資源簡介

(共33張PPT)
內(nèi)容索引
01
02
03
自主預(yù)習(xí) 新知導(dǎo)學(xué)
合作探究 釋疑解惑
課堂小結(jié)
04
隨堂練習(xí)
課標定位
素養(yǎng)闡釋
1.知道沖量的概念,知道沖量是矢量。
2.會推導(dǎo)動量定理的表達式,體會推導(dǎo)過程。
3.知道動量定理的確切含義,掌握其表達式。
4.會用動量定理分析、解決生活中的實際問題。
1.通過理解沖量的概念及矢量性,形成物理觀念。
2.體會動量定理表達式推導(dǎo)過程,掌握科學(xué)思維。
3.通過運用動量定理解決生活中的實際問題,形成科學(xué)態(tài)度與責任。
自主預(yù)習(xí) 新知導(dǎo)學(xué)
一、動量定理
1.沖量
(1)概念:物理學(xué)中把力與力的作用時間的乘積叫作力的沖量。
(2)表達式:I= FΔt 。
(3)單位:牛秒,符號是N·s。
(4)矢量性:方向與力的方向相同。
(5)物理意義:反映力的作用對時間的累積效應(yīng)。
2.動量定理
(1)內(nèi)容:物體在一個過程中所受力的沖量等于它在這個過程始末的動量變化量。這個關(guān)系叫作動量定理。
(2)表達式:I=p'-p或 F(t'-t) =mv'-mv。
二、動量定理的應(yīng)用
根據(jù)動量定理,如果物體的動量發(fā)生的變化是一定的,作用的時間短,物體受的力就大;作用的時間長,物體受的力就小。
【思考討論】
判斷下列說法的正誤。
(1)沖量是矢量,其方向與力的方向相同。(　　)
(2)力越大,力對物體的沖量越大。(　　)
(3)物體受到的合力的沖量越大,它的動量變化量一定越大。(　　)
(4)動量定理適用范圍廣泛,既可用于單個物體,也可用于系統(tǒng)。(　　)
√
×
√
√
合作探究 釋疑解惑
【問題引領(lǐng)】
如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿光滑水平面運動,經(jīng)過時間t,速度從v變?yōu)関',應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式,推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間t的關(guān)系。
整理得Ft=m(v'-v)=mv'-mv
即Ft=mv'-mv=Δp。
【問題引領(lǐng)】
問題1.F、△p和△t 間的關(guān)系是？它的物理意義是什么
問題2.有了沖量的概念后，F(xiàn)△t=p'-p就可以簡化為I=△p，如何理解該式的物理意義
問題3.前面的推導(dǎo)是物體在恒力的作用下做勻變速直線運動情況下得出的，實際上物體所受的力往往不是恒力，也不一定做勻變速直線運動，那么動量定理還成立嗎
問題4.如何理解變力的沖量，教材中利用F-t圖像求變力沖量的方法(教材圖1.2-2)，我們曾經(jīng)在哪些物理量的求解中用到過
知識點一
沖量的理解與計算
【問題引領(lǐng)】
如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在水平面上運動,受到一個與運動方向相同的恒力F作用,經(jīng)過時間t,速度由v增加到2v。那么,在時間t內(nèi)拉力F的沖量和合外力的沖量各是多少 (物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ)
提示:Ft 　(F-μmg)t
【歸納提升】
1.沖量的理解
(1)沖量是過程量,它描述的是力作用在物體上的時間累積效應(yīng),取決于力和時間這兩個因素,所以求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量。
(2)沖量是矢量,在力的方向不變時,沖量的方向與力的方向相同,如果力的方向是變化的,則沖量的方向與相應(yīng)時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同。
(3)沖量的單位:動量與沖量的單位關(guān)系是1 N·s=1 kg·m/s,但要區(qū)別使用。
2.沖量的計算
(1)求某個恒力的沖量:
用該力的大小和力的作用時間的乘積來求,與其他力是否存在及物體的運動狀態(tài)無關(guān)。
(2)求多個力的沖量:
①如果是一維情形,可以化為代數(shù)和;如果不在一條直線上,求合沖量遵循平行四邊形定則。
②兩種方法:可分別求每一個力的沖量,再求各沖量的矢量和;另外,如果各個力的作用時間相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解。若兩個力的作用時間不同,則只能用第一個方法。
(3)求變力的沖量:
①若力與時間成線性關(guān)系變化,則可用平均力求變力的沖量。
②若給出了力隨時間變化的圖像,可用面積法求變力的沖量。
③利用動量定理求解。
溫馨提示 判斷兩個力的沖量是否相同,必須滿足沖量的大小和方向都相同,缺一不可。
【典型例題】
【例題1】 質(zhì)量相等的A、B兩個物體,沿著傾角分別為α和β的兩個光滑的固定斜面,由靜止從同一高度h2下滑到同樣的另一高度h1,如圖所示,則A、B兩物體(　　)
A.滑到h1高度時的動量相同
B.滑到h1高度時的動能相同
C.由h2滑到h1的過程中所受重力的沖量相同
D.由h2滑到h1的過程中所受合力的沖量相同
答案:B
科學(xué)思維 要比較兩物體的動量、動量變化或兩力的沖量是否相同,應(yīng)先判斷方向是否相同,若方向不同,則兩矢量必不相同;若方向相同,再比較大小,大小也相同時,兩矢量相同。
【教材題訓(xùn)練】 (多選)恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上,如圖所示,由于地面對物體的摩擦力較大,沒有被拉動,則經(jīng)時間t,下列說法正確的是(　　)
A.拉力F對物體的沖量大小為零
B.拉力F對物體的沖量大小為Ft
C.拉力F對物體的沖量大小是Ftcos θ
D.合力對物體的沖量大小為零
答案:BD
解析:對沖量的計算一定要分清求的是哪個力的沖量,是某一個力的沖量、是合力的沖量、是分力的沖量還是某一個方向上力的沖量,某一個力的沖量與另一個力的沖量無關(guān),故拉力F的沖量為Ft,A、C錯誤,B正確;物體處于靜止狀態(tài),合力為零,合力的沖量為零,D正確。
【問題引領(lǐng)】
知識點二
動量定理及其應(yīng)用
如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿光滑水平面運動,經(jīng)過時間t,速度從v變?yōu)関',應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式,推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間t的關(guān)系。
整理得Ft=m(v'-v)=mv'-mv
即Ft=mv'-mv=Δp。
【歸納提升】
1.動量定理的理解
(1)動量定理的表達式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。
(2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因。
(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值。
2.動量定理的應(yīng)用
(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象:
①物體的動量變化量一定時,力的作用時間越短,力就越大;力的作用時間越長,力就越小。
②作用力一定時,力的作用時間越長,動量變化量越大;力的作用時間越短,動量變化量越小。
(2)應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟:
①選定研究對象,明確運動過程。
②進行受力分析和運動的初、末狀態(tài)分析。
③選定正方向,根據(jù)動量定理列方程求解。
牛刀小試：
1.在跳高比賽時,在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子
提示:運動員跳過橫桿后,落地時速度較大。人落到海綿墊子上時,可經(jīng)過較長的時間使速度減小到零,在動量變化相同的情況下,人受到的沖力減小,對運動員起到保護作用。
2.在一條直線上運動的物體,其初動量為8 kg·m/s,它在第1 s內(nèi)受到的沖量為-3 N·s,第2 s內(nèi)受到的沖量為5 N·s,它在第2 s末的動量為多少
提示:根據(jù)動量定理得p-mv0=I,則p=I+mv0=(-3+5+8) kg·m/s=10 kg·m/s。
【典型例題】
【例題2】 如圖所示,用0.5 kg的鐵錘豎直把釘子釘進木
頭里,打擊時鐵錘的速度為4.0 m/s。已知打擊后鐵錘的速
度變?yōu)?,打擊的作用時間是0.01 s。
(1)不計鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵錘的
平均作用力是多少
(2)考慮鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵錘的平均作用力又是多少 (g取10 m/s2)
答案:(1)200 N,方向豎直向下　(2)205 N,方向豎直向下
解析:(1)以鐵錘為研究對象,不計鐵錘重力時,鐵錘只受釘子的作用力,方向豎直向上,設(shè)為F1,取豎直向上為正,由動量定理可得F1t=0-mv
由牛頓第三定律知,釘子受到鐵錘的平均作用力為200 N,方向豎直向下。
(2)若考慮鐵錘重力,設(shè)此時鐵錘受釘子的作用力為F2,取豎直向上為正,對鐵錘應(yīng)用動量定理得
(F2-mg)t=0-mv
由牛頓第三定律知,釘子受到鐵錘的平均作用力為205 N,方向豎直向下。
科學(xué)思維 動量定理應(yīng)用的三點提醒
1.在用動量定理解題時,一定要認真進行受力分析,不可有遺漏,比如漏掉物體的重力。
2.列方程時一定要先選定正方向,將矢量運算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運算。
3.若物體在運動過程中所受的力不是同時的,可將受力情況分成若干階段來解,也可當成一個全過程來求解。
【變式訓(xùn)練2】 如圖所示,一個質(zhì)量為0.5 kg的小球沿光滑水平面以大小為5 m/s的速度水平向右運動,與豎直墻壁碰撞后以大小為3 m/s的速度反向彈回,已知小球跟墻壁作用的時間為0.05 s,則該過程中小球受到墻壁的平均作用力(　　)
A.大小為80 N,方向水平向左
B.大小為80 N,方向水平向右
C.大小為20 N,方向水平向左
D.大小為20 N,方向水平向右
答案:A
解析:設(shè)小球受到的平均作用力為F,以初速度方向為正方向,對小球撞墻的過程,由動量定理有Ft=mv2-mv1,代入數(shù)據(jù),得平均作用力為F=-80 N,負號表示方向向左,故A正確,B、C、D錯誤。
課堂小結(jié)
隨堂練習(xí)
1.(沖量的理解)下面關(guān)于沖量的說法正確的是(　　)
A.物體受到很大的沖力時,其沖量一定很大
B.當力與位移垂直時,該力的沖量為零
C.不管物體做什么運動,在相同時間內(nèi)重力的沖量相同
D.只要力的大小恒定,其相同時間內(nèi)的沖量就恒定
答案:C
解析:沖量是力與力的作用時間的乘積,是矢量,力大,沖量不一定大,A錯誤;當力與位移垂直時,該力的沖量不為零,B錯誤;不管物體做什么運動,在相同時間內(nèi)重力的沖量相同,C正確;力的大小恒定,其相同時間內(nèi)沖量方向不一定相同,D錯誤。
2.(動量定理的理解)(多選)在任何相等時間內(nèi),物體動量的變化量總是相等的運動可能是(　　)
A.勻速圓周運動 B.勻變速直線運動
C.自由落體運動 D.平拋運動
答案:BCD
解析:物體做勻變速直線運動、自由落體運動、平拋運動所受的合外力恒定不變。由動量定理可知,它們在任何相等時間內(nèi)的動量變化量總相等,而物體做勻速圓周運動合外力是變力,故B、C、D均正確,A錯誤。
3.(定性分析問題)如圖所示,從高處跳到低處時,為了安全,一般都要屈腿,這樣做是為了(　　)
A.減小沖量
B.減小動量的變化量
C.增大與地面的沖擊時間,從而減小沖擊力
D.增大人對地面的壓強,起到安全作用
答案:C
解析:人在和地面接觸時,人的速度減為零,由動量定理可知(F-mg)t=Δp,而屈腿可以增加人著地的時間,從而減小受到地面的沖擊力,故選C。
4.(動量定理的應(yīng)用)將質(zhì)量為m=1 kg的小球,從距水平地面高h=5 m處,以v0=10 m/s的水平速度拋出,不計空氣阻力,g取10 m/s2。求:
(1)拋出后0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量;
(2)平拋運動過程中小球動量的增量Δp;
(3)小球落地時的動量p'。
答案:(1)4 N·s　方向豎直向下
(2)10 kg·m/s　方向豎直向下
解析:(1)重力是恒力,0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量
I=mgt=1×10×0.4 N·s=4 N·s,方向豎直向下。
小球飛行過程中只受重力作用,所以合外力的沖量為
I'=mgt=1×10×1 N·s=10 N·s,方向豎直向下
由動量定理得Δp=I'=10 kg·m/s,方向豎直向下。
(3)小球落地時豎直分速度為vy=gt=10 m/s。
方向與水平方向的夾角為45°。《動量守恒定律》大單元教學(xué)設(shè)計
第2節(jié)動量定理
授課教師：xxx
xxx中學(xué)
202x.xx.xx
一、《動量守恒定律》學(xué)習(xí)內(nèi)容分析：
（一）課程標準的要求
1.1.1理解沖量和動量。通過理論推導(dǎo)和實驗，理解動量定理和動量守恒定律，能用其解釋生產(chǎn)
生活中的有關(guān)現(xiàn)象。知道動量守恒定律的普適性。
1.1.2 通過實驗，了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點。定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生
活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象。
1.1.3體會用守恒定律分析物理問題的方法，體會自然界的和諧與統(tǒng)一。
（二）教材分析
高中物理必修課程中力學(xué)、電學(xué)的內(nèi)容，為學(xué)生初步形成物質(zhì)觀、運動與相互作用觀和
能量觀奠定了重要的基礎(chǔ)。“動量守恒定律”這一章為學(xué)生進一步形成運動與相互作用觀提
供幫助。動量和動量守恒定律在高中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位。
本章結(jié)構(gòu)設(shè)計與以往教材相比有所調(diào)整，在強調(diào)知識傳授的同時，還要體現(xiàn)科學(xué)探究精
神，強調(diào)物理學(xué)中的“守恒思想”。
本章共 6節(jié)，大致可以劃分為三個小單元。
第一單元包括第1、2節(jié)，即“動量”“動量定理”，這部分內(nèi)容側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生理解動量
、沖量和動量定理，并能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。第二單元包括第3、4節(jié)，即“動
量守恒定律”“實驗:驗證動量守恒定律”，這部分內(nèi)容側(cè)重介紹動量守恒定律的建立過程
，并要求學(xué)生能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。第三單元包括第5、6節(jié)，即“彈性碰撞和
非彈性碰撞”“反沖現(xiàn)象火箭”，這部分內(nèi)容介紹動量守恒定律的應(yīng)用。
（三）學(xué)情分析
守恒的思想方法對學(xué)生來說并不陌生，他們在高中物理必修課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了機械能守
恒定律、電荷守恒定律和能量守恒定律等，對教材設(shè)計的“尋求碰撞中的不變量”的要求會
有較深入的認識，在此基礎(chǔ)上動量概念的引入也就合理。盡管這樣的實驗和探究過程學(xué)生不
能獨立完成，但是，他們在尋求“不變量”的探究過程中親身體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想和挖
掘證據(jù)等活動，這具有十分重要的教育價值。
需要引導(dǎo)學(xué)生注意，動量是矢量。學(xué)生對此必須有清楚的理解，這里再次涉及對矢量運
算的認識問題。動量的運算服從矢量運算的法則。當動量在同一條直線上時，在選定一個正
方向之后，動量的運算就可以簡化成代數(shù)運算。
教材用積分的思想對變力情況的動量定理推導(dǎo)，進行了定性的說明，積分思想處理問題
在物理必修課程中曾有所滲透，學(xué)生并不陌生。
二、動量守恒定律學(xué)習(xí)目標
1.動量概念的形成過程
第1節(jié)“動量”從觀察“問題”欄目的實驗現(xiàn)象(兩個相同鋼球的碰撞)入手，隨后圍繞該
問題展開討論，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了演示實驗，研究質(zhì)量不同小球的碰撞問題，引導(dǎo)學(xué)生進一
步尋求碰撞中的不變量。這樣處理的目的，一方面，是為動量概念的引入提供實驗基礎(chǔ);另
一方面，是引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究過程。學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的過程中，發(fā)現(xiàn)問
題并提出猜想，感悟自然界的和諧與統(tǒng)一。
本章沒有依據(jù)動量概念形成的歷史過程展開，而是以旁批“物理學(xué)家始終在尋求自然界
萬物運動的規(guī)律，其中包括在多變的世界里找出某些不變量”來引導(dǎo)學(xué)生認識動量。同時，
教材以動量概念的建立過程為例，在“科學(xué)方法”欄目中介紹了“抽象與概括”這一科學(xué)方
法。
教材所講的在碰撞過程中尋求的“不變量”并不能肯定是“守恒量”，但是“不變量”
的結(jié)果會給我們一個強烈的提示:在兩個物體的碰撞過程中很可能存在“守恒量”，這個猜
測是有實驗基礎(chǔ)的。
2.運用科學(xué)推理方法得出動量定理和動量守恒定律
教材通過物體在恒力作用下做勻變速直線運動這一特例，運用演繹方法推導(dǎo)出動量定理
。動量定理不僅適用于恒力情況，而且適用于變力情況，正因為適用于變力情況，它才有廣
泛的應(yīng)用。不過，因其理論推導(dǎo)較難，在中學(xué)階段不宜要求過高，教材用積分的思想(在物
理必修課程中曾有所滲透)進行了定性的說明。這樣可以開闊學(xué)生的思路，便于他們自覺地
運用所學(xué)知識來處理問題。在變力的情況下，動量定理公式中的作用力應(yīng)理解為變力在作用
時間內(nèi)的平均值。
我們從教材推導(dǎo)動量定理的過程可以看出，物體動量對時間的變化率等于它所受的力。
這表明動量定理的物理實質(zhì)與牛頓第二定律是相同的。引導(dǎo)學(xué)生嘗試用動量概念表示牛頓第
二定律，這有助于學(xué)生對動量概念以及運動與相互作用關(guān)系形成深入的理解。
教材通過動量定理和牛頓第三定律，并運用演繹方法推導(dǎo)出動量守恒定律。在學(xué)生理解
動量和動量定理的基礎(chǔ)上，引入系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念，并通過實例指明區(qū)分內(nèi)力和外力
的方法，以及給出在外力遠小于內(nèi)力的情況下，外力可以忽略不計的具體實例。為使學(xué)生深
入理解動量守恒定律，理解運動與相互作用的關(guān)系，教材將動量守恒定律與牛頓運動定律緊
密結(jié)合，使學(xué)生深刻認識到系統(tǒng)的動量在整個過程中一直保持不變的含義。保持不變意味著
守恒的存在，這一點會使學(xué)生逐步熟悉如何用守恒思想來處理問題。同時，通過實例揭示牛
頓運動定律從“力”的角度反映物體間的相互作用，動量定理和動量守恒定律從“動量”的
角度描述物體間的相互作用。
動量守恒定律的普適性，為學(xué)生深層次認識自然界的和諧與統(tǒng)一提供了很好的例證。同
時，它也為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑。教材通過例題，展示了應(yīng)用動量守恒定律解決碰
撞問題的優(yōu)勢所在。
通過對動量及其守恒定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以認識到，任何科學(xué)概念的形成、規(guī)律的建立
都不會是簡單拼湊得出的，都需要經(jīng)歷嚴格的科學(xué)歸納、推理和論證等過程。
3.突出科學(xué)探究能力的培養(yǎng)
本章雖然沒有冠以“探究”字樣的探究性實驗，但是科學(xué)探究的思想滲透于整章之中。
下面框圖展示的設(shè)計思路可以反映教材是如何引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、完成動量守恒定
律學(xué)習(xí)的。
其中，第4節(jié)“實驗:驗證動量守恒定律”雖然屬于驗證性實驗，但是從整章的科學(xué)探究
設(shè)計來看，該實驗是探究中獲取證據(jù)的必要環(huán)節(jié)。
4.在真實、有意義的情境中應(yīng)用動量守恒定律
本章第5節(jié)的設(shè)計不僅是為了讓學(xué)生加深對碰撞知識的理解，而且還把它作為載體，深
入細致地貫徹學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維和科學(xué)探究的要素，在真實、典型、有意義的情境
中引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用動量守恒定律。
關(guān)注學(xué)生是否掌握了知識結(jié)論的同時還應(yīng)關(guān)注學(xué)生是否能夠靈活地運用動量守恒定律和
機械能守恒定律來解決典型的碰撞問題。實際上，可以把這節(jié)課看成是學(xué)生學(xué)過動量和動量
守恒定律之后的一節(jié)習(xí)題課。不要讓學(xué)生背誦各種碰撞情況下的結(jié)論，更不應(yīng)讓學(xué)生以這些
結(jié)論為基礎(chǔ)去解新的題目。
教材在得到碰撞前后兩個小球速度的關(guān)系式后，討論了三種特殊情形下兩個小球碰撞前
后速度的關(guān)系，目的是向師生傳遞一個信息:物理學(xué)中定量關(guān)系式的作用，遠遠不只是用于
數(shù)值計算，從中還可以得出很多定性的結(jié)論。這種能力對于學(xué)生學(xué)好物理課程是非常重要的。
應(yīng)該看到，以上分析的三種情況，實際就是根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律給出的
預(yù)測。對預(yù)測的檢驗就是對這兩個基本定律的檢驗。所以，這節(jié)課為學(xué)生營造出經(jīng)歷科學(xué)探
究過程的真實情境。學(xué)生通過生活經(jīng)驗已經(jīng)對于這幾類碰撞的結(jié)果有了自己的預(yù)期，應(yīng)用物
理知識和數(shù)學(xué)知識進行分析后，看看結(jié)論是否與生活經(jīng)驗一致，這也是一種驗證過程。
學(xué)科核心素養(yǎng)中十分突出科學(xué)思維和科學(xué)探究，但科學(xué)探究不能僅注重形式，它要滲透
于全部教學(xué)內(nèi)容之中。
5.科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)
本章力求使學(xué)生能運用動量知識解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象，加深對科學(xué)本質(zhì)的認識，
增強社會責任感。例如，“STSE”欄目中的“汽車碰撞試驗”“科學(xué)漫步”欄目中的“歷史
上關(guān)于運動量度的爭論”、第2、3節(jié)中的例題以及第5、6節(jié)內(nèi)容的設(shè)計，都集中反映了對科
學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)。其中，第6節(jié)“反沖現(xiàn)象火箭”通過生產(chǎn)生活中的實例介紹反沖現(xiàn)象，
在“科學(xué)漫步”欄目中對火箭知識進行拓展，并進一步介紹我國在航空、航天事業(yè)中的進步，
激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
單元學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計
單
元 單元大任務(wù) 單元大任務(wù)分 核心任務(wù)分解
學(xué) 解
習(xí)
主
題
活動 1 ：播放超級碰撞球視頻
演示碰撞球?qū)嶒?br/>活動 2：理解動量的概念及其矢
核心任務(wù) ：尋 量性
求碰撞中的不變 活動 3：計算直線情況下的動量
如圖所示,大家正在玩一 量。 （核心任 變化量
種游戲——超級碰撞球。 務(wù)情境：高度為
多個籃球般大小的鋼球用
什么相同？）
鋼纜懸掛在屋頂。拉開最
右邊鋼球到某一高度,然 活動 1 ：通過理解沖量的概念
核心任務(wù)：推
后釋放,碰撞后,僅最左邊 及矢量性,形成物理觀念
超級
的球被彈起,擺至最大高 導(dǎo)動量定理的
碰撞 活動 2：體會動量定理表達式推度后落下來再次碰撞,致 表達式,體會推
球 導(dǎo)過程,掌握科學(xué)思維使最右邊鋼球又被彈起。 導(dǎo)過程 （核心
碩大的鋼球交替彈開,周 活動 3：通過運用動量定理解決任務(wù)情境：
而復(fù)始,情景蔚為壯觀。 生活中的實際問題,形成科學(xué)態(tài)
兩個碰撞球之間 度與責任
的受力在一段
時間內(nèi)積累的
效果？）
核心任務(wù) ：推 活動 1 ：理解系統(tǒng)、內(nèi)力外力
導(dǎo)動量守恒定 的概念,形成物理觀念
律的表達式（ 活動 2：通過推導(dǎo)動量守恒定律
核心任務(wù)情 的表達式,掌握科學(xué)思維方法
景：兩個碰撞 活動 3：通過運用動量守恒定律解
球碰撞過 釋生活中的實際問題,形成正確的
科學(xué)態(tài)度
程中的受
力沖量等
大反向，
動量變化
如何？）
核心任務(wù) ：實 活動 1 ：理解實驗的基本思路
驗：驗證動量守 。
恒定律。（核心 活動 2：根據(jù)器材和實驗?zāi)康脑O(shè)
任務(wù)情境 ：如 計實驗方案
何驗證碰撞過程 活動 3：實驗操作、數(shù)據(jù)處理和
中的動量守恒） 誤差分析
活動 4：
活動 1 ：理解對心碰撞、彈性碰
撞、非彈性碰撞的概念及特點,形
核心任務(wù) ：對 成物理觀念
碰撞問題的分 活動 2：通過對碰撞問題的分析,
培養(yǎng)科學(xué)思維能力
析 （核心任務(wù)
活動 3：運用動量守恒定律解決
情境： 問題,形成科學(xué)態(tài)度
碰撞中的不同
？）
核心任務(wù) ：應(yīng) 活動 1 ：理解反沖的概念及規(guī)律,
用動量守恒 形成物理觀念
定律分析反 活動 2：通過反沖現(xiàn)象的分析,掌
沖運動問題 握科學(xué)思維方法
活動 3：體會物理學(xué)規(guī)律在推動
人類社會發(fā)展中的重要作用,形成
正確的科學(xué)態(tài)度及價值觀
課時設(shè)置
第1節(jié)動量 1學(xué)時
第2節(jié)動量定理 1學(xué)時
第3節(jié)動量守恒定律 2學(xué)時
第4節(jié)實驗:驗證動量守恒定律 2 學(xué)時
第5節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞 1學(xué)時
第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭 1學(xué)時
1.2動量定理
一 、教材分析
動量定理是一個重要的規(guī)律，它揭示了力在一段時間內(nèi)連續(xù)作用的累積效果與動量變
化之間的關(guān)系，進一步揭示了運動狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。前一節(jié)內(nèi)容重在建立
動量概念，并沒有關(guān)注一個物體動量變化的原因。通過恒力情況下的理論推導(dǎo)，可以認識
到?jīng)_量是動量發(fā)生變化的原因，同時動量定理也是下一節(jié)從理論上推導(dǎo)動量守恒定律的基
礎(chǔ)。教材雖然是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導(dǎo)出動量定理的，但是動量定理不
僅適用于恒力的情況，也適用于變力的情況。正因為如此，動量定理在實際中有更廣泛的
應(yīng)用，尤其在解決作用時間短、作用力大而且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時，用動
量定理要比用牛頓第二定律更方便。
二 、學(xué)情分析
在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)具有力、加速度、動量和牛頓第二定律等知識，掌握了矢
量的運算法則，具備一定的分析和推理論證能力，具有通過建立簡單的物理模型解決生活
中實際問題的能力，但是面對復(fù)雜情境，學(xué)生還是有較大的困難。本節(jié)中動量定理的矢量
性，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點，需要在解決問題的過程中，通過遵循嚴格的程序和規(guī)范的運
算來加以突破。
三 、教學(xué)目標
(1)能在恒力情況下進行理論推導(dǎo)，得出動量定理及其表達式。
(2)知道沖量概念，知道動量定理及其表達式的物理意義。
(3)知道動量定理適用于變力情況，領(lǐng)會求解變力沖量時的極限思想。
(4)會用動量定理解釋生活生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象和解決實際問題。
四 、核心素養(yǎng)
1.通過理解沖量的概念及矢量性,形成物理觀念。
2.體會動量定理表達式推導(dǎo)過程,掌握科學(xué)思維。
3.通過運用動量定理解決生活中的實際問題,形成科學(xué)態(tài)度與責任。
五 、重難點
重點：動量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用
難點:動量定理的矢量性
六 、課堂教學(xué)過程
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 情景1：有些船和碼頭懸掛一些老舊輪胎，主要的 生活中常見
用途是減輕船舶靠岸時碼頭與船體的撞擊 引導(dǎo)學(xué)生思
的類似問題
情景2：跳遠的時候要跳到沙坑里，跳高時在下落 考：在于延
處要放海綿墊，從高處往下跳，落地后雙腿往往要 有很多，教
彎曲， 長（縮短）
師可以創(chuàng)設(shè)
問題1：所有這些行為(或措施)的共性在哪里 。 相互作用的
基于生活的
問題2：而在有些情況下，我們又不希望這樣，比
時間
如通常用鐵錘釘釘子，而不用橡皮錘釘釘子，這又 問題情境來
是為什么呢
引發(fā)學(xué)生更
深入的思考
。引發(fā)學(xué)生
思考“其中
有怎樣的道
理呢 ”
問題引領(lǐng) 如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿 在教師的引 鍛煉學(xué)生的
光滑水平面運動,經(jīng)過時間t,速度從v變?yōu)?'。
導(dǎo)下學(xué)生分 分析推理能
析 力
問題：怎樣應(yīng)用牛頓第二定律及勻變速直線運動的
公式推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間
t的關(guān)系
講授新課 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，討論分析以下問題：
問題1.F、△p和△t 間的關(guān)系是？它的物理意義是 在教師的引 鍛煉學(xué)生的
什么 導(dǎo)下學(xué)生閱
問題2.有了沖量的概念后，F(xiàn)△t=p'-p就可以簡化為 讀、分析、 自主學(xué)習(xí)能
I=△p，如何理解該式的物理意義 討論、歸納
總結(jié) 力、分析推
問題3.前面的推導(dǎo)是物體在恒力的作用下做勻變速
直線運動情況下得出的，實際上物體所受的力往往 理能力、歸
不是恒力，也不一定做勻變速直線運動，那么動量
定理還成立嗎 納總結(jié)能力
問題4.如何理解變力的沖量，教材中利用F-t圖像 ， 理解沖量
求變力沖量的方法(教材圖1.2-2)，我們曾經(jīng)在哪些
物理量的求解中用到過 、掌握沖量
一、沖量的理解與計算 的計算的一
1.沖量的理解
般公式
(1)沖量是過程量,它描述的是力作用在物體上的時
間累積效應(yīng),取決于力和時間這兩個因素,所以求沖
量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)
的沖量。
(2)沖量是矢量,在力的方向不變時,沖量的方向與
力的方向相同,如果力的方向是變化的,則沖量的方
向與相應(yīng)時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同。
(3)沖量的單位:動量與沖量的單位關(guān)系是1 N·s=1
kg·m/s,但要區(qū)別使用。
2.沖量的計算
(1)求某個恒力的沖量:
用該力的大小和力的作用時間的乘積來求,與其他
力是否存在及物體的運動狀態(tài)無關(guān)。
(2)求多個力的沖量:
①如果是一維情形,可以化為代數(shù)和;如果不在一條
直線上,求合沖量遵循平行四邊形定則。
②兩種方法:可分別求每一個力的沖量,再求各沖量
的矢量和;另外,如果各個力的作用時間相同,也可
以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解。若兩個力的作
用時間不同,則只能用第一個方法。
(3)求變力的沖量:
①若力與時間成線性關(guān)系變化,則可用平均力求變
力的沖量。
②若給出了力隨時間變化的圖像,可用面積法求變
力的沖量。
③利用動量定理求解。
溫馨提示：判斷兩個力的沖量是否相同,必須滿足
沖量的大小和方向都相同,缺一不可。
【例題1】 質(zhì)量相等的A、B兩個物體,沿著傾角分
別為α和β的兩個光滑的固定斜面,由靜止從同一
高度h2下滑到同樣的另一高度h1,如圖所示,則A、B兩
物體( )
A.滑到h1高度時的動量相同
B.滑到h1高度時的動能相同 教師講解
C.由h2滑到h1的過程中所受重力的沖量相同
D.由h2滑到h1的過程中所受合力的沖量相同
答案:B
【教材回歸】 (多選)恒力F作用在質(zhì)量為m的物體
上,如圖所示,由于地面對物體的摩擦力較大,沒有
被拉動,則經(jīng)時間t,下列說法正確的是( )
幫助學(xué)生對
沖量的矢量
性的理解、
A.拉力F對物體的沖量大小為零 會用公式計
B.拉力F對物體的沖量大小為Ft
算沖量的大
C.拉力F對物體的沖量大小是Ftcos θ
學(xué)生練習(xí)
D.合力對物體的沖量大小為零 小
答案:BD
二、動量定理的理解
(1)動量定理的表達式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號
包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。
(2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原
因。
(3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變
力,則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值。
2.動量定理的應(yīng)用
(1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象:
①物體的動量變化量一定時,力的作用時間越短,力
就越大;力的作用時間越長,力就越小。
②作用力一定時,力的作用時間越長,動量變化量越
大;力的作用時間越短,動量變化量越小。
(2)應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟:
①選定研究對象,明確運動過程。
②進行受力分析和運動的初、末狀態(tài)分析。
③選定正方向,根據(jù)動量定理列方程求解。
牛刀小試：
1.在跳高比賽時,在運動員落地處為什么要放很厚
的海綿墊子
提示:運動員跳過橫桿后,落地時速度較大。人落到
海綿墊子上時,可經(jīng)過較長的時間使速度減小到零, 學(xué)生解決問
在動量變化相同的情況下,人受到的沖力減小,對運 題
動員起到保護作用。
學(xué)生在解決
2.在一條直線上運動的物體,其初動量為8 kg·m/s,
它在第1 s內(nèi)受到的沖量為-3 N·s,第2 s內(nèi)受到的 問題的過程
沖量為5 N·s,它在第2 s末的動量為多少
中，加深理
提示:根據(jù)動量定理得p-mv0=I,則p=I+mv0=(-3+5+8)
kg·m/s=10 kg·m/s。 解動量定理
【教材回歸】
【例題2】 如圖所示,用0.5 kg的鐵錘豎直把釘子釘
進木頭里,打擊時鐵錘的速度為4.0 m/s。已知打擊
后鐵錘的速度變?yōu)?,打擊的作用時間是0.01 s。
教師講授 幫助學(xué)生規(guī)
范應(yīng)用動量
定理解決問
題的一般步
(1)不計鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵 驟
錘的平均作用力是多少
(2)考慮鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵
錘的平均作用力又是多少 (g取10 m/s2)
答案:(1)200 N,方向豎直向下 (2)205 N,方向豎直
向下
【變式訓(xùn)練】 如圖所示,一個質(zhì)量為0.5 kg的小球
沿光滑水平面以大小為5 m/s的速度水平向右運動,
與豎直墻壁碰撞后以大小為3 m/s的速度反向彈回,
已知小球跟墻壁作用的時間為0.05 s,則該過程中小
球受到墻壁的平均作用力( )
A.大小為80 N,方向水平向左
B.大小為80 N,方向水平向右
C.大小為20 N,方向水平向左
D.大小為20 N,方向水平向右
答案:A
隨堂練習(xí)：
1.(沖量的理解)下面關(guān)于沖量的說法正確的是(
)
A.物體受到很大的沖力時,其沖量一定很大
B.當力與位移垂直時,該力的沖量為零
C.不管物體做什么運動,在相同時間內(nèi)重力的沖量
相同
D.只要力的大小恒定,其相同時間內(nèi)的沖量就恒定
答案:C
2.(動量定理的理解)(多選)在任何相等時間內(nèi),物體
動量的變化量總是相等的運動可能是( )
A.勻速圓周運動 B.勻變速直線運動
C.自由落體運動 D.平拋運動
答案:BCD
3. (定性分析問題.教材改編)如圖所示,從高處跳到
低處時,為了安全,一般都要屈腿,這樣做是為了(
)
A.減小沖量
B.減小動量的變化量
C.增大與地面的沖擊時間,從而減小沖擊力
D.增大人對地面的壓強,起到安全作用
學(xué)生練習(xí)
答案:C
4.(動量定理的應(yīng)用.教材題)將質(zhì)量為m=1 kg的小球 鞏固本節(jié)課
,從距水平地面高h=5 m處,以v0=10 m/s的水平速度
拋出,不計空氣阻力,g取10 m/s2。求: 學(xué)習(xí)的知識
(1)拋出后0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量; 內(nèi)容
(2)平拋運動過程中小球動量的增量Δp;
(3)小球落地時的動量p'。
答案:(1)4 N·s 方向豎直向下
(2)10 kg·m/s 方向豎直向下
(3)10 2 kg·m/s 方向與水平方向的夾角為45
°
課堂小結(jié) 根據(jù)學(xué)生表述梳理自己
，查漏補缺，
和板書設(shè)
本節(jié)所學(xué) 并有針對性地
進行講解補充
知識進行 。好的板書
，具有一定
交流
的直觀性，
能 促進學(xué)生
的視 覺和思
維活動 。好
的板書 能吸
引學(xué)生的 注
意，使學(xué)生
注視板書內(nèi)
容 、思考板
書 內(nèi)容，從
而加 深理解
和記憶;好的
板書，還有助
于學(xué)生記筆記
能力的提高；
好的板 書 ，
能給學(xué)生 美
的享受， 同
時有利于培養(yǎng)
學(xué)生思維的連
貫性和概括能
力。
作業(yè)設(shè)計 A 類： 全 體 學(xué) 生 人與人是 存
教材第8頁例題和第10頁“練習(xí)與應(yīng)用”第4題寫
在作業(yè)本上，注意書寫規(guī)范。 完 成A類作 在差異的 。
B 類： 學(xué)生是一個個
業(yè)，B類作
一個質(zhì)量為 2 kg 的物體在合力 F 的作用下從靜
生動的個體，
止開始沿直線運動。F 隨時間 t 變化的圖像如圖 業(yè) 由 學(xué) 生
1.1-5 所示。 都有其獨特的
自 主 選 擇
個性 、 興趣
完成。
、能力和學(xué)習(xí)
需 要 ，發(fā)展
也各不相同。
為使 每個學(xué)
生在自已有的
基礎(chǔ)和不 同
的起點上 ，能
得到最 優(yōu)發(fā)展
（1）t ＝ 2 s 時物體的動量大小是多少？
（2）t ＝ 3 s 時物體的動量大小是多少？ 。針對不同層
分別用動量的定義、動量定理（分段和整體）求 次的學(xué)生 , 設(shè)
解。
計不同層次 、
難度的作 業(yè) ,
讓好、 中 、
差的學(xué)生在不
同層次的作業(yè)
上得到相應(yīng)的
知識 ,在原有
的基礎(chǔ)上 有
不同的收獲。
作業(yè)的安排教
材試題，希望
師生能夠重視
教材素材的教
育功能。《動量定理》教學(xué)闡述
動量定理是物理學(xué)中非常重要的一個定理，它描述了力對物體運動狀態(tài)的影響，并建立了力與動量變化之間的定量關(guān)系。
課標定位
1.知道沖量的概念,知道沖量是矢量。
2.會推導(dǎo)動量定理的表達式,體會推導(dǎo)過程。
3.知道動量定理的確切含義,掌握其表達式。
4.會用動量定理分析、解決生活中的實際問題。
二、教材內(nèi)容解析
“動量守恒定律”這一章共 6節(jié)，大致可以劃分為三個小單元。第一單元包括第1、2節(jié)，即“動量”“動量定理”，這部分內(nèi)容側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生理解動量、沖量和動量定理，并能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。
動量定理是一個重要的規(guī)律，它揭示了力在一段時間內(nèi)連續(xù)作用的累積效果與動量變化之間的關(guān)系，進一步揭示了運動狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。前一節(jié)內(nèi)容重在建立動量概念，并沒有關(guān)注一個物體動量變化的原因。通過恒力情況下的理論推導(dǎo)，可以認識到?jīng)_量是動量發(fā)生變化的原因，同時動量定理也是下一節(jié)從理論上推導(dǎo)動量守恒定律的基礎(chǔ)。教材通過物體在恒力作用下做勻變速直線運動這一特例，運用演繹方法推導(dǎo)出動量定理。動量定理不僅適用于恒力情況，而且適用于變力情況，正因為適用于變力情況，它才有廣泛的應(yīng)用。不過，因其理論推導(dǎo)較難，在中學(xué)階段不宜要求過高，教材用積分的思想(在物理必修課程中曾有所滲透)進行了定性的說明。這樣可以開闊學(xué)生的思路，便于他們自覺地運用所學(xué)知識來處理問題。在變力的情況下，動量定理公式中的作用力應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。教材雖然是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導(dǎo)出動量定理的，但是動量定理不僅適用于恒力的情況，也適用于變力的情況。正因為如此，動量定理在實際中有更廣泛的應(yīng)用，尤其在解決作用時間短、作用力大而且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時，用動量定理要比用牛頓第二定律更方便。
我們從教材推導(dǎo)動量定理的過程可以看出，物體動量對時間的變化率等于它所受的力。這表明動量定理的物理實質(zhì)與牛頓第二定律是相同的。引導(dǎo)學(xué)生嘗試用動量概念表示牛頓第二定律，這有助于學(xué)生對動量概念以及運動與相互作用關(guān)系形成深入的理解。
三、學(xué)情分析
在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)具有力、加速度、動量和牛頓第二定律等知識，掌握了矢量的運算法則，具備一定的分析和推理論證能力，具有通過建立簡單的物理模型解決生活中實際問題的能力，但是面對復(fù)雜情境，學(xué)生還是有較大的困難。本節(jié)中動量定理的矢量性，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點，需要在解決問題的過程中，通過遵循嚴格的程序和規(guī)范的運算來加以突破。
用積分的思想對變力情況的動量定理推導(dǎo)，進行定性的說明，積分思想處理問題在物理必修課程中曾有所滲透，學(xué)生并不陌生。
四 、教學(xué)目標
(1)能在恒力情況下進行理論推導(dǎo)，得出動量定理及其表達式。
(2)知道沖量概念，知道動量定理及其表達式的物理意義。
(3)知道動量定理適用于變力情況，領(lǐng)會求解變力沖量時的極限思想。
(4)會用動量定理解釋生活生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象和解決實際問題。
五、基本理念
在“雙減”背景下，高中物理教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。為了更好地幫助學(xué)生掌握物理知識，提高實踐能力，我們采用了項目化學(xué)習(xí)的方式，利用項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單，幫助學(xué)生在課前、課中和課后的學(xué)習(xí)中有自主學(xué)習(xí)的依托。旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和實踐能力，同時通過評價機制，鼓勵學(xué)生積極參與、獨立思考。
過程設(shè)計
將學(xué)習(xí)任務(wù)整個分為三個階段，分別是理論學(xué)習(xí)、實踐探究和創(chuàng)新展示。在理論學(xué)習(xí)階段，學(xué)生需要掌握關(guān)于沖量和動量定量的基礎(chǔ)知識；在實踐探究階段，學(xué)生需要通過實驗、觀察等方式，探究和實際應(yīng)用；在創(chuàng)新展示階段，學(xué)生需要將所學(xué)知識和探究成果進行展示，形式不限，可以是報告、演示文稿、海報、任務(wù)單、視頻分享、任務(wù)表述等。
教學(xué)重難點
重點：動量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用
難點:動量定理的矢量性
方法與策略
理論學(xué)習(xí)：學(xué)生通過自學(xué)、課堂討論等方式，掌握沖量的概念、表達式、單位、符號、矢量性、物理意義和動量定理等基礎(chǔ)知識。
實踐探究：通過學(xué)生家庭實驗（雞蛋落地的碎與不碎）的體驗，感悟延時的意義，進一步深刻理解動量定理。學(xué)生需要提交實驗報告或觀察記錄，并準備口頭報告，介紹自己的探究過程和結(jié)果。
創(chuàng)新展示：學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和特長，選擇一種形式展示所學(xué)知識和探究成果。可以是報告、演示文稿、海報、任務(wù)單、視頻分享、任務(wù)表述等等。學(xué)生需要在規(guī)定時間內(nèi)完成展示內(nèi)容，并進行講解和答疑。
九、教學(xué)反思
項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計旨在通過項目化學(xué)習(xí)的方式，幫助學(xué)生掌握物理知識，提高實踐能力。通過理論學(xué)習(xí)、實踐探究和創(chuàng)新展示三個階段的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和實踐能力。同時，通過評價機制的改革，鼓勵學(xué)生積極參與、獨立思考。我們相信，這種設(shè)計方式不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。在未來的教學(xué)中，我們將繼續(xù)探索和實踐，不斷完善和優(yōu)化項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計和評價方法“雙減”背景下基于項目化學(xué)習(xí)的高中物理單元項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計與評價
---以“動量定理”為例
一、引言
在“雙減”背景下，高中物理教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)和機遇。為了更好地幫助學(xué)生掌握物理知識，提高實踐能力，我們采用了項目化學(xué)習(xí)的方式，設(shè)計了一份主題為“動量定理”的項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單。旨在培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和實踐能力，同時通過評價機制，鼓勵學(xué)生積極參與、獨立思考。
二、學(xué)習(xí)任務(wù)單設(shè)計
1. 確定主題：本次任務(wù)的主題是“動量定理”，旨在讓學(xué)生通過自主探究沖量和動量定理及利用動量定理解決問題，深入理解物理概念，提高解決問題的能力。
2. 設(shè)計思路：我們將學(xué)習(xí)任務(wù)整個分為三個階段，分別是理論學(xué)習(xí)、實踐探究和創(chuàng)新展示。在理論學(xué)習(xí)階段，學(xué)生需要掌握關(guān)于沖量和動量定量的基礎(chǔ)知識；在實踐探究階段，學(xué)生需要通過實驗、觀察等方式，探究和實際應(yīng)用；在創(chuàng)新展示階段，學(xué)生需要將所學(xué)知識和探究成果進行展示，形式不限，可以是報告、演示文稿、海報、任務(wù)單、視頻分享、任務(wù)表述等。
3. 具體內(nèi)容：
(1)理論學(xué)習(xí)：學(xué)生通過自學(xué)、課堂討論等方式，掌握沖量的概念、表達式、單位、符號、矢量性、物理意義和動量定理等基礎(chǔ)知識。
(2)實踐探究：通過學(xué)生家庭實驗（雞蛋落地的碎與不碎）的體驗，感悟延時的意義，進一步深刻理解動量定理。學(xué)生需要提交實驗報告或觀察記錄，并準備口頭報告，介紹自己的探究過程和結(jié)果。
(3)創(chuàng)新展示：學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和特長，選擇一種形式展示所學(xué)知識和探究成果。可以是報告、演示文稿、海報、任務(wù)單、視頻分享、任務(wù)表述等等。學(xué)生需要在規(guī)定時間內(nèi)完成展示內(nèi)容，并進行講解和答疑。
三、評價方法
1. 評價原則：本次項目化學(xué)習(xí)任務(wù)的評價堅持公平、公正、激勵原則，以學(xué)生的探究能力、創(chuàng)新能力和實踐能力為主要評價標準。
2. 評價方式：采用綜合評價方式，包括教師評價、同學(xué)互評和學(xué)生自評。教師根據(jù)學(xué)生的理論學(xué)習(xí)、實踐探究和創(chuàng)新展示情況進行綜合評價；同學(xué)互評主要參考學(xué)生的口頭報告和展示內(nèi)容；學(xué)生自評主要是對自己的探究過程和成果進行反思和總結(jié)。
3. 獎勵機制：為了鼓勵學(xué)生積極參與和獨立思考，我們將設(shè)立多個獎項，包括“最佳理論獎”、“最佳實踐獎”、“最佳創(chuàng)新獎”、“最佳展示獎”等。同時，我們將根據(jù)學(xué)生的綜合表現(xiàn)和進步情況，評選出“最佳團隊獎”。
四、總結(jié)與展望
本次“動量定理”項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計旨在通過項目化學(xué)習(xí)的方式，幫助學(xué)生掌握物理知識，提高實踐能力。通過理論學(xué)習(xí)、實踐探究和創(chuàng)新展示三個階段的設(shè)置，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神、創(chuàng)新能力和實踐能力。同時，通過評價機制的改革，鼓勵學(xué)生積極參與、獨立思考。我們相信，這種設(shè)計方式不僅可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，還可以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)和能力。在未來的教學(xué)中，我們將繼續(xù)探索和實踐，不斷完善和優(yōu)化項目化學(xué)習(xí)任務(wù)單的設(shè)計和評價方法。
課程基本信息
學(xué)科 物理 年級 高一 學(xué)期 下 班級學(xué)生人數(shù) 50
課題 動量定理（第二課時）
教科書 書名:普通高中物理教科書物理選擇性必修第一冊 出版社:人民教育出版社 出版日期:2019 年 6 月
姓名 學(xué)校 班級 學(xué)號
學(xué)習(xí)目標
1.知道沖量的概念,知道沖量是矢量。 2.會推導(dǎo)動量定理的表達式,體會推導(dǎo)過程。 3.知道動量定理的確切含義,掌握其表達式。 4.會用動量定理分析、解決生活中的實際問題。
課前學(xué)習(xí)任務(wù)（10分鐘）
【回顧已有知識】關(guān)于動量，你都知道哪些知識 請你梳理一下。 【課前準備】:課本、筆記本。閱讀教材6-10頁。
課中學(xué)習(xí)任務(wù)（40分鐘）
【學(xué)習(xí)任務(wù)一】 表述：1.沖量：(1)概念:。(2)表達式: (3)單位: ,符號是 。 (4)矢量性: 。 (5)物理意義: 。 2.動量定理 (1)內(nèi)容: 。 (2)表達式: 或 。 【學(xué)習(xí)任務(wù)二]合作探究： 如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿光滑水平面運動,經(jīng)過時間t,速度從v變?yōu)関',應(yīng)用牛頓第二定律和運動學(xué)公式,推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間t的關(guān)系。 【學(xué)習(xí)任務(wù)三]問題解決： 問題1.F、△p和△t 間的關(guān)系是？它的物理意義是什么 問題2.有了沖量的概念后，F(xiàn)△t=p'-p就可以簡化為I=△p，如何理解該式的物理意義 問題3.前面的推導(dǎo)是物體在恒力的作用下做勻變速直線運動情況下得出的，實際上物體所受的力往往不是恒力，也不一定做勻變速直線運動，那么動量定理還成立嗎 問題4.如何理解變力的沖量，教材中利用F-t圖像求變力沖量的方法(教材圖1.2-2)，我們曾經(jīng)在哪些物理量的求解中用到過 [學(xué)習(xí)任務(wù)四]知識應(yīng)用 1.在跳高比賽時,在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子 2.在一條直線上運動的物體,其初動量為8 kg·m/s,它在第1 s內(nèi)受到的沖量為-3 N·s,第2 s內(nèi)受到的沖量為5 N·s,它在第2 s末的動量為多少
推薦的學(xué)習(xí)資源
教材：6-11頁
課后實踐任務(wù)（10分鐘）
【實踐任務(wù)]準備兩個雞蛋，較大的兩個碗，其中一只碗里放緩沖材料，從同一高度自由釋放雞蛋，觀察雞蛋落入碗中的狀態(tài)。 任務(wù)完成的成果展示： 將自己的任務(wù)操作過程，請家長協(xié)助拍攝視頻，并將自已希望表達的實踐心得（原理）錄入視頻，視頻剪輯控制在1分鐘之內(nèi)。 視頻分享在班級群，同學(xué)之間相互學(xué)習(xí)評價。 評選優(yōu)秀案例，在視頻號展示。
課后知識應(yīng)用任務(wù)（15分鐘）
A 類： 教材第8頁例題和第10頁“練習(xí)與應(yīng)用”第4題寫在作業(yè)本上，注意書寫規(guī)范。 B 類： 一個質(zhì)量為 2 kg 的物體在合力 F 的作用下從靜止開始沿直線運動。F 隨時間 t 變化的圖像如圖 1.1-5 所示。 （1）t ＝ 2 s 時物體的動量大小是多少？ （2）t ＝ 3 s 時物體的動量大小是多少？ 分別用動量的定義、動量定理（分段和整體）求解。
學(xué)習(xí)任務(wù)完成的評價
學(xué)生自評： 1.最佳理論獎 2.最佳實踐獎 3.最佳創(chuàng)新獎 4.最佳展示獎 5.最佳團隊獎 6. （自擬獎項名稱）
同學(xué)互評： 1.最佳理論獎 2.最佳實踐獎 3.最佳創(chuàng)新獎 4.最佳展示獎 5.最佳團隊獎 6. （自擬獎項名稱）
教師評價： 1.最佳理論獎 2.最佳實踐獎 3.最佳創(chuàng)新獎 4.最佳展示獎 5.最佳團隊獎 6. （自擬獎項名稱）《動量守恒定律》大單元教學(xué)設(shè)計
第2節(jié)動量定理
授課教師：xxx
xxxxx中學(xué)
202x.xx.xx
一、《動量守恒定律》學(xué)習(xí)內(nèi)容分析：
（一）課程標準的要求
1.1.1理解沖量和動量。通過理論推導(dǎo)和實驗，理解動量定理和動量守恒定律，能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。知道動量守恒定律的普適性。
1.1.2 通過實驗，了解彈性碰撞和非彈性碰撞的特點。定量分析一維碰撞問題并能解釋生產(chǎn)生活中的彈性碰撞和非彈性碰撞現(xiàn)象。
1.1.3體會用守恒定律分析物理問題的方法，體會自然界的和諧與統(tǒng)一。
（二）教材分析
高中物理必修課程中力學(xué)、電學(xué)的內(nèi)容，為學(xué)生初步形成物質(zhì)觀、運動與相互作用觀和能量觀奠定了重要的基礎(chǔ)。“動量守恒定律”這一章為學(xué)生進一步形成運動與相互作用觀提供幫助。動量和動量守恒定律在高中物理教學(xué)中占據(jù)重要地位。
本章結(jié)構(gòu)設(shè)計與以往教材相比有所調(diào)整，在強調(diào)知識傳授的同時，還要體現(xiàn)科學(xué)探究精神，強調(diào)物理學(xué)中的“守恒思想”。
本章共 6節(jié)，大致可以劃分為三個小單元。
第一單元包括第1、2節(jié)，即“動量”“動量定理”，這部分內(nèi)容側(cè)重引導(dǎo)學(xué)生理解動量、沖量和動量定理，并能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。第二單元包括第3、4節(jié)，即“動量守恒定律”“實驗:驗證動量守恒定律”，這部分內(nèi)容側(cè)重介紹動量守恒定律的建立過程，并要求學(xué)生能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象。第三單元包括第5、6節(jié)，即“彈性碰撞和非彈性碰撞”“反沖現(xiàn)象火箭”，這部分內(nèi)容介紹動量守恒定律的應(yīng)用。
（三）學(xué)情分析
守恒的思想方法對學(xué)生來說并不陌生，他們在高中物理必修課程中已經(jīng)學(xué)習(xí)了機械能守恒定律、電荷守恒定律和能量守恒定律等，對教材設(shè)計的“尋求碰撞中的不變量”的要求會有較深入的認識，在此基礎(chǔ)上動量概念的引入也就合理。盡管這樣的實驗和探究過程學(xué)生不能獨立完成，但是，他們在尋求“不變量”的探究過程中親身體驗發(fā)現(xiàn)問題、提出猜想和挖掘證據(jù)等活動，這具有十分重要的教育價值。
需要引導(dǎo)學(xué)生注意，動量是矢量。學(xué)生對此必須有清楚的理解，這里再次涉及對矢量運算的認識問題。動量的運算服從矢量運算的法則。當動量在同一條直線上時，在選定一個正方向之后，動量的運算就可以簡化成代數(shù)運算。
教材用積分的思想對變力情況的動量定理推導(dǎo)，進行了定性的說明，積分思想處理問題在物理必修課程中曾有所滲透，學(xué)生并不陌生。
二、動量守恒定律學(xué)習(xí)目標
1.動量概念的形成過程
第1節(jié)“動量”從觀察“問題”欄目的實驗現(xiàn)象(兩個相同鋼球的碰撞)入手，隨后圍繞該問題展開討論，在此基礎(chǔ)上設(shè)計了演示實驗，研究質(zhì)量不同小球的碰撞問題，引導(dǎo)學(xué)生進一步尋求碰撞中的不變量。這樣處理的目的，一方面，是為動量概念的引入提供實驗基礎(chǔ);另一方面，是引導(dǎo)學(xué)生親身經(jīng)歷和體驗科學(xué)探究過程。學(xué)生在觀察實驗現(xiàn)象的過程中，發(fā)現(xiàn)問題并提出猜想，感悟自然界的和諧與統(tǒng)一。
本章沒有依據(jù)動量概念形成的歷史過程展開，而是以旁批“物理學(xué)家始終在尋求自然界萬物運動的規(guī)律，其中包括在多變的世界里找出某些不變量”來引導(dǎo)學(xué)生認識動量。同時，教材以動量概念的建立過程為例，在“科學(xué)方法”欄目中介紹了“抽象與概括”這一科學(xué)方法。
教材所講的在碰撞過程中尋求的“不變量”并不能肯定是“守恒量”，但是“不變量”的結(jié)果會給我們一個強烈的提示:在兩個物體的碰撞過程中很可能存在“守恒量”，這個猜測是有實驗基礎(chǔ)的。
2.運用科學(xué)推理方法得出動量定理和動量守恒定律
教材通過物體在恒力作用下做勻變速直線運動這一特例，運用演繹方法推導(dǎo)出動量定理。動量定理不僅適用于恒力情況，而且適用于變力情況，正因為適用于變力情況，它才有廣泛的應(yīng)用。不過，因其理論推導(dǎo)較難，在中學(xué)階段不宜要求過高，教材用積分的思想(在物理必修課程中曾有所滲透)進行了定性的說明。這樣可以開闊學(xué)生的思路，便于他們自覺地運用所學(xué)知識來處理問題。在變力的情況下，動量定理公式中的作用力應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。
我們從教材推導(dǎo)動量定理的過程可以看出，物體動量對時間的變化率等于它所受的力。這表明動量定理的物理實質(zhì)與牛頓第二定律是相同的。引導(dǎo)學(xué)生嘗試用動量概念表示牛頓第二定律，這有助于學(xué)生對動量概念以及運動與相互作用關(guān)系形成深入的理解。
教材通過動量定理和牛頓第三定律，并運用演繹方法推導(dǎo)出動量守恒定律。在學(xué)生理解動量和動量定理的基礎(chǔ)上，引入系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念，并通過實例指明區(qū)分內(nèi)力和外力的方法，以及給出在外力遠小于內(nèi)力的情況下，外力可以忽略不計的具體實例。為使學(xué)生深入理解動量守恒定律，理解運動與相互作用的關(guān)系，教材將動量守恒定律與牛頓運動定律緊密結(jié)合，使學(xué)生深刻認識到系統(tǒng)的動量在整個過程中一直保持不變的含義。保持不變意味著守恒的存在，這一點會使學(xué)生逐步熟悉如何用守恒思想來處理問題。同時，通過實例揭示牛頓運動定律從“力”的角度反映物體間的相互作用，動量定理和動量守恒定律從“動量”的角度描述物體間的相互作用。
動量守恒定律的普適性，為學(xué)生深層次認識自然界的和諧與統(tǒng)一提供了很好的例證。同時，它也為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑。教材通過例題，展示了應(yīng)用動量守恒定律解決碰撞問題的優(yōu)勢所在。
通過對動量及其守恒定律的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以認識到，任何科學(xué)概念的形成、規(guī)律的建立都不會是簡單拼湊得出的，都需要經(jīng)歷嚴格的科學(xué)歸納、推理和論證等過程。
3.突出科學(xué)探究能力的培養(yǎng)
本章雖然沒有冠以“探究”字樣的探究性實驗，但是科學(xué)探究的思想滲透于整章之中。下面框圖展示的設(shè)計思路可以反映教材是如何引導(dǎo)學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程、完成動量守恒定律學(xué)習(xí)的。
其中，第4節(jié)“實驗:驗證動量守恒定律”雖然屬于驗證性實驗，但是從整章的科學(xué)探究設(shè)計來看，該實驗是探究中獲取證據(jù)的必要環(huán)節(jié)。
4.在真實、有意義的情境中應(yīng)用動量守恒定律
本章第5節(jié)的設(shè)計不僅是為了讓學(xué)生加深對碰撞知識的理解，而且還把它作為載體，深入細致地貫徹學(xué)科核心素養(yǎng)中的科學(xué)思維和科學(xué)探究的要素，在真實、典型、有意義的情境中引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用動量守恒定律。
關(guān)注學(xué)生是否掌握了知識結(jié)論的同時還應(yīng)關(guān)注學(xué)生是否能夠靈活地運用動量守恒定律和機械能守恒定律來解決典型的碰撞問題。實際上，可以把這節(jié)課看成是學(xué)生學(xué)過動量和動量守恒定律之后的一節(jié)習(xí)題課。不要讓學(xué)生背誦各種碰撞情況下的結(jié)論，更不應(yīng)讓學(xué)生以這些結(jié)論為基礎(chǔ)去解新的題目。
教材在得到碰撞前后兩個小球速度的關(guān)系式后，討論了三種特殊情形下兩個小球碰撞前后速度的關(guān)系，目的是向師生傳遞一個信息:物理學(xué)中定量關(guān)系式的作用，遠遠不只是用于數(shù)值計算，從中還可以得出很多定性的結(jié)論。這種能力對于學(xué)生學(xué)好物理課程是非常重要的。
應(yīng)該看到，以上分析的三種情況，實際就是根據(jù)動量守恒定律和機械能守恒定律給出的預(yù)測。對預(yù)測的檢驗就是對這兩個基本定律的檢驗。所以，這節(jié)課為學(xué)生營造出經(jīng)歷科學(xué)探究過程的真實情境。學(xué)生通過生活經(jīng)驗已經(jīng)對于這幾類碰撞的結(jié)果有了自己的預(yù)期，應(yīng)用物理知識和數(shù)學(xué)知識進行分析后，看看結(jié)論是否與生活經(jīng)驗一致，這也是一種驗證過程。
學(xué)科核心素養(yǎng)中十分突出科學(xué)思維和科學(xué)探究，但科學(xué)探究不能僅注重形式，它要滲透于全部教學(xué)內(nèi)容之中。
5.科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)
本章力求使學(xué)生能運用動量知識解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象，加深對科學(xué)本質(zhì)的認識，增強社會責任感。例如，“STSE”欄目中的“汽車碰撞試驗”“科學(xué)漫步”欄目中的“歷史上關(guān)于運動量度的爭論”、第2、3節(jié)中的例題以及第5、6節(jié)內(nèi)容的設(shè)計，都集中反映了對科學(xué)態(tài)度與責任的培養(yǎng)。其中，第6節(jié)“反沖現(xiàn)象火箭”通過生產(chǎn)生活中的實例介紹反沖現(xiàn)象，在“科學(xué)漫步”欄目中對火箭知識進行拓展，并進一步介紹我國在航空、航天事業(yè)中的進步，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。
單元學(xué)習(xí)任務(wù)設(shè)計
單元 學(xué)習(xí) 主題 單元大任務(wù) 單元大任務(wù)分解 核心任務(wù)分解
超級碰撞球 如圖所示,大家正在玩一種游戲——超級碰撞球。多個籃球般大小的鋼球用鋼纜懸掛在屋頂。拉開最右邊鋼球到某一高度,然后釋放,碰撞后,僅最左邊的球被彈起,擺至最大高度后落下來再次碰撞,致使最右邊鋼球又被彈起。碩大的鋼球交替彈開,周而復(fù)始,情景蔚為壯觀。 核心任務(wù) ：尋求碰撞中的不變量。 （核心任務(wù)情境：高度為什么相同？） 活動 1 ：播放超級碰撞球視頻 演示碰撞球?qū)嶒?活動 2：理解動量的概念及其矢量性 活動 3：計算直線情況下的動量變化量
核心任務(wù)：推導(dǎo)動量定理的表達式,體會推導(dǎo)過程 （核心任務(wù)情境： 兩個碰撞球之間的受力在一段時間內(nèi)積累的效果？） 活動 1 ：通過理解沖量的概念及矢量性,形成物理觀念 活動 2：體會動量定理表達式推導(dǎo)過程,掌握科學(xué)思維 活動 3：通過運用動量定理解決生活中的實際問題,形成科學(xué)態(tài)度與責任
核心任務(wù) ：推導(dǎo)動量守恒定律的表達式（核心任務(wù)情 活動 1 ：理解系統(tǒng)、內(nèi)力外力的概念,形成物理觀念 活動 2：通過推導(dǎo)動量守恒定律的表達式,掌握科學(xué)思維方法
景：兩個碰撞球碰撞過程中的受力沖量等大反向，動量變化如何？） 活動 3：通過運用動量守恒定律解釋生活中的實際問題,形成正確的科學(xué)態(tài)度
核心任務(wù) ：實驗：驗證動量守恒定律。（核心任務(wù)情境 ：如何驗證碰撞過程中的動量守恒） 活動 1 ：理解實驗的基本思路。 活動 2：根據(jù)器材和實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案 活動 3：實驗操作、數(shù)據(jù)處理和誤差分析 活動 4：
核心任務(wù) ：對碰撞問題的分析 （核心任務(wù)情境： 碰撞中的不同？） 活動 1 ：理解對心碰撞、彈性碰撞、非彈性碰撞的概念及特點,形成物理觀念 活動 2：通過對碰撞問題的分析,培養(yǎng)科學(xué)思維能力 活動 3：運用動量守恒定律解決問題,形成科學(xué)態(tài)度
核心任務(wù) ：應(yīng)用動量守恒定律分析反沖運動問題 活動 1 ：理解反沖的概念及規(guī)律,形成物理觀念 活動 2：通過反沖現(xiàn)象的分析,掌握科學(xué)思維方法 活動 3：體會物理學(xué)規(guī)律在推動人類社會發(fā)展中的重要作用,形成正確的科學(xué)態(tài)度及價值觀
課時設(shè)置
第1節(jié)動量 1學(xué)時
第2節(jié)動量定理 1學(xué)時
第3節(jié)動量守恒定律 2學(xué)時
第4節(jié)實驗:驗證動量守恒定律 2 學(xué)時
第5節(jié)彈性碰撞和非彈性碰撞 1學(xué)時
第6節(jié)反沖現(xiàn)象火箭 1學(xué)時
1.2動量定理
一 、教材分析
動量定理是一個重要的規(guī)律，它揭示了力在一段時間內(nèi)連續(xù)作用的累積效果與動量變化之間的關(guān)系，進一步揭示了運動狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。前一節(jié)內(nèi)容重在建立動量概念，并沒有關(guān)注一個物體動量變化的原因。通過恒力情況下的理論推導(dǎo)，可以認識到?jīng)_量是動量發(fā)生變化的原因，同時動量定理也是下一節(jié)從理論上推導(dǎo)動量守恒定律的基礎(chǔ)。教材雖然是在恒力作用的情況下由牛頓第二定律推導(dǎo)出動量定理的，但是動量定理不僅適用于恒力的情況，也適用于變力的情況。正因為如此，動量定理在實際中有更廣泛的應(yīng)用，尤其在解決作用時間短、作用力大而且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時，用動量定理要比用牛頓第二定律更方便。
二 、學(xué)情分析
在前面的學(xué)習(xí)中，學(xué)生已經(jīng)具有力、加速度、動量和牛頓第二定律等知識，掌握了矢量的運算法則，具備一定的分析和推理論證能力，具有通過建立簡單的物理模型解決生活中實際問題的能力，但是面對復(fù)雜情境，學(xué)生還是有較大的困難。本節(jié)中動量定理的矢量性，是學(xué)生學(xué)習(xí)的一個難點，需要在解決問題的過程中，通過遵循嚴格的程序和規(guī)范的運算來加以突破。
三 、教學(xué)目標
(1)能在恒力情況下進行理論推導(dǎo)，得出動量定理及其表達式。
(2)知道沖量概念，知道動量定理及其表達式的物理意義。
(3)知道動量定理適用于變力情況，領(lǐng)會求解變力沖量時的極限思想。
(4)會用動量定理解釋生活生產(chǎn)中的相關(guān)現(xiàn)象和解決實際問題。
四 、核心素養(yǎng)
1.通過理解沖量的概念及矢量性,形成物理觀念。
2.體會動量定理表達式推導(dǎo)過程,掌握科學(xué)思維。
3.通過運用動量定理解決生活中的實際問題,形成科學(xué)態(tài)度與責任。
五 、重難點
重點：動量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用
難點:動量定理的矢量性
六 、課堂教學(xué)過程
教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié) 教師活動 學(xué)生活動 設(shè)計意圖
導(dǎo)入新課 情景1：有些船和碼頭懸掛一些老舊輪胎，主要的用途是減輕船舶靠岸時碼頭與船體的撞擊 情景2：跳遠的時候要跳到沙坑里，跳高時在下落處要放海綿墊，從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲， 問題1：所有這些行為(或措施)的共性在哪里 。 問題2：而在有些情況下，我們又不希望這樣，比如通常用鐵錘釘釘子，而不用橡皮錘釘釘子，這又是為什么呢 引導(dǎo)學(xué)生思考：在于延長（縮短）相互作用的時間 生活中常見的類似問題有很多，教師可以創(chuàng)設(shè)基于生活的問題情境來引發(fā)學(xué)生更深入的思考。引發(fā)學(xué)生思考“其中有怎樣的道理呢 ”
問題引領(lǐng) 如圖所示,一個質(zhì)量為m的物體在恒力F的作用下沿光滑水平面運動,經(jīng)過時間t,速度從v變?yōu)椤? 問題：怎樣應(yīng)用牛頓第二定律及勻變速直線運動的公式推導(dǎo)物體的動量改變量Δp與恒力F及作用時間t的關(guān)系 在教師的引 導(dǎo)下學(xué)生分 析 鍛煉學(xué)生的分析推理能力
講授新課 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，討論分析以下問題： 問題1.F、△p和△t 間的關(guān)系是？它的物理意義是什么 問題2.有了沖量的概念后，F(xiàn)△t=p'-p就可以簡化為I=△p，如何理解該式的物理意義 問題3.前面的推導(dǎo)是物體在恒力的作用下做勻變速直線運動情況下得出的，實際上物體所受的力往往不是恒力，也不一定做勻變速直線運動，那么動量定理還成立嗎 問題4.如何理解變力的沖量，教材中利用F-t圖像求變力沖量的方法(教材圖1.2-2)，我們曾經(jīng)在哪些物理量的求解中用到過 沖量的理解與計算 1.沖量的理解 (1)沖量是過程量,它描述的是力作用在物體上的時間累積效應(yīng),取決于力和時間這兩個因素,所以求沖量時一定要明確所求的是哪一個力在哪一段時間內(nèi)的沖量。 (2)沖量是矢量,在力的方向不變時,沖量的方向與力的方向相同,如果力的方向是變化的,則沖量的方向與相應(yīng)時間內(nèi)物體動量變化量的方向相同。 (3)沖量的單位:動量與沖量的單位關(guān)系是1 N·s=1 kg·m/s,但要區(qū)別使用。 2.沖量的計算 (1)求某個恒力的沖量: 用該力的大小和力的作用時間的乘積來求,與其他力是否存在及物體的運動狀態(tài)無關(guān)。 (2)求多個力的沖量: ①如果是一維情形,可以化為代數(shù)和;如果不在一條直線上,求合沖量遵循平行四邊形定則。 ②兩種方法:可分別求每一個力的沖量,再求各沖量的矢量和;另外,如果各個力的作用時間相同,也可以先求合力,再用公式I合=F合Δt求解。若兩個力的作用時間不同,則只能用第一個方法。 (3)求變力的沖量: ①若力與時間成線性關(guān)系變化,則可用平均力求變力的沖量。 ②若給出了力隨時間變化的圖像,可用面積法求變力的沖量。 ③利用動量定理求解。 溫馨提示：判斷兩個力的沖量是否相同,必須滿足沖量的大小和方向都相同,缺一不可。 【例題1】 質(zhì)量相等的A、B兩個物體,沿著傾角分別為α和β的兩個光滑的固定斜面,由靜止從同一高度h2下滑到同樣的另一高度h1,如圖所示,則A、B兩物體(　　) A.滑到h1高度時的動量相同 B.滑到h1高度時的動能相同 C.由h2滑到h1的過程中所受重力的沖量相同 D.由h2滑到h1的過程中所受合力的沖量相同 答案:B 【教材回歸】 (多選)恒力F作用在質(zhì)量為m的物體上,如圖所示,由于地面對物體的摩擦力較大,沒有被拉動,則經(jīng)時間t,下列說法正確的是(　　) A.拉力F對物體的沖量大小為零 B.拉力F對物體的沖量大小為Ft C.拉力F對物體的沖量大小是Ftcos θ D.合力對物體的沖量大小為零 答案:BD 二、動量定理的理解 (1)動量定理的表達式F·Δt=mv'-mv是矢量式,等號包含了大小相等、方向相同兩方面的含義。 (2)動量定理反映了合外力的沖量是動量變化的原因。 (3)公式中的F是物體所受的合外力,若合外力是變力,則F應(yīng)是合外力在作用時間內(nèi)的平均值。 2.動量定理的應(yīng)用 (1)定性分析有關(guān)現(xiàn)象: ①物體的動量變化量一定時,力的作用時間越短,力就越大;力的作用時間越長,力就越小。 ②作用力一定時,力的作用時間越長,動量變化量越大;力的作用時間越短,動量變化量越小。 (2)應(yīng)用動量定理定量計算的一般步驟: ①選定研究對象,明確運動過程。 ②進行受力分析和運動的初、末狀態(tài)分析。 ③選定正方向,根據(jù)動量定理列方程求解。 牛刀小試： 1.在跳高比賽時,在運動員落地處為什么要放很厚的海綿墊子 提示:運動員跳過橫桿后,落地時速度較大。人落到海綿墊子上時,可經(jīng)過較長的時間使速度減小到零,在動量變化相同的情況下,人受到的沖力減小,對運動員起到保護作用。 2.在一條直線上運動的物體,其初動量為8 kg·m/s,它在第1 s內(nèi)受到的沖量為-3 N·s,第2 s內(nèi)受到的沖量為5 N·s,它在第2 s末的動量為多少 提示:根據(jù)動量定理得p-mv0=I,則p=I+mv0=(-3+5+8) kg·m/s=10 kg·m/s。 【教材回歸】 【例題2】 如圖所示,用0.5 kg的鐵錘豎直把釘子釘進木頭里,打擊時鐵錘的速度為4.0 m/s。已知打擊后鐵錘的速度變?yōu)?,打擊的作用時間是0.01 s。 (1)不計鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵錘的平均作用力是多少 (2)考慮鐵錘受的重力,鐵錘釘釘子時,釘子受到鐵錘的平均作用力又是多少 (g取10 m/s2) 答案:(1)200 N,方向豎直向下　(2)205 N,方向豎直向下 【變式訓(xùn)練】 如圖所示,一個質(zhì)量為0.5 kg的小球沿光滑水平面以大小為5 m/s的速度水平向右運動,與豎直墻壁碰撞后以大小為3 m/s的速度反向彈回,已知小球跟墻壁作用的時間為0.05 s,則該過程中小球受到墻壁的平均作用力(　　) A.大小為80 N,方向水平向左 B.大小為80 N,方向水平向右 C.大小為20 N,方向水平向左 D.大小為20 N,方向水平向右 答案:A 隨堂練習(xí)： 1.(沖量的理解)下面關(guān)于沖量的說法正確的是(　　) A.物體受到很大的沖力時,其沖量一定很大 B.當力與位移垂直時,該力的沖量為零 C.不管物體做什么運動,在相同時間內(nèi)重力的沖量相同 D.只要力的大小恒定,其相同時間內(nèi)的沖量就恒定 答案:C 2.(動量定理的理解)(多選)在任何相等時間內(nèi),物體動量的變化量總是相等的運動可能是(　　) A.勻速圓周運動 B.勻變速直線運動 C.自由落體運動 D.平拋運動 答案:BCD (定性分析問題.教材改編)如圖所示,從高處跳到低處時,為了安全,一般都要屈腿,這樣做是為了(　　) A.減小沖量 B.減小動量的變化量 C.增大與地面的沖擊時間,從而減小沖擊力 D.增大人對地面的壓強,起到安全作用 答案:C 4.(動量定理的應(yīng)用.教材題)將質(zhì)量為m=1 kg的小球,從距水平地面高h=5 m處,以v0=10 m/s的水平速度拋出,不計空氣阻力,g取10 m/s2。求: (1)拋出后0.4 s內(nèi)重力對小球的沖量; (2)平拋運動過程中小球動量的增量Δp; (3)小球落地時的動量p'。 答案:(1)4 N·s　方向豎直向下 (2)10 kg·m/s　方向豎直向下 (3)10 kg·m/s　方向與水平方向的夾角為45° 在教師的引 導(dǎo)下學(xué)生閱讀、分析、討論、歸納總結(jié) 教師講解 學(xué)生練習(xí) 學(xué)生解決問題 教師講授 學(xué)生練習(xí) 鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、分析推理能力、歸納總結(jié)能力， 理解沖量、掌握沖量的計算的一般公式 幫助學(xué)生對沖量的矢量性的理解、會用公式計算沖量的大小 學(xué)生在解決問題的過程中，加深理解動量定理 幫助學(xué)生規(guī)范應(yīng)用動量定理解決問題的一般步驟 鞏固本節(jié)課學(xué)習(xí)的知識內(nèi)容
課堂小結(jié) 和板書設(shè) 梳理自己本節(jié)所學(xué)知識進行交流 根據(jù)學(xué)生表述，查漏補缺，并有針對性地 進行講解補充。好的板書 ，具有一定 的直觀性， 能 促進學(xué)生的視 覺和思維活動 。好的板書 能吸引學(xué)生的 注意，使學(xué)生 注視板書內(nèi) 容 、思考板書 內(nèi)容，從而加 深理解和記憶;好的板書，還有助于學(xué)生記筆記能力的提高；好的板 書 ，能給學(xué)生 美的享受， 同 時有利于培養(yǎng) 學(xué)生思維的連 貫性和概括能 力。
作業(yè)設(shè)計 A 類： 教材第8頁例題和第10頁“練習(xí)與應(yīng)用”第4題寫在作業(yè)本上，注意書寫規(guī)范。 B 類： 一個質(zhì)量為 2 kg 的物體在合力 F 的作用下從靜止開始沿直線運動。F 隨時間 t 變化的圖像如圖 1.1-5 所示。 （1）t ＝ 2 s 時物體的動量大小是多少？ （2）t ＝ 3 s 時物體的動量大小是多少？ 分別用動量的定義、動量定理（分段和整體）求解。 全體學(xué)生完成A類作業(yè)，B類作業(yè)由學(xué)生自主選擇 完成。 人與人是 存在差異的 。 學(xué)生是一個個生動的個體，都有其獨特的個性 、 興趣 、能力和學(xué)習(xí)需 要 ，發(fā)展也各不相同。為使 每個學(xué)生在自已有的基礎(chǔ)和不 同的起點上 ，能得到最 優(yōu)發(fā)展。針對不同層次的學(xué)生 , 設(shè) 計不同層次 、難度的作 業(yè) , 讓好、 中 、差的學(xué)生在不同層次的作業(yè)上得到相應(yīng)的 知識 ,在原有的基礎(chǔ)上 有不同的收獲。作業(yè)的安排教材試題，希望師生能夠重視教材素材的教育功能。

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