動量定理教學(xué)設(shè)計.doc

教學(xué)設(shè)計樂山師范學(xué)院 物理與電子工程學(xué)院 制作：左從朝2011年7月20日動量定理樂山師范學(xué)院 2008級物理學(xué)專業(yè) 左從朝一、教學(xué)任務(wù)分析動量定理選自人教版高中物理第二冊第八章第二節(jié)。教學(xué)對象為高二學(xué)生，本節(jié)的主要內(nèi)容是動量定理的推導(dǎo)、理解及其應(yīng)用。從教材編排上看，它位于沖量和動量之后，動量守恒定律之前。不僅是對沖量和動量、牛頓第二定律等知識的鞏固運(yùn)用，同時也為后面學(xué)習(xí)動量守恒定律打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。從教材內(nèi)容上看，動量定理是牛頓第二定律的進(jìn)一步展開。它側(cè)重于力在時間上的累積效果，為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑，尤其是打擊和碰撞類的問題。所以動量定理知識與人們的日常生活，生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系，因此學(xué)習(xí)這部分知識有著重要意義。二、學(xué)習(xí)情況分析在高一時，學(xué)生已經(jīng)掌握了牛頓第二定律，又在上一節(jié)的學(xué)習(xí)中初步接觸了沖量和動量，這些知識為動量定理的學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。此外，經(jīng)過前面的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)建立起一定的實(shí)驗(yàn)觀察能力、抽象思維能力和探究學(xué)習(xí)能力，而且還掌握了通過建立物理模型探究物理現(xiàn)象的方法。這也是本節(jié)所要強(qiáng)調(diào)的、學(xué)習(xí)和研究動量定理的方法。由于學(xué)生具有這樣的知識基礎(chǔ)、能力水平和物理思維與方法，再加上他們對未知新事物有較強(qiáng)的探究欲望，所以要掌握動量定理是完全能夠?qū)崿F(xiàn)的。三、設(shè)計思想本節(jié)課以教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體，運(yùn)用“引導(dǎo)探究”模式進(jìn)行教學(xué)。通過生活實(shí)例和演示實(shí)驗(yàn)，引入課題，激發(fā)學(xué)生的興趣。通過創(chuàng)設(shè)物理情境、建立物理模型歸納得出動量定理，并對其進(jìn)行理解。運(yùn)用動量定理解釋日常生活中的物理現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。在課堂上鼓勵學(xué)生主動參與、主動探究、主動思考、主動實(shí)踐，在教師合理、有效的引導(dǎo)下進(jìn)行學(xué)習(xí)，充分體現(xiàn)探究的過程與實(shí)現(xiàn)對學(xué)生探究能力培養(yǎng)的過程。四、教學(xué)目標(biāo)知識與技能（1）能從牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式，推導(dǎo)出動量定理表達(dá)式。（2）理解動量定理的確切含義，知道動量定理適用于變力。（3）會用動量定理解釋有關(guān)生活現(xiàn)象和計算有關(guān)的問題。過程與方法（1）通過對動量定理的探究過程，嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題，認(rèn)識建立物理模型在物理學(xué)研究中的意義。（2）能夠應(yīng)用動量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題，在分析、解決問題的過程中培養(yǎng)交流、合作能力。情感態(tài)度與價值觀（1）使學(xué)生體驗(yàn)到探究學(xué)習(xí)的無窮樂趣。（2）讓學(xué)生逐步形成科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實(shí)事求是的探究學(xué)習(xí)態(tài)度五、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)重點(diǎn)：（1）動量定理的推導(dǎo)和對動量定理的理解；（2）利用動量定理解釋有關(guān)生活現(xiàn)象和相關(guān)計算。 難點(diǎn)：動量定理的矢量性及其應(yīng)用。六、教學(xué)準(zhǔn)備 雞蛋2個，軟墊一個，木板一塊，塑料袋2個。七、教學(xué)流程符號說明：課堂教學(xué)過程開始和結(jié)束的符號 媒體 教學(xué)內(nèi)容和教師活動 學(xué)生活動物體在水平恒力和滑動摩擦力的作用下，沿水平面運(yùn)動。播放動畫創(chuàng)設(shè)情境創(chuàng)設(shè)情境總結(jié)：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化-動量定理。引導(dǎo)：等式的左邊表示什么？等式的右邊又表示什么.呢？思考得出：左邊表示合外力的沖量，右邊表示動量的變化。創(chuàng)設(shè)物理情景，提出問題，引導(dǎo)學(xué)生利用牛頓第二定律推導(dǎo)出沖量和動量的關(guān)系式。觀看動畫，合作交流，利用牛頓第二定律推導(dǎo)出(F-f)t=mvt-mv。演示實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入新課兩個雞蛋從同一高度下落，一個落到桌面上，一個落到軟墊上。觀察實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，從生活走向物理。開 始模擬雞蛋下落的動畫。播放動畫積極思考，學(xué)會利用動量定理解釋生活現(xiàn)象。提出2個問題，引導(dǎo)學(xué)生加深理解動量定理。積極思考，合作交流，解決問題，內(nèi)化知識。分別列舉2類生活現(xiàn)象，讓學(xué)生逐一解釋。歸納：在生活中 ，有時需要通過延長作用時間來減小力的作用，有時又需要通過縮短作用時間來增大力的作用。投影例題，鞏固新知，深化理解。分析問題，建立模型，完成練習(xí) 課外探究 回歸生活。結(jié) 束結(jié)合材料，相互討論，歸納動量定理在生活中的兩類典型應(yīng)用。八、 教學(xué)過程設(shè)計教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動學(xué)生活動設(shè)計意圖與依據(jù)（一）生活實(shí)例、引入新課(3 - 5分鐘)【設(shè)疑激趣，導(dǎo)入新課】演示實(shí)驗(yàn)：兩個雞蛋，從同樣的高度釋放，一個下落在桌面上，一個下落到軟墊上。觀察：兩個雞蛋下落的情況。問題：為什么下落到桌面上的雞蛋就破了，而落到軟墊上的卻完好無損呢？導(dǎo)入新課：要解釋剛才這個問題，我們就需要進(jìn)入對動量定理的學(xué)習(xí)學(xué)生仔細(xì)觀察實(shí)驗(yàn)，猜想實(shí)驗(yàn)結(jié)果，積極思考導(dǎo)致結(jié)果的原因。老師通過小實(shí)驗(yàn)，在激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣的同時，引導(dǎo)學(xué)生從生活走向物理，從而導(dǎo)入新課。(二）創(chuàng)設(shè)情境，探究規(guī)律(15-20分鐘）【創(chuàng)設(shè)情景，建立模型】一個質(zhì)量為m的物體，其初速度為V。，在水平恒力F與滑動摩擦力f的作用下，沿水平面向右做勻變速直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時間t，速度變?yōu)榱薞t 。提示1：物體的加速度a=( Vt-V。)/t提示2：牛頓第二定律F-f=ma 教師引導(dǎo)提問：等式的左邊表示什么呢？等式的右邊又表示什么呢？教師歸納總結(jié)：等式左邊表示物體受到合外力的沖量，mV。和mVt是物體初、末狀態(tài)的動量，而mVt-mV。是物體動量的變化量。等式的物理意義是：物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化，這就是動量定理。學(xué)生觀察、分析，交流討論，利用牛頓第二定律及運(yùn)動學(xué)知識推導(dǎo)出動量定理的表達(dá)式：(F-f)t=mVt-m V。即：F合t=mVt-m V。學(xué)生思考問題并回答：等式的左邊表示物體所受合外力的沖量，等式的右邊表示物體動量的變化。通過創(chuàng)設(shè)物理情境、建立物理模型，引導(dǎo)學(xué)生合理推導(dǎo)，啟發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生分析信息、運(yùn)用所學(xué)知識解決新問題的能力?！締栴}探究 內(nèi)化新知】問題1：如果物體初、末動量的方向沿同一直線但相反時，我們怎樣用動量定理求合外力的沖量呢？問題2：對于變力的情況，定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值，那么我們?nèi)绾吻蟪鲎兞Φ钠骄的?？學(xué)生積極思考問題，討論交流，內(nèi)化知識。1、動量定理的表達(dá)式是一個矢量式，它的計算遵循平行四邊形定則。當(dāng)物體的初、末動量方向在同一直線上時，我們可以通過規(guī)定正方向，將矢量運(yùn)算簡化為代數(shù)運(yùn)算。2、動量定理比牛頓第二定律的適用范圍更廣。對于變力情況，我們只要知道物體的初、末動量及變力的作用時間，就可以計算出變力在作用時間內(nèi)的平均值。提出問題，活化學(xué)生思維，學(xué)生合作交流解決問題，教師引導(dǎo)分析答案，加深學(xué)生對動量定理的矢量性以及適用于變力情況的理解。(三)運(yùn)用規(guī)律、鞏固新知(10-15分鐘)【問題再現(xiàn)，釋疑解惑】再現(xiàn)雞蛋掉落的問題情景，多媒體模擬突出主要矛盾，幫助學(xué)生思考。問題：現(xiàn)在你能解釋為什么雞蛋掉在桌面上就碎了嗎？【運(yùn)用新知，解釋現(xiàn)象】展示生活圖片，分別列舉兩類應(yīng)用定理的生活現(xiàn)象，讓學(xué)生運(yùn)用動量定理逐一解釋?！揪x典例，學(xué)以致用】一個質(zhì)量為0.2kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s,球棒與壘球的作用時間為0.01s,球棒對壘球的平均作用力有多大？學(xué)生合作交流，運(yùn)用動量定理解釋現(xiàn)象，鞏固內(nèi)化，加深理解。學(xué)生運(yùn)用動量定理，通過合作交流，解釋現(xiàn)象， 并歸納總結(jié)：在生活中 ，我們有時需要通過延長作用時間來減小作用力，而有時又需要通過縮短作用時間來增大作用力。學(xué)生積極分析問題、合作交流、求解問題。通過動畫模擬，再現(xiàn)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用動量定理解釋課前提出的問題，使學(xué)生體會到學(xué)習(xí)的樂趣、成功的喜悅。讓學(xué)生運(yùn)用動量定理解釋大量生活現(xiàn)象，并從中發(fā)現(xiàn)動量定理知識在生活和生產(chǎn)實(shí)踐中的廣泛應(yīng)用。精選例題，幫助學(xué)生理清解題思路，讓學(xué)生學(xué)會應(yīng)用定理解決問題的一般過程和方法。學(xué)生將動量定理應(yīng)用于具體問題，達(dá)到學(xué)以致用的目的，增強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)方法解決物理問題的能力。 (四) 回 歸 生 活、 拓 展 延 伸(3-5分鐘)【創(chuàng)設(shè)情景，回歸生活】高處作業(yè)是指人在一定位置為基準(zhǔn)的高處進(jìn)行的作業(yè)。國家標(biāo)準(zhǔn)GB360893高處作業(yè)分級規(guī)定：“凡在墜落高度基準(zhǔn)面2m以上（含2m）有可能墜落的高處進(jìn)行作業(yè)，都稱為高處作業(yè)?！备鶕?jù)這一規(guī)定,進(jìn)行高處作業(yè)的工人都要使用安全繩，以保障人身安全。問題：高處作業(yè)的工人使用的安全繩，是鋼繩還是彈性繩？你能用本節(jié)所學(xué)的動量定理說說其中的道理嗎？回顧本節(jié)知識、交流討論、合作互助、利用動量定理進(jìn)行研究。思考問題：高處作業(yè)的工人使用的安全繩，是鋼繩還是彈性繩？并分析其中的物理原理課后收集資料、并用所學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象，體會物理來源