探究動量變化與沖量的關(guān)系西寧五中【教材剖析】這一章述說動量的概念并結(jié)合牛頓定理推導(dǎo)入《動量定律》和《動量守恒定理》為解決熱學問題開辟了新的途徑為熱學的重點章節(jié)。《探究動量變化與沖量的關(guān)系》為本章第一節(jié)同時又為第二節(jié)《探究動量守恒定理》奠定了基礎(chǔ)知識與技能能從牛頓運動定理和運動學公式，推導(dǎo)入動量定律的表達式。理解動量定律的準確涵義，曉得動量定律使用用于變力。會用動量定律解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)問題。過程與方式通過對動量定律的探究過程，嘗試用科學探究的方式研究化學問題，認識數(shù)學模型工具在數(shù)學學中的應(yīng)用。通過動量定律的定量討論，提高中學生應(yīng)用物理方式處理數(shù)學問題的能力。情感心態(tài)與價值觀培養(yǎng)中學生有參與科技活動的熱情，有從生活到數(shù)學，從數(shù)學到生活的意識。培養(yǎng)中學生有主動與別人合作的精神，有團隊意識。【教案重難點】本節(jié)學案重點在實際問題中的正確應(yīng)用【教案思路】充分借助演示實驗，由實驗導(dǎo)出課題，由實驗來剖析問題，組織中學生討論．、教師通過演示實驗展示所要討論的問題．、學生觀察演示實驗，剖析找尋物體獲得的速率與斥力和作用時間的關(guān)系．【教案器材】海綿墊、雞蛋、橡皮、紙帶、細線、鐵錘等【教案過程】在班主任的引導(dǎo)下，讓中學生通過推論、歸納得到動量和沖量的概念。
練習實際新課導(dǎo)出情境一：從年起，我國臺灣的學生每年都要舉辦趣味科學大賽，其中的一個項目叫蛋撞月球”，要求設(shè)計一個保護裝置，使豬肉大概從M的高度落地后完好無損。如果你受邀出席賽事，你的方案是哪些？擬定方案的根據(jù)是哪些？多媒體情景導(dǎo)出（二）年月日，西寧五中高中年級舉辦“雞蛋撞月球”比賽的視頻，對你有哪些啟示？瞧瞧你們的奇思妙想吧演示實驗：豬肉落地班主任事先在一個白鐵桶的頂部墊上一層海棉（不讓中學生曉得），讓一個鵝蛋從一M多高的地方下落到白鐵桶里，事先讓中學生猜想一下豬肉的“命運”，之后做這個實驗。結(jié)果發(fā)覺并沒有象中學生想像的那樣嚴重：發(fā)覺豬肉不會被打破！【讓中學生在驚訝中開始新課內(nèi)容】在日常生活中，有不少這樣的例子：跳高時要跳在沙坑里；跳高時在下落處要放海棉坐墊；從高處往下跳，落地后腳掌常常要彎曲；客輪邊沿及渡輪的碼頭上都裝有橡皮車胎等，這樣做的目的是為了哪些呢？而在個別情況下，我們又不希望這樣，例如用斧頭釘鐵釘。這種現(xiàn)象中的緣由是哪些呢？這個問題涉及到我們明天要學習的探究動量變化與沖量的關(guān)系。新課展示班主任活動：提出問題：豬肉從一多高的地方落到海棉墊，豬肉沒有打破，落到塑膠盤里的豬肉破了，為何呢？中學生活動：分組討論（兩人一個學習小組），討論分鐘，之后各組的發(fā)言人發(fā)表自己的意見，班主任在此基礎(chǔ)上對此進行評價，相互交流，師生共同歸納如下。
可能情況如下：海棉毯子是軟的，意味著哪些？（延長作用時間）豬肉高度不同，意味著哪些？（落地速率不同）豬肉破了，意味著遭到的壓力較大。由此切入動量定律的推論．情景和條件：初速由（）、（）兩式得提出問題：多項式中的和各有哪些數(shù)學意義呢？講授并板書：數(shù)學學中，力和力的作用時間的乘積叫沖量動量定理和沖量定理的關(guān)系，用表示，在國際單位之中，沖量單位是因為沖量為矢量，方向與力的方向同向。班主任活動：講解對沖量的理解要點：（）過程量：沖量描述力在時間上的累積療效。作用在靜止物體上的一定大小的力，假若持續(xù)時間越長，則使物體獲得的動量越大，這就是說，力的沖量是在時間進程中逐步累積上去的。沖量總是指力在某段時間進程中的沖量，說某一時刻的沖量是沒有意義的，所以，理解時要兼具力和時間兩方面的誘因。（）矢量性：假如力的方向是恒定的，則沖量的方向與力的方向一致。運動的物體才能形成一定的機械療效（如彈丸穿透紙靶），這個療效的強弱取決于物體的質(zhì)量和速率兩個誘因，這個療效只能發(fā)生在物體的運動的方向上。化學學家們?yōu)榱嗣枋鲞\動物體的這一特點，引入動量概念。提問：動量的單位是哪些？由中學生得出。班主任活動：講解對動量的理解要點：（）狀態(tài)量：動量包含了“參與運動的物質(zhì)”與“運動速率”兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，具有瞬時性。
你們曉得，速率也是個狀態(tài)量，但它是個運動學概念，只反映運動的快慢和方向，而運動，歸根結(jié)底是物質(zhì)的運動，沒有了物質(zhì)便沒有運動。其實地動量定理和沖量定理的關(guān)系，動量包含了“參與運動的物質(zhì)”與“運動速率”兩方面的信息，更能從本質(zhì)上闡明物體的運動狀態(tài)，是一個動力學概念。（）矢量性：動量的方向與速率方向一致。綜上所述：我們對動量來描述運動物體所能形成的機械療效強弱以及這個療效發(fā)生的方向，動量大小等于質(zhì)量和速率的乘積，動量的方向與速率方向一致。即合外力的沖量等于物體動量的改變，這個推論叫動量定動量變化定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為和ˊ，為物體在該過程中的動量變化。中學生活動：討論與思索豬肉落到海棉坐墊上時，為什么不會破碎？案例剖析蹦床是運動員在一張緊繃的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各類空中動作的運動項目。一個質(zhì)量為的運動員，從離水平網(wǎng)面高處自由下落，向蹦回到離水平網(wǎng)面高處。已知運動員與網(wǎng)接觸的時間為。若把在這段時間外網(wǎng)對運動員的斥力當成恒力處理，求此力的大小。班主任要培養(yǎng)中學生良好的受力剖析習慣解答：將運動員看作質(zhì)量為的質(zhì)點，從高處下落，剛接觸網(wǎng)時速率的大小（向上）彈跳后抵達的高度為，剛離網(wǎng)時速率的大小表示加速度，表示接觸時間，則接觸過程中運動員遭到向下的彈力和向上的重力。
由牛頓第二定理，mgma由以上五式解得，1.510問題討論：動量定律的應(yīng)用、舉出日常生活中什么事例是減緩作用時間減少斥力的？什么是減少作用時間減小斥力的？、一重物下邊壓有一張紙，快速向外抽紙，重物幾乎不動，慢速向外抽紙，重物可與紙共同運動，獲得較大速率，為何？、用錘子用力壓鐵釘，很難把鐵釘壓入木板中去，假若用錘子以一定的速率敲鐵釘，鐵釘很容易敲入木板為何？、有一種有驚無險的雜技演出，將大鐵塊壓在“大力士”身上，用斧頭猛擊大鐵塊，石裂而人不傷，這是哪些道理？班主任歸納豬肉從某一高度下落，分別與石頭和海棉墊接觸前的速率是相同的，也即初動量相同，碰撞后速率均變?yōu)榱悖茨﹦恿烤鶠榱悖虼嗽诨ハ嘧饔眠^程中豬肉的動量變化量相同。而兩種情況下的互相作用時間不同，與石頭碰時作用時間短，與海棉墊相撞時作用時間較長，由知，蝦仁與石頭相撞時作用大，會被打破，與海棉墊相撞時斥力較小，因此不會被打破。接著再解釋用斧頭釘鐵釘、跳遠時要落入沙坑中等現(xiàn)象。在實際應(yīng)用中，有的須要作用時間短，得到很大的斥力而被人們所借助，有的須要延長作用時間（即緩沖）降低力的作用。請朋友們再舉些有關(guān)實際應(yīng)用的反例。反饋練習．從同一高度落下的玻璃杯掉在水泥地上易碎，掉在沙地上不易碎，這是由于玻璃杯落到水泥地上時．遭到的沖量大．動量變化率大．動量改變量大．動量大．質(zhì)量為的鋼球自某高處落下，以速度碰地后豎直向下彈回，已知碰撞時間極短，向下彈起的速度為，則在碰撞過程中，地面對鋼球的沖量的方向和大小為：．向上，．交通法規(guī)規(guī)定，駕駛員和后排的旅客在車輛行使過程中必須系安全帶，防治在緊急制動時駕駛員和旅客遭到大的傷害。
關(guān)于安全帶在緊急制動時的作用，下述說法正確的是．減小對人的斥力，使人與車的速率變化快慢相同．減少對人的斥力，使人速率變化快慢大于車速率變化快慢．減小對人斥力的作用時間，使人與車的速率變化快慢相．減少對人斥力的作用時間，使人速率變化快慢大于車速率變化快慢．質(zhì)量為的足球自高處自由落下，以大小為的速率碰地，豎直向下彈回，碰撞時間極短，離地速率大小為。在碰撞過程中，地面對足球的沖量的方向和大小為．向下，課堂總結(jié)（）在化學學中，沖量的概念是反映力的時間積累療效，不難想象，一個水平恒力作用于放置于光滑水平面上的物體，其作用時間越長，速率的改變越大，表明力的累積療效越大．在數(shù)學學中，力和力的作用時間的乘積叫作力的沖量．（）、沖量和動量的變化量都是過程量，適當?shù)拇_定初末狀態(tài)可使解題過程簡化．（）、動量定律是由牛頓第二定理和運動學公式推出的，如涉及到力與作用時間的問題應(yīng)優(yōu)選動量定律解題．學案反省、本節(jié)課為數(shù)學必修的第節(jié)的有關(guān)內(nèi)容。考慮到有利于實際課件，適當降低了難度。但本節(jié)課的知識點較多，給學案帶來了一定的困難。從實際學案情況來看，預(yù)定的內(nèi)容全部完成。、先從感性認識入手動量定律得應(yīng)用緊密結(jié)合生活實際、在今后的學案中，可以對動量定律采用兩節(jié)課學案。同時把力的瞬時作用療效以及力在空間上的累積加以比較，使中學生進一步把握有關(guān)內(nèi)容。