人教版 (2019)选择性必修 第一册2 动量定理教案设计

授课题目

动量定理

设计依据

课标分析：

动量定理是一个重要的规律，它揭示了力在一段时间内连续作用的累积效果与动量变化之间的关系，进一步揭示了运动状态变化与相互作用之间的关系。本主题结合生活真实案例情境，提出问题，通过分析讨论解决问题，引导学生思考，从情境中构建物理运动模型，进行理论推导得到动量定理表达式，加强学生对动量定理内容的理解，培养学生科学探究能力。应用动量定理解决问题、解释生产生活中的有关现象，培养学生以科学的眼光看待问题，理论指导实践。

教学目标

核心素养目标：

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，加深对物体运动和相互作用的观念。

2.科学思维：能从生活中的实际复杂问题中抽象构建便于研究的物理运动模型；利用“微元法”的思想将动量定理的适用范围从恒力过渡到变力。

3.科学探究：根据牛顿第二定律和加速度定义式推导出动量定理的内容及表达式。

4.科学态度与责任：应用动量定理解决实际问题，理解缓冲现象，在实际生活中应用动量定理来缓解危机，提高安全意识和社会责任。

板书设计

动量定理

一、动量定理

1. 内容：物体在一个过程中所受力的冲量等于它在这个过程始末的动量变化量。
2. 公式：
3. 理解：

(1)  力的冲量：合力的冲量或各个力的冲量的矢量和

(2)  动量变化量：△p=mv2-mv1

(3)  矢量方程：“一维”规定正方向

4. 适用范围：

(1)  动量定理不仅适用于恒力，也适用于变力

(2)  动量定理不仅适用于直线运动，也适用于曲线运动；

(3)  动量定理不仅适用于宏观低速物体，也适用于微观高速物体。

5. 优点：

不需要考虑中间过程的运动细节，只需考虑初、末状态。

二、动量定理的应用

解题步骤

教师活动

学生活动

设计意图

任务1：探究小女孩对吴菊萍的作用力的大小

【环节1：创设情境】

最美妈妈吴菊萍女士用自己的双手接住了一个从10楼坠落下来的两岁女孩，她的手臂也因此受到巨大的冲击力而骨折。吴菊萍女士受到的冲击力有多大？

【环节2：问题驱动】

1.选择谁作为研究对象？研究思路？

2.从情境中构建物理运动模型，描述小女孩下落过程中有哪几个运动阶段？

3.小女孩与吴菊萍接触前的瞬间，下落速度v为多大？

4.若假定吴菊萍手臂与女孩的接触时间，应用已学的运动学知识，推导并估算吴菊萍受到小女孩给她的作用力为多大？

5．重新整理公式，得到，这些物理量都是什么含义？

6．实际上，吴菊萍与小女孩接触过程中受到的作用力不是恒力，故小女孩做的不是匀减速直线运动，那么动量定理还能用么？

7．在我们应用动量定理估算吴菊萍受到的作用力时需要考虑中间过程的运动细节么？

8．尝试对全程，从小女孩刚开始坠落到停止运动应用动量定理，再次估算一下吴菊萍受到小女孩的作用力大小？

【环节3：能力提升】

通过对上面问题的分析，学生进行理论推导，代数计算，推导得出动量定理的基本表达式，加强理解冲量和动量变化的定量关系，归纳总结动量定理的适用范围和优点。通过这一整个分析过程培养学生的科学思维能力。

任务2：应用动量定理解决问题、解释现象

【环节1：创设情境】

在同样的情况下，两岁小女孩从10楼坠落下来，同学们作为施救者，有什么办法在接住小女孩的同时又能减少对自己的损害？

【环节2：问题驱动】

1．在相同情况下，造成吴女士受到的冲击力过大的原因？

2.如果你作为施救者，怎样才能既确保自己的安全又能接住小女孩？

3.要怎样接水球才能保证水球不破？原理解释？

4．你还能想到日常生活中还有哪些应用动量定理的例子吗？你能用今天所学知识解释一下么？

5.相同质量的铁锤和橡皮锤敲钉子，你选哪个？

6.怎样抽桌布才能使杯子不倒？

【环节3：能力提升】

学生利用动量定理解决实际问题，找到尽可能减少对自己伤害的方法，增强学生的安全意识和社会责任。学生讨论举例生活中动量定理的应用，并解释原理，从生活中学习物理，又将物理应用于生活。

学生了解问题情境，构建物理运动模型，思考解决问题的思路。

学生根据已有的物理知识，对问题的思考，在教师的引导回答问题、动手推导和计算。运用牛顿第二定律和加速度定义式推导出动量定理的基本公式，并计算出小女孩对吴菊萍女士的作用力大小。

学生从动量定理入手考虑问题，从原理上分析减小作用力的方法。

学生小组间先进行讨论，举例生活中动量定理的应用并给予解释。再根据教师列举的应用，解释原理。

创设真实物理情境，让学生通过已有知识自主思考、分析和解决问题，激发学生对于无力的学习兴趣，更好地理解物理规律。

经历理论推导过程，应用已有知识解决生活实际问题，并整理得到动量定理。两次对不同运动过程应用动量定理求解小女孩对吴菊萍的作用力，一方面加深了对动量定理适用范围和优点的理解，另一方面也发展了学生思维。

应用动量定理解决实际问题，理解缓冲现象，在实际生活中应用动量定理来缓解危机，提高学生安全意识和社会责任。

动量定理在生活中的应用非常广泛，大量列举实例加深学生对动量定理的理解，学生运用所学知识解释生产生活中的现象。