動量與沖量關(guān)系教設計

1、試驗探究： 動量與沖量之間的關(guān)系 北京市順義區(qū)第九中學 孫宏淼 第 1 頁,共 8 頁“動量與沖量關(guān)系”教學設計 北京市順義區(qū)第九中學 孫宏淼 設計思想 本節(jié)課是高中物理學中一節(jié)重要的規(guī)律課； 這個規(guī)律的建立, 對于同學體會自然 界的和諧與統(tǒng)一有著重要意義； 本節(jié)課主要接受講授與試驗相結(jié)合的教學方式； 通過 試驗,形成爭論問題,引發(fā)同學摸索；通過對試驗現(xiàn)象分析,培養(yǎng)同學的思維才能； 通過抽象出理想化物理模型, 培養(yǎng)同學的建模才能； 通過本節(jié)課的內(nèi)容與生活實際相 聯(lián)系,從而培養(yǎng)同學的社會參與意識和對社會負責任的態(tài)度； 指導思想與理論依據(jù) 多年來,動量定理規(guī)律的引入是從牛頓運動定律推出來的；這樣處

2、理的優(yōu)點是： 同學很熟識,教學很簡潔；但是存在問題：第一,缺乏試驗事實作為基礎,理論脫離 實際,那么,這樣建立的物理規(guī)律缺乏內(nèi)涵, 同學簡潔混淆, 降低同學對規(guī)律的懂得； 其次,起初牛頓是通過動量來表達力與運動關(guān)系的,牛頓其次定律的表達式為 F dmv dp ,其實就是微分形式的動量定理： dt Fdt dp ；因此,以牛頓其次定 dt 律作為前提進行推導,論證的結(jié)論已包含在前提中； 基于以上摸索,這節(jié)課的指導思想是： 1.通過設計“高空墜蛋” ,激發(fā)同學學習愛好； 2.通過數(shù)學推導與試驗驗證,查找動量與沖量的關(guān)系,為動量定理的建立供應實 驗與理論上的支持； 主要理論依據(jù)有： 1一般高中物理課

3、程標準；在高中物理課程基本理念中指出,高中物理課程應 促進同學自主學習,讓同學積極參與,樂于探究,勇于試驗,勤于摸索；通過多樣化 的教學方式, 幫忙同學學習物理學問與技能, 培養(yǎng)其科學探究才能, 使其逐步形成科 學態(tài)度與科學精神；在本節(jié)課中,課程前置內(nèi)容是設計試驗裝置,完成“高空墜蛋” 任務；通過同學自主的設計與制作,從而達到促進同學自主學習,讓同學積極參與, 勇于試驗,勤于摸索的目的；同學通過分析試驗現(xiàn)象,抽象出物理模型,提升稱為研 究物理問題的方法,為同學終身進展,應對現(xiàn)代社會和將來進展的挑戰(zhàn)奠定基礎； 2以創(chuàng)設問題“雞蛋從高處落下而不破裂”為切入點；以觀看氣墊導軌與力傳 感器碰撞試驗為基

4、礎, 同學通過將現(xiàn)有學問與體會總結(jié)升華得到動量定理這一物理規(guī) 律,提升探究才能； 第 2 頁,共 8 頁教學背景分析 1教學內(nèi)容分析：動量定理為本章其次節(jié),是第一節(jié) 動量和沖量的連續(xù), 同時又為第三節(jié)動量守恒定律奠定了基礎,在本章起有承前啟后的作用；這節(jié)課 的教學內(nèi)容就是幫忙同學建立一個重要的物理規(guī)律動量定理,有了動量的概念, 以及動量所遵從的規(guī)律動量定理和動量守恒定律, 再結(jié)合功能關(guān)系, 就能夠解決 直接用牛頓其次定律難以解決,甚至不行能解決的問題； 2.學情分析：同學已經(jīng)學習了牛頓力學的大部分學問,不過,只依靠力,質(zhì)量, 加速度和速度等概念以及它們之間的關(guān)系, 在解決諸如多個物體的相互作用

5、和運動的 實際問題時會特殊困難； 因而需要從另外的角度動身, 引入一些新概念, 并探尋它們 與原有概念的關(guān)系, 以及它們自身遵循的規(guī)律； 學習動量, 動量定理和動量守恒定律 這部分學問,同學會感到有困難；同學的思維障礙點是 :需要從時間的角度觀看力的 作用成效, 這種作用成效要涉及矢量運算； 另外所涉及問題多是比較復雜的情形； 因 此,在建立動量定理規(guī)律時, 懂得； 進行數(shù)學推導與試驗相結(jié)合, 旨在深化動量定理內(nèi)涵的 教學目標,重點難點分析 教學目標： 學問與技能： 明白動量定理,并能用動量定懂得決簡潔的實際問題； 過程與方法： 同學親身體驗探究沖量與動量變化量關(guān)系的過程, 際問題； 情感,態(tài)

6、度與價值觀： 嘗試用科學探究的方法爭論實 同學自主設計“高空墜蛋”試驗,從而增強對科學的古怪心與求知欲,加強主動 與他人合作的精神； 同學分析現(xiàn)實生活中的實例, 識； 重點與難點分析： 從而增強能將物理學問應用于生活和生產(chǎn)實踐的意 重點：定量定理的探究過程 難 點：懂得動量定理及其矢量性； 同學親自動腦動手設計試驗,積極主動的參與到學習中來,發(fā)覺問題,并分析解 決,得到動量定理這一結(jié)論,從而突出探究的過程；懂得動量定理的矢量性,是同學 思維上的難點； 在滑塊反彈時, 動量的變化量直接做減法得到的數(shù)值, 并不等于沖量 的數(shù)值,與同學自己抽象出的理想化模型得出的結(jié)論 Ft mvt mv0 , 形成

7、思維沖突, 第 3 頁,共 8 頁引導同學仔細觀看具體數(shù)值,發(fā)覺其關(guān)系,突破這一難點；通過懸線小球下落,得到 拉力的沖量并不等于動量的變化量,來突破合力的沖量引起動量的變化這一難點； 教學流程圖： 創(chuàng)設問題 理論探究 試驗驗證 結(jié)論： 聯(lián)系實際,解 情形 動量定理 決實際問題 教學資源： 試驗器材：電腦,數(shù)據(jù)采集器,光電門傳感器,力學傳感器,氣墊導軌,投影儀 等； 第 4 頁,共 8 頁主要教學過程： 教學過程 教學 老師活動 同學活動 設計意圖 環(huán)節(jié) 匯報,并呈現(xiàn)“高空墜蛋” 的設計思路,與存在問題； 培養(yǎng)同學 指導同學匯報“高空墜蛋”試驗； 的動手能 力,團隊 合作意 識； 引入 新課 在

8、同學匯報過程中,總結(jié)同學實 驗,慶賀同學成功； 播放雞蛋下落慢鏡頭,指導同學 分析雞蛋下落,直到最終破裂過 程的受力情形； 分析雞蛋下落,直到最終破 碎過程的受力情形； 理論 引導同學抽象出理想化模型； 抽象出理想化模型,并加以 嘗試用科 分析； 學探究的 方法爭論 實際問 探究 題； 指導同學完成理論探究； 光滑平面上,一物體受水平 恒力 F 的作用,運動了時間 t 后,速度由 v 變?yōu)?v； 1. 牛頓其次定律表達式 引導同學 自主推導 的表達 式,學習 2. 加速度的表達式 推導過 程,加深 懂得； 3. 將加速度的表達式帶入 牛二定律中并整理得出 動量與力之間的關(guān)系； 得 試驗 1：

9、試驗器材：氣墊導軌,滑塊,力 傳感器,光電門等； 在滑塊前端貼合雙面膠,使之與 力傳感器碰撞后不彈回；將力傳 通過觀看試驗數(shù)據(jù),分析碰 加深對動 感器固定在氣墊導軌一端,在另 量與沖量 一端釋放滑塊； 之間關(guān)系 撞中動量和沖量之間的關(guān) 的懂得 系； 完成試驗,并引導同學分析試驗 數(shù)據(jù)； 試驗 驗證 試驗 2： 試驗器材：氣墊導軌,滑塊,彈 簧,力傳感器,光電門等； 強調(diào)動量 將彈簧固定在滑塊前端,使之與 觀看試驗數(shù)據(jù),分析動量與 和沖量的 固定在氣墊導軌另一端的力傳感 矢量性； 沖量之間的關(guān)系； 器發(fā)生彈性碰撞； 完成試驗,并引導同學分析試驗 數(shù)據(jù)； 第 6 頁,共 8 頁強調(diào)合力 試驗 3：

10、 觀看試驗數(shù)據(jù),分析動量與 的沖量； 試驗器材：力傳感器,鐵架臺, 懸線小球等； 沖量之間的關(guān)系； 將力傳感器固定在鐵架臺上,小 球懸掛于力傳感器；將小球從懸 點處釋放；（懸點到球心距離 為 , ） 2完成試驗,并引導同學分析試驗 數(shù)據(jù)； 回答提出的問題, 使同學明 白,物理 是試驗學 聯(lián)系 實際 列舉生活中的一些例子； 列舉生活中的一些實例, 并能 科,來源 用動量定理分析； 于生活, 又應用于 生活； 激發(fā)同學 學習物理 的學習興 趣； 課堂 1我們這節(jié)課學習動量定理, 這是一個矢量方程； 我們?nèi)詫W過哪些矢量 方程呢？請你回憶,并總結(jié)一下； 小結(jié) 2力的瞬時作用產(chǎn)生加速度, 力在空間上的積存成效是功, 力在時間上 的積存成效是沖量； 第 7 頁,共 8 頁板書 設計 第 2 節(jié) 探究： 動量與沖量之間關(guān)系 一, 提出問題： 二, 理論推導： F