛋全（也可以放錄像）
讓學(xué)生列舉生活中的例子說明，動量變化相同時，時間短，力大；時間長，力小。
如：圖片（圖5）中的現(xiàn)象
鐵錘釘釘子，沖床沖壓鋼板
第四環(huán)節(jié)：定量應(yīng)用
例1：質(zhì)量為0．1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動，接觸時間為0．02秒，小球受到的彈力的平均值有多大？
例2：一高空作業(yè)的工人體重600N，系一條長為L=5m的安全帶，若工人不慎跌跌落時安全帶的緩沖時間t=1s，則安全帶的受的沖力是多大?(g取10m/s2)
【分析與解答】依題意作圖，如圖 所示，人跌落時為自由下落，設(shè)剛要拉緊安全帶時的速度為v1，則v12=2gL，即v1=
經(jīng)緩沖時間t=1s后速度變?yōu)?/SPAN>0，取向下為正方向，對人由動量定理知，人受兩個力作用，即拉力廠和重力mg，所以 (mg-F)t=0- mv1，
將數(shù)值代人得：F=(600+600)N=1200N
所以，人給安全帶的沖力F ′為1200N，方向豎直向下．
例3：發(fā)生在2001年9·11恐怖事件中，世貿(mào)中心雙子樓，被一架飛機“輕松”地摧毀，而雙子樓卻先后坐塌．世貿(mào)的樓體是個鋼架結(jié)構(gòu)，兩座樓的中間是個方柱子，一直從地下延伸到空中，每個層面有網(wǎng)絡(luò)式的橫條，鼠籠式結(jié)構(gòu)可以從鋼度、強度上抗擊8級地震，12級臺風(fēng)，7500t的力，飛機充其量可把世貿(mào)的表皮撞破，不會傷害大樓的筋骨，專家推斷，筋竹的破壞是由于鋼結(jié)構(gòu)在燃料燃燒中軟化造成的，試根據(jù)下列數(shù)據(jù)證實，上面的觀點．
波音767飛機接體重150t，機身長
【分析與解答】假設(shè)飛機在樓內(nèi)勻減速減為零，則S= 
∴t= 
由動量定理知：Ft=mv
∴F= 
即飛機撞擊大樓的力為3375t，即使按飛機在樓內(nèi)勻速運動計算，撞擊力也不會達到7500t，可見，上述推斷是正確的。