动量定理的物理教案设计.pdf

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1、动量定理的物理教案设计动量定理的物理教案设计摘要：从说教材、学情分析、教学方法、教学程序四个方面详细阐述了动量定理这节课的地位、作用、重点、难点，分析了学生的实际知识情况，采用的教学方法和教学的三个环节。关键词：动量定理冲量动量的变化本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册(人教版)第一章第二节动量定理。1.教材的地位和作用：本章引入动量这个新概念并结合牛顿第二定律推导出动量定理。动量定理侧重于力在时间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途径，尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛顿力学的进一步展开，为力学的重点章。动量定理为本章第二节，是第一节动量和冲量的继续，同时又为第三节动量守恒定律

2、奠定了根底。所以动量定理有承前启后的作用。同时动量定理的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这局部知识有着广泛的现实意义。2.本节教学重点：(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。3.教学难点：动量定理的矢量性，也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的变化”。尤其是方向的一致性，即合外力的冲量的方向和动量变化量的方向一致。4.教学目标：根据教材、大纲和学生情况，制定本节课的教学目标有三个方面：知识与技能(1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。(2)理解动量定理确实切含义，知道动量定理适

3、用于变力。(3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。过程与方法(1)通过对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，认识物理模型工具在物理学的作用。(2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题，在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。情感态度与价值观(1)有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。(2)有主动与他人合作的精神，有团队意识。(3)关心国内、国外科技开展现状与趋势，有振兴中华的使命感与责任感，有将科学效劳于人类的意识。高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需以一些感性认识作为依托，加强直观性和形象性，以便学生

4、理解。学生有根据加速度来分析力和运动的知识准备，利用xx 年 1 月4 日美国航天局的“勇气号”探测器着陆火星的图片，创设问题情景，激发学生的兴趣，让学生把物理现象自然过渡到新知识点上，从而引导学生应用已掌握的根底知识，通过理论分析和推理判断来获得新知识。撞击、打击现象是学生在生活中比拟熟悉的，也是他们容易发生兴趣的现象。充分发挥图片、录像和演示实验的作用，符合他们好奇、好动、好强的心理特点，调动他们学习的积极性和主动性。应用实验导入法、分组实验法，启发学生通过自己的思考和讨论来探究动量定理。本节课分为三个环节，图片新闻创设情景;建立模型共同探究;应用动量定理。第一环节：创设情景通过图片新闻的

5、方式，应用多媒体展示“勇气号”探测器成功登陆火星过程的一组图片，创设问题情境导入新课，让同学们产生感性认识。结合他们的生活经验，大局部同学会意识到有一系列措施减小撞地速度，平安气囊的作用是延长作用时间。为了使思路明朗化，提出三个简单问题：(1)摩擦降(图 1)、降落伞(图 2)和反向发动机(图 3)的作用是什么?(2)平安气囊(图 4)的作用是什么?(3)采取这些措施最终的目的是什么?通过上述问题，大局部同学应该想到是为了减小撞击力，还会粗浅地认为，对于同一个物体，撞前速度越小，撞击力越小;撞击时间越长，撞击力越小。通过问题情景的创设，极大的调动了学生的情感注意力和情感体验力，为师生共同发现问

6、题、提出问题、探究问题、解决问题打下了根底。把高科技的情景引入课堂，表达时代性，符合新课程标准的根本理论。第二环节：建立模型这时候速度、时间、动量、冲量、力等几个物理量在学生的头脑中还需要整合，从感性认识进一步上升到理性认识。师生共同建立物理模型，这个模型为水平面上的物体，在合力F 的作用下，经过一段时间 t，动量由 mv0 变为 mvt。引导同学们根据所学到的牛顿运动定律的知识，去这几个物理量之间的关系，探索动量变化跟所受合力的冲量之间的关系。这与新课程标准中提倡的鼓励学生体验自然规律发现的过程，从而建立对自然科学的认识和掌握研究科学的方法是一致的。在这个模型的根底上，通过推导，大局部同学会

7、得到一个表达式：Ft=mvt-mv0 或 Ft=P这时不要急于归纳它的物理意义，而是给出学生想像和讨论的时间，让同学们试着解释它，刚开始可能得到一些不完整的结论，比方“冲量等于动量之差”或“冲量等于动量相减”，或“冲量引起动量发生变化”。随着讨论的深入，引导同学们回忆动量的变化这个概念。在求同存异的过程中，探究出合冲量和动量变化量的关系，比方数量关系，因果关系会逐渐清晰，但方向关系还没有特别明朗化。在同学们根本理解的根底上，老师总结并板书动量定理的内容。在师生共同解决问题的学习中，通过原有知识的激活，然后再通过顺应过程重建新知识与原有知识结构之间的联系，使认知开展从一个平衡状态进入另一个更高的

8、开展平衡状态，这一点符合学生的学习建构理论。当同学们根本能运用动量定理初步解决恒力的问题时，可引伸到动量定理也适用于随时间变化的力，比方打击力或撞击力，但这个力 F 应取作用时间内的平均力。这样可以开阔学生的思路，便于他们自觉的运用所学知识来处理问题。第三环节：定性应用为了培养学生在物理学中从实践到理论，再用理论来指导实践的研究方法。鼓励学生将学习到的物理知识与日常生活、生产技术联系起来。首先围绕定理 Ft=P 分情况进行讨论。首先设置一个问题：如果把鸡蛋从一米高的地方释放，摔到水泥地上，碎了，采取什么措施可保证鸡蛋不摔碎?让同学们设计多种，他们会猜想在地上铺上沙子，或放一盆水，或海绵等一些弹

9、性好的物质，接着利用有代表性的弹性好的海绵加以验证，把同学们的设计留成兴趣作业。对那些有创造力的设计，给予充分的欣赏和肯定。减小力的作用。继续和同学们一块分析生活中常见的现象，展示图片(图 5)，引导同学自己找出生产、生活中的更多例子。为了引导学生全面思考问题，继续通过播放录像创设了以下的物理情景：铁锤钉钉子，冲床冲压钢板并提出问题。让同学们继续归纳出共性规律：作用时间短，作用力大。引导学生自己找出生产、生活中的更多例子，充分发挥学生的主体作用，培养他们知识迁移的能力。通过运用比照的方法，对上述两类问题深入分析，使学生对动量定理加深了理解。实现了“学中做”和“做中学”的结合。促使学生从理性认识

10、再到感性认识，符合认识论。在定性分析的根底上，再次举出第一节的例题，给出这个例题有三个目的：第一个目的是在上一节分析碰撞过程中动量变化量的根底上，这节课给出撞击的时间，同学们可以应用动量定理来计算撞击力的大小。在师生共同分析的过程中，第二个目的也就根本到达了，探索出了怎样应用动量定理解题的关键步骤，比方必须首先规定正方向，求动量的变化，再应用动量定理列方程求量。第三个目的：突破难点，也就是动量定理的矢量性，设计两个有梯度的问题来降低难度。例 1：质量为 0.1kg 的钢球，以 6m/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，接触时间为 0

11、.02 秒，小球受到的弹力的平均值有多大?问题(1)：物体动量变化量是什么方向?问题(2)：联系你学过的弹力产生的条件，从形变的角度分析弹力的方向，合力冲量的方向应该是什么方向?通过这样的比拟，同学们将发现：合力冲量的方向与动量变化量的方向相同，使动量定理的矢量性这个难点具体化和逐渐明朗化。为了进一步突出重点和突破难点，继续研究第一节中“思考与讨论”题。思考与讨论：例 2：一个质量为 0.2kg 的钢球，以 2m/s 的速度斜射到坚硬的大理石板上，入射的角度为 45，碰撞后被斜着弹出，弹出的角度也是 45，速度仍为 2m/s。问题：除了能应用平行四边形分析撞击过程中的动量的变化的方向，能否根据

12、动量定理来分析小球动量的变化?有上节课的根底，根据平行四边形定那么，能够判断动量变化的方向垂直于接触面;根据弹力方向的判断，合冲量的方向也在这个方向上。为了使问题形象化，准备了一个小动画，以显示撞击的过程中小球的形变，以明确小球受到的弹力的方向，进而显示合冲量的方向。以此深入地体会动量定理的表达式是一个矢量式。整个过程以学生为主体，防止了老师的“一言堂”，做到了“老师搭台，学生唱戏”，在课堂上增强了自主学习和合作学习的气氛。神州 5 号的成功发射和回收，是中国航天技术的又一个里程碑。通过录像和图片，让同学们围绕动量定理，来分析神州五号如何采取一系列措施实现软着陆的。当同学们发现自己能够用新知识解决如此惊天动地的伟大创举时，必然热血沸腾，激发他们的爱国热情，树立正确的科学观，培养他们振兴中华，将科学效劳于人类的使命感和责任感。至此，这一节课的学习根本结束，老师根据板书小结本节课的重点-动量定理的内容，留作业：1.P123.3，4。2.科技小论文：围绕 xx 年 4 月 7 日世界卫生日的主题“道路平安”观察在汽车和摩托车等交通工具中，都有什么样的平安措施，应用你学习的知识，尤其是动量定理加以分析。实现从物理到生活，从理论到实践。