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《动量定理》教案
教学目标
一.知识目标
1.能够自行推导出动量定理的表达式。
2.理解动量定理的确切含义和表达式。知道动量定理适用于变力。3.会用动量定理解释有关现象。
4.会用动量定理分析、计算简单的问题。
二、能力目标
1.培养学生的推理能力和说明说理能力。2.学会用动量定理解释现象和处理问题。
三、德育目标
1.通过动量定理的推导和应用，使学生了解物理学的研究方法。2.培养学生具体问题具体分析、理论联系实际的能力。
教学重点
1.动量定理的推导。
2.利用动量定理解释有关现象。
教学难点
1.理解动量定理的确切含义。
2.如何利用动量定理分析打击和碰撞类力学问题。教学方法
通过演示实验．引入课题，激发学生兴趣；
通过例题分析，归纳动量定理解题的基本思路和步骤；
运用动量定理解释日常生活中的物理现象，培养学生理论联系实际的能力．
分层教学法． 教学用具
鸡蛋四个，泡沫塑料垫一块，软垫一块，一块瓦片，一本硬封面的书，铁锤、投影仪、投影片、CAI课件． 课时安排
1课时 教学过程
[投影本节学习目标] 1.能够自行推导动量定理． 2.理解动量定理的意义．
3.会用动量定理解释有关现象．
4.会用动量定理解决相关物理问题．
一、导入新课
通过上节课的学习我们知道：物体动量变化时一定受到了冲量的作用．那么冲量和物体动量的变化究竟存在什么样的定量关系呢?通过本节课的学习．我们来完成这一任务．
二、新课教学
(一)动量定理
基础知识
请同学们阅读课文，回答下列问题： [投影片出示] 1.什么是动量?什么是冲量? 2.什么是动量的变化量? 3.冲量与动量的变化有何关系?试证明． 4.什么是动量定理? 学生阅读课文后，得出结论；
1.从上节的学习中知道：物体运动的速度和质量的乘积叫动量。即pmv；而力和力作用时间的乘积叫冲量，即I=F·t．
2.不同状态间动量的改变叫动量的变化量，它是一矢量，并且是一过程量，即：
pp2p1
3.冲量应与动量的变化相对应．
若一质量为m、初速度为v1的物体，在恒力F作用t时间后速度变为v2。则：
p1mv1 p2mv2 pp2p1 =mv2-mv1 =m(v2-v1)
v1又因为：a=v2 t 结合牛顿第二定律：F合＝ma v1
得：F合＝mv2tm(v2v1)tpt
即：F合t=p
故：I合=p
4.物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化,这一结论叫动量定理．
深入探究
请同学们回忆所学知识，分组讨论后回答下列问题：
[投影片出示]
1.对物体所受的合外力冲量有哪些求法?
2.合力的冲量是否就是动量的变化?
3.公式“c”中各量是什么意思?
4.动量定理对变力是否适用?
学生讨论后得出结论：
1.对于物体所受的合力的冲量，由于各个力作用的时间是相同的，故合力的冲量实质上也是各力冲量的矢量和(因为冲量是矢量),所以我们在求合外力的冲量时可有两种方法：
①求出物体所受的合力，然后根据冲量的计算式求得该合力的冲量．
②求出物体所受各力的冲量，然后应用平行四边形定则(一维时可在规定正方向后，简化为代数运算)求这些冲量的矢量和。
3.在动量定理的数学式“I合＝p2p1”中：
I合表示物体所受的合冲量(合力的冲量)．
p2表示物体末了状态所具有的动量．
p1表示物体初始状态所具有的动量．
4．动量定理虽是在恒力情况下推导出来的．但它对于变力仍然适用，并且变力在生活中更为普遍.应用动量定理后，可求出这一变力的等效恒力，即变力的平均值.教师总结
从前面的学习中我们知道，对于一矢量往往可把它分解到不同的方向上，即矢量的分解与合成.对于冲量及动量这两个矢量，我们同样可以分解到不同的方向进行讨论.若对其采用正交分解后则有：
Ix=px2px1
Iy=py2py1
并且这样处理后在很多问题的解决中会带来很大的方便．
基础知识应用
1.物体在恒定合外力的作用下,下列说法正确的是（）
A．动量的方向一定与合外力方向相同
B．动量方向与冲量方向一定相反
C．动量变化的方向与冲量方向相同
D．动量变化的方向可能与冲量方向相反
2.质量为8 kg的铅球，在运动员手的推力作用2 s后，速度变为25 m／s．则：
①铅球的初动量为多少?
②铅球的末动量为多少?
③铅球的动量变化为多少?
④运动员的平均作用力为多少?
[参考答案]1.C 2.①O ②200 kg·m／s ③200 kg·m／s ④100 N(二)动量定理的应用
基础知识
1.物理现象的解释．
[实验演示] “瓦碎蛋全”
请学生观察实验后，回答下列问题： 1.同学们观察到什么现象? 2.物体的破碎是力大时容易还是力小时容易?试从生活中举一例子。3.鸡蛋没有破碎说明了什么问题? 学生观察后得出结论：
1.瓦块被砸碎了，而软垫上的鸡蛋完好无损．
2.物体受到的力大时容易破碎，例如：用力拉线的两端，若力小时无论拉多长时间都不会拉断，而用较大力时却可以将线拉断．
3.鸡蛋的完好说明作用在鸡蛋上的力比较小。
深入探究
请学生讨论后回答：
1.桌子上面，鸡蛋下面的软垫起什么作用? 若直接把鸡蛋放在桌面上行不行? 2.试解释“瓦碎蛋全”的奥妙。
学生讨论后得出结论：
1.软垫起到延长鸡蛋受力时间的作用．若直接放在桌面上，则起不到延长时间的作用． 2.之所以“瓦碎蛋全”是因为锤子加在瓦上的冲量要使瓦的动量发生变化，并且作用时间非常短，故作用力比较大;而加在鸡蛋上的冲量经软垫延时后，由“I=Ft”知，时间延长后．力会变小，故鸡蛋不破．
教师总结
对于和动量定理相关的物理现象,我们在解释时要紧抓力和时间这两者的关系．相同冲量，时间长时作用力小;时间短时作用力大．下面针对这一问题进行练习。
基础知识应用
应用动量定理的知识，解释下列物理现象；(1)[录像播放] 人平躺下后，在腹部放一石块，用锤子把石块砸碎后，人却安然无恙．(2)[录像播放] 体操运动员落地时下肢弯曲．
[参考答案](1)锤对石块的作用时间极短，故作用力很大，而人的腹部起到了延时作用，故力很小．
(2)双腿着地后若先弯曲一下可以延长动量变化的时间。从而减小地面对人的作用力． 2.物理问题的解决
基础知识
． 请同学们回忆前面所学，阅读课文例题。回答下列问题： 1.动量定理中含有哪些物理量? 2.动量定理的等量关系建立在哪些物理量之间? 3.动量定理中的运算法则是什么? 学生讨论后得出结论：
1.在动量定理中含有：合力的冲量，初状态的动量，末状态的动量．
2.动量定理的等量关系是建立在合外力的冲量和动量变化量之间的． 3.动量定理的运算应遵循“平行四边形定则”．若是一维，则可在规定正方向后简化为代数 运算．
深入探究
请学生讨论后回答下列问题： 1.应用动量定理可解决哪些问题? 2.应用动量定理的关键是什么? 学生讨论后得出：
1.应用动量定理可以求解物体所受力的大小，力作用时间的长短，物体的质量以及物体的始末速度．
2.应用动量定理的关键是： A．清楚物体的受力． B．抓住始末两状态．
教师总结
引导学生一起总结应用动量定理的一般步骤： 1.确定研究对象．
2.明确研究的物理过程。从而抓住物体的始末两状态． 3.分析研究的过程中物体的受力情况． 4.规定正方向。进而确定各量的正负． 5.根据动量定理的等量关系，列方程求解．
基础知识应用
质量是50 kg的杂技演员在距弹簧网3.2 m高处自由下落,着网后被弹向网上1.8 m高 处．已知演员与网的接触时间是2 s．则演员对网的平均冲力为多少?(g取10 m／s2)[参考答案]850 N
三、小结
[学生活动设计] A层次；自己独立归纳，结合上节总结求冲量、动量变化的方法． B层次：讨论归纳，互相释疑．
C层次：结合小结提纲归纳本节知识点．
[投影]小结提纲
1.动量定理的表达式中各量的物理意义是什么? 2.Ft=mv表示什么意思? 3.当△p一定时．如何增大作用力，又怎样减小作用力? 4.正方向的选取不一样，结果一样吗?
四、作业
l.课本 练习二.2.预习下一节． 3.思考题：
①一支粉笔立在水平桌面的纸条上。要想把纸条从粉笔下抽出，而又保证粉笔不倒，纸条应快速抽出还是缓慢抽出?说明理由．
②用0.5 kg的铁锤钉钉子。打击时铁锤的速度为4 m／s,打击后铁锤不动．设打击时同为O.01 s．求：
a．不计铁锤的重量。铁锤钉钉子的平均作用力． b．考虑铁锤的重量，铁锤钉钉子的平均作用力．
c．分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时。在什么情况下可以不计铁锤的重量呢? [参考答案] ①应快速抽出，因F一定。F=μFN，t短，△p小，不易倒． ②a.200N,方向竖直向下。b.204.9N,方向竖直向下。
c.当t≤0.01时，可不计重量。
五、板书设计
1.内容，物体所受合力的冲量等于动量的变化——冲量是物体动量变化的原因。
第三章 动量守恒定律和能量守恒定律【教学目的】掌握的冲量概念、会计算变力的冲量；掌握质点动量定理；掌握动量守恒定律及适用条件。掌握运用它分析问题的思想方法。【重点】：......
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