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冲量和动量教学设计 金华市汤溪高级中学 高波 教学目标 一、知识目标 1.理解动量的概念，知道动量的定义，知道动量是矢量。 2.理解冲量的概念，知道冲量的定义，知道冲量是矢量。 3.知道动量变化也是矢量，知道动量的运算服从矢量运算的法则。 二、能力目标 1.会计算力的冲量和物体的动量。 2.会计算一维情况下动量的变化。 三、情感目标 培养学生的创造思维能力，建立正确的认识论和方法论。 教学重点： 1.冲量的动量的概念。 2.冲量和动量的正确计算。 教学难点： 1.对冲量和动量概念的理解。 2.动量变化的计算。 师生互动活动设计： 1.教师通过演示实验展示所要讨论的问题。 2.在教师的引导下，让学生通过推导、归纳得到动量和冲量的概念。 教学过程设计 一、导入新课 前面几章我们主要应用牛顿运动定律研究了物体的运动，但对于有些物体的运用直接应用牛顿运动定律就发生了困难。（请同学们观看录像片资料中的碰撞、爆炸、打击、反冲等问题）同学们分析一下这几类问题有什么共同特点？ 学生回答后教师小结：同学们回答得很好。这几类问题中物体间作用时间都很短，作用力很大，而且作用力随时间都在不断地变化，并用变化规律很难确定。因些直接应用牛顿运动定律就发生了困难。物理学家在研究这些问题时，引入了动量的概念研究了与动量有关的规律，确立了动量守恒定律。就用有关动量的知识，这些问题就容易解决了。这一节课我们就来学习第一节—冲量和动量。（出示课题） 二、新课教学 1、动量 实验演示 取几颗弹丸，分发给学生传看。将一颗弹丸装入玩具手枪，一手持枪，一手持纸靶，沿平行黑板的方向击发：弹丸穿透纸靶。接着，佯装再次装弹（不让学生知道实际是空膛），声明：数到三时开枪。然后举枪指向某一区域的同学，缓慢数出“一、二、三”，不等枪响，手枪所指的区域的同学已经作出或抵挡或躲避的防御反应。 讨论 （1）.你们躲避什么？——子弹。 （2）.为什么要躲避？——子弹有杀伤力。 （3）.刚才传看子弹时，为什么不躲不闪？——没有速度的子弹，不具有杀伤力。 （4）.空气中的气体分子具有很大的速度（可达105m/s），它们无时不在撞击我们最珍贵也是最薄弱的部位——眼睛，我们我们却毫不在乎？——气体分子质量很小。 （5）.手枪所指的区域以外的同学为什么没有作出防御反应？——子弹不是射向他们的。 讨论总结 运动的物体能够产生一定的机械效果（如弹丸穿透纸靶），这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素，这个效果只能发生在物体的运动的方向上。物理学家们为了描述运动物体的这一特性，引入动量概念。p=mv 提问：动量的单位是什么？由学生得出。 讲解对动量的理解要点： （1）.状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。 大家知道，速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动。显然地，动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念。 （2）.矢量性：动量的方向与速度方向一致。 综上所述：我们对动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。 动量变化Δp 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和pˊ，则称：Δp= pˊ- p 为物体在该过程中的动量变化。 例题 一个质量是0.1kg的钢球，以6 m／s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m／s的速度水平向左运动（如图）。碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？ 分析：动量是矢量，它的大小和（或）方向发生了变化，动量就发生了变化，碰撞前后虽然钢球速度大小没有变化，都是6m／s，但速度的方向发生了变化，动量的方向与速度的方向相同，动量的方向也发生了变化，所以钢球的动量发生了变化。 解：取水平向右的方向为正方向，碰撞前钢球的速度m/s，碰撞前钢球的动量为： 碰撞后钢球的速度m/s，碰撞后钢球的动量为 碰撞前后钢球动量的变化为 动量的变化也是矢量，求得的数值为负值，表示的方向与所取的正方向相反，的方向水平向左。 结论：碰撞前后物体仍在同一条直线上运动，可先设一个正方向，末动量和初动量p可据此用正、负值表示，则动量的变化Δp却可用代数方法求出。 冲量 提问：如果一个物体处于静止状态，其动量为零。那么我们如何使它获得动量呢？ 我们把质量为m的物体放到光滑水平面上，为了使它得到一个动量，向它施加一个水平推力F。经过时间t，速度达到v0。则物体就具有动量p=mv。由牛顿第二运动定律及运动规律，有：a=F/m，v=at，得Ft=mv。（在教师引导下学生自主推导）