用动量概念表示牛顿第二定律

16．6 用动量概念表示牛顿第二定律 【教学目标】 （一）知识与能力　 1．能从运动学公式和动量的变化,推导出用动量概念表达的牛顿第二定律.　 2．能从动量概念表达的牛顿第二定律推导出动量定理. 理解冲量的概念.　 3．理解动量定理的确切含义，掌握动量定理的表达式，知道动量定理可适用于变力． 4．会用动量定理解释现象和处理有关一维情况下的问题． （二）过程与方法 运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式. （三）情感、态度与价值观 1．培养质疑能力，知道寻找新的理论去解释实验现象. 2．渗透物理方法的教育，培养学生的探究能力、推理能力和理论联系实际的能力． 【教学重难点】 1.教学的重点及其教学的策略 重点：用动量表示牛顿第二定律；理解动量定理的确切含义及简单应用 教学策略：根据人类对事物的认识规律，从大量的现象中分析得出定性的关系（例如鸡蛋掉在海绵上不易打破而掉在石头容易打破），然后定量研究从已有的理论上推出动量定理，然后在实践中检验结论的正确性。这样做的好处是学生在掌握动量定理的同时也学会对自然界规律的一种探询和研究方法，充分体现新教材的研究性。教材的动量定理是由牛顿第二定律导出的，学生对于这个推导过程是没有什么困难的。但是，有两点学生不容易理解：第一，动量定理与牛顿第二定律的区别何在?第二，有了牛顿第二定律为什么还要动量定理？应该使学生明确，动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的。但形式不同，牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用效果，而由它所导出的动量定理是力的持续作用的效果，在推导过程中出现的F和t融为一体，这就是冲量。恒力作用有冲量，变力作用也有冲量。只要物体受到的冲量相同，而无论力大还是力小，其动量变化就一定相同。这样，即使在作用力比较复杂的情况下，牛顿第二定律难以应用时，动量定理却完全可以应用。 2.教学的难点及其教学的策略 难点：动量表示牛顿第二定律；动量定理的矢量性；学会用动量定理解释现象和处理有关一维情况下的问题。 教学策略：学生学习新知识有一个先入为主的心理，非常熟悉牛顿第二定律的数学表达式F＝ma　，其实当初牛顿是通过动量表达力与运动的关系．要求学生会在一维情况下运用动量定理解题，首先要选定一个正方向，与正方向相同的矢量取正值，与正方向相反的矢量取负值。把矢量运算转化为代数运算．在教学中应多举一些学生熟悉的例子，让学生应用动量定理做出定性的解释。 【教学器材】 生鸡蛋、铺有较厚的海绵垫的白铁桶、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等，多媒体辅助教学设备或小黑板。 【教学过程】 ◆新课导入 小实验引入新课： 演示实验1：鸡蛋落地 演示：事先在一个白铁桶的底部垫上一层海绵（不让学生知道），让一个鸡蛋从一米多高的地方下落到白铁桶里，事先让学生推测一下鸡蛋的“命运”，然后做这个实验。结果发现并没有象学生想象的那样严重：发现鸡蛋不会被打破！ 演示实验2：缓冲装置的模拟 演示：用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线上端拴一段皮筋，再从同样的高度释放，就不会断了。 （让学生在惊叹中开始新课内容） 在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢？通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。 ◆新课展示 一．动量概念表示牛顿第二定律 教师：给出问题（投影或小黑板） 假设一个物体在恒定的合外力作用下，做匀变速直线运动，在t时刻初速度为v，在t′时刻的末速度为v′，试 ... ...