12動量定理教學(xué)設(shè)計-高二上學(xué)期物理人教版選擇性2

7《動量定理》教學(xué)設(shè)計年級高二學(xué)科物理教材分析動量定理是一個重要的物理規(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(jìn)一步揭示了運動狀態(tài)變化與相互作用之間的關(guān)系。1課標(biāo)要求“通過理論推導(dǎo)和實驗，理解動量定理，能用其解釋生產(chǎn)生活中的有關(guān)現(xiàn)象”。本節(jié)在前一節(jié)建立動量概念的基礎(chǔ)上，通過恒力情況下的理論推導(dǎo)，認(rèn)識到?jīng)_量是動量發(fā)生變化的原因，得出動量定理，也是下一節(jié)推導(dǎo)動量守恒定律的基礎(chǔ)，從認(rèn)知邏輯角度看，本節(jié)具有承上啟下的作用。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、作用力大且隨時間變化快的打擊、碰撞等問題時。學(xué)情分析學(xué)生已經(jīng)具有受力分析、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，具有建立物理模型解決生活中實際問題的能力；但解決復(fù)雜情境的問題，學(xué)生還有較大的困難。因此在教學(xué)中應(yīng)該通過實驗、視頻、圖片等方式提供豐富的感性素材，引導(dǎo)學(xué)生分析、思考、從實際情境中建構(gòu)模型，發(fā)展學(xué)生分析和解決問題的能力。本節(jié)課的授課對象是數(shù)理基礎(chǔ)較好的學(xué)生，因此在教學(xué)中要注重問題的引領(lǐng)，突出思維的深度參與；學(xué)生的實驗?zāi)芰^好，能夠認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象并從中發(fā)現(xiàn)問題，但運用物理概念科學(xué)表達(dá)的能力需要進(jìn)一步的提高。教學(xué)目標(biāo)物理觀念：①能理解沖量、動量、動量定理的內(nèi)涵；②能用動量定理解釋生產(chǎn)生活中相關(guān)的物理現(xiàn)象，提出一些參考建議；③形成與動量等相關(guān)的比較清晰的相互作用觀念。科學(xué)思維:①能在恒力情況下進(jìn)行演繹推理得出動能定理表達(dá)式；②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；③能對像跳高比賽落地、落墊類似的情景情境構(gòu)建合理的過程模型。科學(xué)探究：①比較跳高落地的不同結(jié)果，發(fā)現(xiàn)并提出問題，具有問題意識；②分析圖象和數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)碰撞中變力的特點，形成結(jié)論，并用已有的物理知識結(jié)合微元、累積方法進(jìn)行解釋；③對“變力作用下的動量定理”的探究過程與結(jié)果進(jìn)行交流和反思，理解F是作用時間內(nèi)的平均值?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任：①通過動量定理的建立過程，認(rèn)識到物理研究是一種對自然現(xiàn)象進(jìn)行抽象的創(chuàng)造性工作；②通過合作學(xué)習(xí)與問題解決，做到在合作中既能堅持觀點又能修正錯誤；③通過安全帶、安全氣囊、高空墜物的研究，加強(qiáng)安全意識與道德規(guī)范教育。教學(xué)重難點教學(xué)重點：動量定理的推導(dǎo)及應(yīng)用動量定理解釋生產(chǎn)生活中的相關(guān)現(xiàn)象和解決實際問題。教學(xué)難點：動量定理的矢量性。在解決問題的過程中，要通過遵循嚴(yán)格的程序和規(guī)范的運算加以突破。教學(xué)準(zhǔn)備教具：雞蛋、海綿墊、透明玻璃盆；墨水瓶、紙帶；氣墊導(dǎo)軌、小車、電子天平、光電門、力傳感器；籃球；鐵架臺、鉤碼、橡皮筋、棉線；計算機(jī)、DIS實驗系統(tǒng)等。智慧課堂環(huán)境：學(xué)生和教師端連接好智慧課堂。教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容教師活動學(xué)生活動智慧課堂應(yīng)用及分析1.功能選擇2.應(yīng)用價值3.評價體現(xiàn)時長創(chuàng)設(shè)情境提出問題視頻：展示某同學(xué)跳高的視頻。引導(dǎo)學(xué)生觀察跳高比賽，思考海綿墊作用。問題：為什么在落地處鋪海綿墊，如果撤掉海綿墊，她還敢跳嗎？根據(jù)情境思考并回答問題。實驗：一枚雞蛋從同一高度靜止釋放，分別落在海綿墊上與透明玻璃碗上。演示：雞蛋落在海綿上完好無損，落在玻璃碗中破裂。問題：兩次實驗，為什么雞蛋“命運”不同？引導(dǎo)學(xué)生思考雞蛋破裂的原因；分析海綿的緩沖作用觀察實驗現(xiàn)象；抓住重點研究過程，學(xué)會控制變量研究問題。分析得出：通過延長作用時間減小力。建立模型理論推導(dǎo)模型建構(gòu)：質(zhì)量為m的物體在光滑的水平面上受到恒力F的作用，初速度為v，經(jīng)過Δt，末速度v′。給定模型、提出問題，巡視指導(dǎo)學(xué)生完成推導(dǎo)并展示。提問：F=進(jìn)行理論推導(dǎo)，得出：F=沖量概念教學(xué)實驗：將紙帶從紅墨水瓶底部分別緩慢抽出、快速抽出。引導(dǎo)學(xué)生從等式兩邊分析，F(xiàn)?t決定了物體的動量變化量。通過實驗使學(xué)生認(rèn)識到F?1.分析F?t與2.理解沖量的物理意義，能計算恒力的沖量。動量定理規(guī)律教學(xué)實驗：氣墊導(dǎo)軌上的小車碰撞力傳感器，傳感器顯示出相互作用力與時間關(guān)系圖線。引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到相互作用力是變力，具有“先急劇增加后急劇減小的特點”。演示實驗，展示現(xiàn)象，提出問題，帶領(lǐng)學(xué)生從理論、實驗兩個角度來證明動量定理對變力也適用。再次引起思維的高度參與，思考分析模型的合理性，有依據(jù)地表達(dá)自己的觀點；聯(lián)想、類比vt圖線求位移、Fx圖線求功，進(jìn)行理論分析；觀察實驗，收據(jù)數(shù)據(jù)，獲取證據(jù)，得出結(jié)論。應(yīng)用規(guī)律聯(lián)系實際“瓦碎蛋全”提出問題，引發(fā)學(xué)生思考；組織學(xué)生實驗，通過實驗獲得證據(jù)。分析思考、動手實驗、準(zhǔn)確表述實驗結(jié)果。展示釘釘子圖片釘子圖片釘釘子時，為什么不用橡皮錘？與剛才的分析對比，認(rèn)識到：要得到大的作用力，要縮短作用時間。布置作業(yè)高空墜物已成為危害極大的社會安全問題，展示一則安全警示廣告。這則廣告詞的內(nèi)容符合科學(xué)事實嗎？請你建構(gòu)模型，試估算從18樓下落的雞蛋對地面的平均沖擊力。完成作業(yè)，鞏固所學(xué)。教學(xué)反思本節(jié)課通過學(xué)生熟悉的跳高比賽入手，提出了“為什么海綿墊能減小對運動員作用力？”這一問題，通過實驗?zāi)M、模型建構(gòu)，從理論上推導(dǎo)出動量定理，發(fā)展了學(xué)生的建模能力、邏輯推理能力，豐富了運用與相互作用的觀念。抓住學(xué)生解釋表述中的不足之處，進(jìn)一步探究動量定理的內(nèi)涵；通過“碰撞力是恒力嗎？”這一問題，引起學(xué)生的認(rèn)知沖突，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生通過類比進(jìn)行理論分析、通過實驗進(jìn)行驗證，從理論與實驗