第四屆東芝杯全國(guó)師范生教學(xué)技能大賽物理三等獎(jiǎng)----動(dòng)量定理教案

第四屆東芝杯中國(guó)師范大學(xué)理科師范生教學(xué)技能創(chuàng)新大賽東芝杯中國(guó)師范大學(xué)理科師范生教學(xué)技能創(chuàng)新大賽參 賽 教 案2011年10月武漢- 6 -動(dòng)量定理教案【教材版本】本課題選自人民教育出版社2010年版普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書物理選修3-5的第六章動(dòng)量守恒定律第二節(jié)動(dòng)量和動(dòng)量定理?！窘虒W(xué)目標(biāo)】1知識(shí)與技能（1）理解動(dòng)量定理內(nèi)容和公式，知道動(dòng)量定理適用于變力；（2）能應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)動(dòng)量定理；（3）能用動(dòng)量定理解決實(shí)際問(wèn)題。2過(guò)程與方法（1）在動(dòng)量定理的推導(dǎo)和應(yīng)用中，體會(huì)物理學(xué)的演繹推理方法；（2）通過(guò)對(duì)變力作用下動(dòng)量改變的研究，感受物理學(xué)的實(shí)驗(yàn)研究方法。3情感、態(tài)度與價(jià)值觀（1）在觀察分析生活實(shí)例中感受知識(shí)的價(jià)值,培養(yǎng)熱愛(ài)科學(xué)、樂(lè)于探究的興趣；（2）在探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生觀察分析能力【教學(xué)重點(diǎn)】動(dòng)量定理的推導(dǎo)與實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)量定理解釋生活中的現(xiàn)象【教學(xué)難點(diǎn)】變力沖量的研究【教學(xué)資源】DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，鐵錘一個(gè)，充氣錘一個(gè)；學(xué)生學(xué)習(xí)單、多媒體課件。【教學(xué)設(shè)計(jì)思想】本節(jié)教學(xué)，從比賽分析入手，在引導(dǎo)學(xué)生體會(huì)“緩沖”現(xiàn)象的基礎(chǔ)上，通過(guò)問(wèn)題討論、自主探索、實(shí)驗(yàn)研究、教師指導(dǎo)等教學(xué)策略探究沖量與動(dòng)量變化之間的關(guān)系。通過(guò)理論聯(lián)系實(shí)際的應(yīng)用和動(dòng)手實(shí)踐活動(dòng)，深化學(xué)生對(duì)于規(guī)律的理解，提高其探究學(xué)習(xí)的興趣，滲透“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的思想。本設(shè)計(jì)的基本思路是：從釘釘子比賽中感知緩沖的作用，到理論推導(dǎo)出沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系，產(chǎn)生定性認(rèn)識(shí)到DIS實(shí)驗(yàn)定量研究，然后從圖像分析得出變力沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系，最終得到動(dòng)量定理，以此來(lái)突出教學(xué)重點(diǎn)，突破教學(xué)難點(diǎn)?！窘虒W(xué)流程】1. 教學(xué)流程圖實(shí)驗(yàn)探究情境分析情境引入釘釘子比賽恒力作用力與時(shí)間關(guān)系實(shí)驗(yàn)探究定性認(rèn)識(shí)：Ft=mV定量認(rèn)識(shí)：Ft=mV變力作用實(shí)際應(yīng)用動(dòng)量定理：I=P解釋現(xiàn)象2教學(xué)過(guò)程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖一、新課引入比賽釘釘子：男生使用橡皮錘、女生使用鐵錘l 請(qǐng)男生談?wù)勈≡騦 為什么錘子軟就釘不進(jìn)去？1.找出橡皮錘比較軟。2.思考原因比賽激趣，引入課題。二、探究活動(dòng)（一）觀察分析、提出問(wèn)題情境分析l 錘子軟，在釘釘子的過(guò)程中，發(fā)生彈性形變，延緩了作用過(guò)程。l 釘不進(jìn)去說(shuō)明釘子受到較小的力l 釘釘子時(shí)，錘子的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變。在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變的過(guò)程中，作用力的大小與作用時(shí)間的延緩有沒(méi)有什么定量關(guān)系呢？1.分析釘釘子過(guò)程；2.思考作用力與作用時(shí)間的關(guān)系1.體驗(yàn)邏輯思維過(guò)程；2.過(guò)渡到研究力的大小與作用時(shí)間之間的關(guān)系。（二）建立模型定性分析恒力作用：放在水平地面上的木塊m，在合力F的作用下運(yùn)動(dòng)。在時(shí)間t內(nèi)，速度由v1變?yōu)関2。FV2V1Fl 木塊在時(shí)間t內(nèi)，加速度大??？（用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式表示）l 木塊所受合力大?。浚ㄓ门ｎD第二定律表示）得到：Ft=mv2-mv1結(jié)論：恒力的沖量等于這段時(shí)間內(nèi)物體動(dòng)量的變化量。1.計(jì)算加速度、力的大??；2.描述所得規(guī)律1.鍛煉學(xué)生語(yǔ)言組織與表達(dá)能力； 2.加深學(xué)生對(duì)公式的理解（三）DIS實(shí)驗(yàn)探究1.求速度2.求變力沖量 變力作用：比如：小車在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。（忽略摩擦力）導(dǎo)軌左側(cè)安裝一根彈簧，如果研究小車向左運(yùn)動(dòng)碰撞彈簧到向右運(yùn)動(dòng)離開(kāi)彈簧的過(guò)程。l 分析小車受力情況。如何研究變力沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系。器材：彈簧一根、小車一輛、水平導(dǎo)軌、鐵架臺(tái)、DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)、位移傳感器、力傳感器（通過(guò)天平測(cè)出小車質(zhì)量為：0.25kg）。測(cè)出位移隨時(shí)間的變化曲線。線性擬合得出小車碰撞彈簧前的速度v1，脫離彈簧的速度v2.計(jì)算小車的初動(dòng)量，末動(dòng)量以及動(dòng)量的變化量。l 求解變力沖量1.回憶恒力沖量解法2.回憶如何用v-t圖像求位移。對(duì)于勻速運(yùn)動(dòng)，用速度圖像與時(shí)間軸所圍成矩形的面積來(lái)表示。但對(duì)于非勻速運(yùn)動(dòng)，我們將時(shí)間軸無(wú)限等分，那么對(duì)應(yīng)速度圖線與時(shí)間軸圍成的面積就是物體的位移。3.方法遷移：通過(guò)計(jì)算F-T圖像圍成的面積來(lái)求解變力沖量。我們直接可以讀出所選的面積S也就是沖量大小。4.比較動(dòng)量的變化量與沖量的大小。5.得出結(jié)論：當(dāng)物體所受合力為變力時(shí)，合力的沖量等于動(dòng)量的變化量。1.猜測(cè)大小關(guān)系；2.分析小車受力情況；3.記錄數(shù)據(jù)并計(jì)算（動(dòng)量變化量計(jì)算不同，可能沒(méi)有考慮到速度的矢量性）；4.回憶面積法求位移；5.記錄數(shù)據(jù)；6.比較數(shù)據(jù)1.在數(shù)據(jù)處理的過(guò)程中，使學(xué)生體驗(yàn)動(dòng)量的矢量性；2.復(fù)習(xí)面積法求位移，有利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的進(jìn)一步理解掌握；3.學(xué)會(huì)利用圖線擬合，無(wú)限分割等科學(xué)研究方法（四）得出定理合力的沖量等于動(dòng)量的變化量這一規(guī)律具有普適性。在物理學(xué)中，我們稱之為動(dòng)量定理。用等式I=P來(lái)描述這一規(guī)律。得出動(dòng)量定理三、定性分析回歸課前釘釘子的問(wèn)題。l 比較兩種情況下初、末動(dòng)量的大小。l 作用時(shí)間與作用力的大小有什么關(guān)系？l 受力分析，列出等式。緩沖：通過(guò)延長(zhǎng)作用時(shí)間、增大作用力請(qǐng)學(xué)生舉出類似的例子。1.比較初、末動(dòng)量大小；2.判斷力F與作用時(shí)間關(guān)系；3.受力分析。引導(dǎo)學(xué)生利用動(dòng)量定理分析實(shí)際問(wèn)題?！景鍟O(shè)計(jì)】6.2 動(dòng)量定理1. 探究沖量與動(dòng)量變化量的關(guān)系1) 恒力：Ft=mv2) 變力：2. 動(dòng)量定理I=P【附錄】 學(xué)生活動(dòng)單探究沖量與動(dòng)量變化量之間的關(guān)系一、恒力作用1. 公式推導(dǎo)：2. 結(jié)論：物體在受恒力作用時(shí)，合力的沖量 動(dòng)量變化量。二、變力作用1數(shù)據(jù)記錄小車質(zhì)量（Kg）碰前速度v1（m/