1.2 动量定理 教学设计(表格式)2025-2026学年高二上学期物理教科版(2019)选择性必修第一册

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1.2 动量定理 教学设计(表格式)2025-2026学年高二上学期物理教科版(2019)选择性必修第一册

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《1.2动量定理》教学设计
授课科目:高中物理 授课教师:
授课年级:高一年级 课 时:1课时
学情分析 学生已经具有受力分析、牛顿第二定律等知识,掌握了矢量的运算法则;具备一定的分析和推理论证能力,具有建立物理模型解决生活中实际问题的能力。但解决复杂情境的问题,学生还有较大的困难。因此在教学中应该通过实验、视频、图片等方式提供丰富的感性素材,引导学生分析、思考,从实际情境中建构模型,发展学生分析和解决问题的能力。
教材分析 本节课的内容选自教科版高中物理选择性必修一第1章第2节。 从单元层面上来看,学生在前面学习了动量,为本节课奠定了基础;动量定理又为之后学习“动量守恒定律”做好铺垫,起到承上启下的作用,形成严密的知识逻辑闭环。 课程标准要求学生通过理论推导和实验,理解动量定理,能用其解释生产生活中的有关现象。
教学目标 基于教材与学情的分析,我制定以下教学目标。 【物理观念】理解动量定理的概念及其矢量性,进一步认识运动与相互作用。能应用动量定理解决实际问题。 【科学思维】能运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。 【科学探究】经历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。 【科学态度与责任】能理解缓冲现象,在生活中能利用缓冲来减小碰撞危害,形成拒绝高空抛物的社会意识。培养学生“从生活到物理,从物理到生活”的意识。
教学重难点 教学重点:1、动量定理的推导;2、利用动量定理解决实际问题。
教学难点: 应用动量定理时,正确理解动量定理的矢量性。
教学方法 为了达成教学目标,帮助学生明晰重点、突破难点,我选定探究式学习的教学策略,将启发式问题教学法与合作探究法应用其中。
教学用具 鸡蛋、瓦片、砖块、海绵、锤子
教 学 过 程
过程 教师活动 学生活动 设计意图
导入 (2min) “中华武术,博大精深。周老师不才,年轻时候,对于劈砖,略有研究。同学们想看吗?想看的同学请来点儿掌声!接下来就请同学们欣赏,徒手劈砖!” “为何手掌能有如此强大的爆发力?通过本节课的学习,你也能掌握劈砖的奥秘!接下来,就让我们来探究这个力的大小与哪些因素有关。” 观看劈砖视频,思考教师提出的问题。 视频引入,激发学生兴趣,引发学生思考。
知识建构——猜想假设 (4min) 【情境一】 老师准备了两枚新鲜的生鸡蛋,一个水槽。水槽一半放有海绵,一半放有砖头,老师从同一个高度释放,请同学们猜猜,会有什么现象? 问题1:两个鸡蛋在接触底面前的动量相等吗? 问题2:与底面的碰撞过程中的动量变化相等吗? 问题3:为什么落在砖上的鸡蛋碎了?——时间不同,冲击力不同。 【情境二】 “鸡蛋撞在砖头上,粉身碎骨。在另一种状况下,小小的鸡蛋却能对人体造成伤害。苏州一男孩将鸡蛋从7楼扔下,将行人胳膊砸肿。高空抛物究竟有多危险,我们通过一个实验来看看。将鸡蛋置于35米的高空静止释放,看看它能否对彩钢造成伤害。“ “同样是鸡蛋,为什么第一次鸡蛋没有对板砖造成伤害,高空落下却将钢板砸穿呢?”——速度不同,作用力不同。 从这个实验不难看出,再小的物体从高空落下也会产生巨大的冲击力,会对公共安全造成危害。自2021年3月1日起,高空抛物正式入刑,维护公共安全,人人有责。 【情境三】 不仅在生活中,运动也要注意安全。足球场上,迎面而来的足球被运动员用头顶入球门,观众欢呼雀跃。请同学们试想,如果现在是你在足球场上,迎面飞来一个速度相等的铅球,你敢用头去顶吗?——与质量有关。 从刚才的三个情境中,同学们能总结出碰撞作用力的大小与哪些因素有关吗? 观察实验现象,思考提出的问题。 观看视频,思考问题。 带入情境,思考碰撞作用力大小的影响因素。 通过实验、视频、提问三种方式设置了三种情境,通过对比引导学生思考分析碰撞作用力大小影响因素,提出猜想与假设。 提升学生科学探究能力与科学思维。
知识建构 —— 理论推导 (5min) 【小组讨论:理论推导】 请同学们看这样一个情境,水平面上,一个质量为m的物体在合力F的作用下,经过一段时间后,速度由v变为v’,试推导合外力与动量的变化关系。 类比之前动能定理的推导,我们先一起来分析一下这个过程,动量变化说明有速度的变化,有速度改变说明一定有加速度,加速度由合外力决定,所以合外力与动量变化之间就应该存在某种联系。请小组合作进行推导。每个小组选一位代表作为发言人。 小组合作交流,依据给出的情境推导出作用力与动量变化之间的联系。 学生小组讨论交流,发挥学生主观能动性,训练学生小组合作交流的能力与科学探究能力。
知识建构 —— 冲量 (5min) 等式左边表示的是力在时间上的累积,我们把这个物理量称作冲量,用符号I表示,表示为I=Ft。 一、冲量 1、定义:力与力作用时间的乘积 2、表达式:I=Ft “根据表达式,请同学们思考这三个问题: (1)冲量的单位是什么? (2)冲量单位与动量单位有何联系? (3)冲量是标量还是矢量?” 3、单位:牛秒,N·s 4、矢量:方向与力的方向相同 【例1】质量为2kg的物体A,放在光滑的水平面上,水平力F=10N,作用了1s,位移为5m,则: 在此过程中F的冲量大小是______,重力的冲量大小是_____,合力的冲量是_______。 理解冲量的定义,思考其表达式与单位。 应用知识,计算冲量。 知识建构,理解新知。 当堂训练,新知应用。
知识建构 —— 动量定理 当我们再来看这个表达式,这个冲量是哪个力的冲量呢? 合外力的冲量等于动量的变化量,这就是动量变化的规律,我们将这个规律称作动量定理。【板书】 二、动量定理 1、内容:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 2、表达式:或 I= 3、注意: (1)冲量是合外力的冲量;动量变化量是末动量减初动量 (2)矢量式:使用时规定正方向 “学习了新的规律,我们试着用一下。” 【例2】在第一次太空授课中,我国宇航员王亚平在天宫授课时,利用质量测量仪粗略测出了聂海胜的质量。若聂海胜受到恒力F从静止开始运动,经时间t获得相对飞船的速度v,则聂海胜的质量约为(  ) 从刚才这道练习题中,我们尝试梳理一下动量定理的分析步骤: 定对象,定过程(研究对象、研究过程、初末状态) 分析力,确定(受哪些力,矢量和) 明状态,确定Δp(找到初末动动量) 规定正方向 列方程,解方程 “我们再回顾一下前面实验情境,试着用刚才总结的步骤来分析。” 【例3】鸡蛋质量为50g,从45cm高度静止释放,落到海绵上的速度为3m/s。已知从鸡蛋与海绵作用时间为0.1s,空气阻力不计,10m/s2。 求:海绵弹力的冲量。“请同学们思考,海绵弹力是恒力还是变力?——变力冲量也适用。” 新知建构,理解动量定理的内容。 正确应用定量定理解决实际问题。 总结动量定理分析步骤。 应用方法,解决问题。 知识建构,通过构建情境题目,让学生能应用所学知识解决实际问题,加深学生对于动量定理的理解与应用。
新知应用 生活中,有很多现象都可用动量定理来解释。 运动场上,篮球传球,接球时为什么要屈肘? 生活中,工人砸墙用铁锤,贴瓷砖用橡胶锤,为什么? 为什么蹦极绑橡皮绳,而不绑上更牢固的钢丝绳呢? 生活中还有哪些与动量定理有关的现象呢? 思考如何用动量定理解释生活中的现象。 知识迁移应用,深度思考,深度学习。
小结(2min) 同学们对动量定理掌握得很不错嘛,我们在来回顾一下本节课所学的内容。本节课我们认识了冲量,知道了冲量是力在时间上的累积。恒力的冲量可以用公式I=Ft直接结算,变力的冲量可以用什么求解?(想想鸡蛋落到海绵垫,我们用什么计算的弹力冲量。)(动量定理的内容是什么?合外力的冲量等于动量的变化量。动量定理是矢量式,使用时要注意先规定正方向。动量的变化量是末量减初量。 根据PPT板书回顾本节课内容 复习巩固,总结提升。
课后思考 1、如何劈砖更容易成功? 2、观看“水刀”工作视频,并思考: (1)为何水刀具有如此巨大的威力? (2)如何利用动量定理计算流体的冲击力? 课后思考 知识拓展
板书设计 一、冲量 1、定义:力与力作用时间的乘积 2、表达式:I=Ft 3、单位:牛秒,N·s 4、矢量:方向与力的方向相同 二、动量定理 1、内容: 2、表达式:或 I= 3、注意: (1)冲量是合外力的冲量;动量变化量是末动量减初动量 (2)矢量式

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