人教版高中物理動量概念教學(xué)設(shè)計

1、動量概念的教學(xué)設(shè)計【教材分析】 動量這一章是高中物理的重點也是難點，而動量這個概念即是這一章內(nèi)容的基礎(chǔ)又是這一章內(nèi)容的核心，學(xué)生對這個概念的理解直接影響著后面的教學(xué)效果?！緦W(xué)生分析】 從以往的教學(xué)效果看，即使是基礎(chǔ)較好的學(xué)生對動量的概念理解也是模糊不清的。學(xué)生在學(xué)習這一章的時候都有畏懼心理，對概念只是機械地記憶，對動量定理和動量守恒定律等規(guī)律的應(yīng)用只是簡單地模仿。【任務(wù)分析】 （一）從定性角度描述物體的運動量 （二）從定量角度描述物體的運動量 （三）動量的矢量性【教學(xué)目標】1、知識與技能理解動量的物理意義，能夠區(qū)別動量與動能理解引入動量概念的必要性知道動量是矢量2、過程與方法能夠從現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問

2、題、提出問題 能夠制定方案，設(shè)計實驗驗證自己的猜想3、態(tài)度情感與價值觀 激發(fā)探究問題的興趣 實事求是、用事實說話的科學(xué)研究精神【重點難點】動量概念的建立過程【設(shè)計思想】用科學(xué)探究方法研究問題，逐步建立動量概念。利用實驗對學(xué)生形成的直觀感覺，讓學(xué)生形成初步認識，再用實驗形成矛盾，調(diào)動學(xué)生的興趣，引起學(xué)生積極思考，形成再認識，再用實驗創(chuàng)設(shè)矛盾，使學(xué)生在經(jīng)過激烈的思想沖突和理性的邏輯思辨后，對事物和規(guī)律的認識有質(zhì)的飛躍。從比較淺的直觀認識，到透過現(xiàn)象認識事物的本質(zhì)?！窘虒W(xué)過程】一、 從生活現(xiàn)象引入，激發(fā)學(xué)生興趣錄像片段：冰壺比賽時，一個冰壺在冰面上徑直撞向另一個靜止的冰壺，結(jié)果兩個冰壺的運動互相交換

3、。學(xué)生對這一現(xiàn)象感到很新奇。教師提示學(xué)生這種現(xiàn)象在生活中很常見，如打臺球，打康樂棋，小孩子打彈子時都會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。（揭示現(xiàn)象的普遍性，說明課題的重要性以及研究的必要性）。我們學(xué)了動量這一章后，就可以對這些現(xiàn)象作出科學(xué)的解釋。今天我們學(xué)習第一節(jié)。vab二、 建立模型， 引導(dǎo)學(xué)生建立上述現(xiàn)象的模型：運動的a物體與靜止的質(zhì)量相同的b物體發(fā)生碰撞，碰后兩物體的運動互相交換。三、 科學(xué)探究（一）從定性角度描述物體的運動量 1、提出問題，科學(xué)猜想在碰撞過程中，a從運動到靜止，運動量減少了，a 的運動量為什么會減少？學(xué)生討論后認為是由于b對a的作用力的原因。教師：不同的物體所具有的運動量是不一樣的，如運動

4、的汽車，同一輛汽車行駛速度越大，就越容易出車禍，所載物體越重，也越容易出車禍。如果我們用一個物理量去描述物體運動量的多少？這個物理量與哪些因素有關(guān)？學(xué)生猜想：（1）、與質(zhì)量有關(guān) （2）、與速度有關(guān)2、制定方案，實驗驗證控制變量法：（1） 質(zhì)量不變，驗證物體的運動量與速度的定性關(guān)系（2） 速度不變，驗證物體的運動量與質(zhì)量的定性關(guān)系實驗裝置如圖：實驗設(shè)計：小車所受摩擦可忽略，滑塊滑動時所受摩擦恒定，小車和滑塊之間是粘片。改變小車開始運動的高度，可以改變小車在水平軌道上的初速度。增減砝碼，可以改變小車的質(zhì)量。實驗驗證：（1） 小車質(zhì)量不變，從越高的地方往下運動，滑塊被推開的距離越遠。（2） 小車運動

5、高度不變，車上加上砝碼后，滑塊被推開的距離越遠。結(jié)論：物體的運動量與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)，而且質(zhì)量和速度越大，物體所具有的運動量就越大。（二）從定量角度描述物體的運動量1、提出問題：如果用一個物理量來描述物體的運動量，這個物理量的表達式是怎樣的？2、學(xué)生猜想：（1）大部分學(xué)生認為應(yīng)是動能。理由：如果汽車的動能越大，在相同制動力作用下，制動所需位移就要越大，就越容易發(fā)生車禍。（2）部分預(yù)習過的同學(xué)認為應(yīng)是。理由：越大，在相同制動力作用下，制動所需時間就越長，也越容易發(fā)生車禍。（3）甚至個別同學(xué)提出：應(yīng)是，的數(shù)值應(yīng)根據(jù)實驗確定。3、分析論證：到底該用還是用描述物體的運動量，這個問題在物理學(xué)上曾經(jīng)有

6、過一段長時間的爭論。是否有必要引進一個新的物理量，就看用這個物理來描述物理規(guī)律是否更簡單，適用范圍是否更廣泛。在冰壺a與靜止的冰壺b碰撞過程中，a的運動量減少了，b的運動量增加了，我們從實驗上來判斷在這個過程中，哪個物理量是守恒的。4、實驗驗證：裝置：氣墊導(dǎo)軌、光電門、數(shù)字計數(shù)器。（1）、實驗裝置如圖：a、b滑塊質(zhì)量相同，b滑塊在兩光電門之間處于靜止。a滑塊通過光電門與b發(fā)生碰撞（a、b之間是彈簧片），碰后，a靜止，b運動。光電門1記錄碰前a的擋光板通過光電門1的時間，光電門2記錄碰后b的擋光板通過光電門的時間。實驗數(shù)據(jù)：光電門1光電門20159s0.160s經(jīng)過驗算，發(fā)現(xiàn)不管是用還是用來量度

7、物體的運動量，都是守恒的。2、第二次實驗，引起矛盾。實驗裝置及步驟同上，a、b滑塊質(zhì)量相同，撤去b的擋光板，將a、b之間的彈簧片換成粘片。光電門1記錄碰前a的擋光板通過光電門1的時間，光電門2記錄碰后a和b粘在一起時a的擋光板通過光電門2的時間。實驗數(shù)據(jù)：光電門1光電門20113s0.228s很明顯，碰后a、b的共同速度為碰前a速度的一半，用來量度時，已不再守恒，但用來量度還是守恒的。3、驗證其它情況：將a的質(zhì)量變?yōu)樵瓉淼?倍，a、b間仍是粘片。比較碰撞前后的速度比。列表：實驗數(shù)據(jù)：實驗次數(shù)a質(zhì)量b質(zhì)量光電門1光電門2碰前a速度碰后a、b速度1mm0113s0.228svv/22m2m0.14

8、5s0.440vv/3在這些碰撞現(xiàn)象中，用來量度，運動量都是不守恒的，但用來量度還是守恒的。學(xué)生從以上所有現(xiàn)象歸納得出：碰撞前后，質(zhì)量與速度的乘積始終保持不變。4、教師總結(jié)：質(zhì)量與速度的乘積是一個很重要的物理量，大量的實驗表明：在碰撞中，如果用這個物理量來量度物體的運動量，則碰撞前后運動量守恒，所以把這個物理量定義為動量。（三）動量的矢量性：動量的矢量性可以用下面實驗說明：實驗裝置如圖：a、b質(zhì)量相同，a、b之間是彈簧片。開始用橡皮筋連接a、b，使a、b之間的彈簧片具有一定的彈性勢能，置于兩光電門之間。將橡皮繩剪斷，光電門1記錄a的擋光板通過光電門1的時間，光電門2記錄b的擋光板通過光電門2的

9、時間。實驗數(shù)據(jù)：光電門1光電門20203s0.201s學(xué)生討論后認為，只有認為動量具有方向性，動量守恒的規(guī)律才能得到滿足。四、課后作業(yè)：要求同學(xué)查找資料：（1）驗證動量守恒定律更科學(xué)、更全面的實驗氣桌實驗；（2）17世紀到19世紀關(guān)于“動量還是動能才真正是機械運動的量度”這一問題的爭論【教學(xué)總結(jié)】 動量和動能都可以量度物體的機械運動，但用動量來量度機械運動的多少，它的守恒范圍更加廣泛。所以動量這個概念的引入有重要的物理意義，我們在后面還要學(xué)習自然界中比機械能守恒更加普遍適用的動量守恒定律。【教學(xué)后記】這節(jié)課整節(jié)課都是在猜想，驗證，矛盾，再猜想這樣的一種探究模式中進行，學(xué)生積極參與到課堂中，從發(fā)現(xiàn)中找到了樂趣。經(jīng)過