动量与冲量关系教学设计

1、实验探究:动昼与冲昼之间的关系北京市顺义区第九中学孙宏淼10“动量与冲量关系”教学设计北京市顺义区第九中学 孙宏淼(设计思想R本节课是高中物理学中一节重要的规律课。 这个规律的建立，对于学生体会自然 界的和谐与统一有着重要意义。本节课主要采用讲授与实验相结合的教学方式。通过 实验，形成研究问题，引发学生思考；通过对实验现象分析，培养学生的思维能力； 通过抽象出理想化物理模型，培养学生的建模能力；通过本节课的内容与生活实际相 联系，从而培养学生的社会参与意识和对社会负责任的态度。K指导思想与理论依据R多年来，动量定理规律的引入是从牛顿运动定律推出来的。这样处理的优点是： 学生很熟悉，教学很简洁。

2、但是存在问题：第一，缺乏实验事实作为基础，理论脱离 实际，那么，这样建立的物理规律缺乏内涵，学生容易混淆，降低学生对规律的理解。 第二，当初牛顿是通过动量来表达力与运动关系的，牛顿第二定律的表达式为 F =d(mv). = dp ,其实就是微分形式的动量定理：Fdt = dp。因此，以牛顿第二定dt dt律作为前提进行推导，论证的结论已包含在前提中。基于以上思考，这节课的指导思想是：1 .通过设计“高空坠蛋”，激发学生学习兴趣。2 .通过数学推导与实验验证，寻找动量与冲量的关系，为动量定理的建立提供实 验与理论上的支持。主要理论依据有：1 .普通高中物理课程标准。在高中物理课程基本理念中指出，

3、高中物理课程应 促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化 的教学方式，帮助学生学习物理知识与技能，培养其科学探究能力，使其逐步形成科 学态度与科学精神。在本节课中，课程前置内容是设计实验装置，完成“高空坠蛋” 任务。通过学生自主的设计与制作，从而达到促进学生自主学习，让学生积极参与、 勇于实验、勤于思考的目的。学生通过分析实验现象，抽象出物理模型，提升称为研 究物理问题的方法，为学生终身发展、应对现代社会和未来发展的挑战奠定基础。2 .以创设问题“鸡蛋从高处落下而不破裂”为切入点；以观察气垫导轨与力传 感器碰撞实验为基础，学生通过将现有知识与经验总结升华得到动

4、量定理这一物理规 律，提升探究能力。1 .教学内容分析：动量定理为本章第二节，是第一节 动量和冲量的延续， 同时又为第三节动量守恒定律奠定了基础，在本章起有承前启后的作用。这节课 教学内容就是帮助学生建立一个重要的物理规律一一动量定理，有了动量的概念， 以及动量所遵从的规律一一动量定理和动量守恒定律，再结合功能关系，就能够解决直接用牛顿第二定律难以解决，甚至不可能解决的问题。2 .学情分析：学生已经学习了牛顿力学的大部分知识，不过，只依靠力、质量、 加速度和速度等概念以及它们之间的关系，在解决诸如多个物体的相互作用和运动的 实际问题时会非常困难。因而需要从另外的角度出发，引入一些新概念，并探寻

5、它们 与原有概念的关系，以及它们自身遵循的规律。学习动量、动量定理和动量守恒定律 这部分知识，学生会感到有困难。学生的思维障碍点是 ：需要从时间的角度观察力的 作用效果，这种作用效果要涉及矢量运算。另外所涉及问题多是比较复杂的情景。 因 此，在建立动量定理规律时，进行数学推导与实验相结合，旨在深化动量定理内涵的 理解。K教学目标、重点难点分析R教学目标：知识与技能：了解动量定理，并能用动量定理解决简单的实际问题。过程与方法：学生亲身体验探究冲量与动量变化量关系的过程，尝试用科学探究的方法研究实际问题。情感、态度与价值观：学生自主设计“高空坠蛋”实验，从而增强对科学的好奇心与求知欲，加强主动 与

6、他人合作的精神。学生分析现实生活中的实例，从而增强能将物理知识应用于生活和生产实践的意 识。重点与难点分析：重点：定量定理的探究过程难点：理解动量定理及其矢量性。学生亲自动脑动手设计实验，积极主动的参与到学习中来，发现问题，并分析解 决，得到动量定理这一结论，从而突出探究的过程。理解动量定理的矢量性，是学生 思维上的难点。在滑块反弹时，动量的变化量直接做减法得到的数值， 并不等于冲量 的数值，与学生自己抽象出的理想化模型得出的结论 Ft=mv-mv0,形成思维冲突，引导学生仔细观察具体数值，发现其关系，突破这一难点。通过悬线小球下落，得到 拉力的冲量并不等于动量的变化量，来突破合力的冲量引起动

7、量的变化这一难点。教学流程图:创设问题 情景理论探究实验验证结论：动量定理联系实际，解决实际问题教学资源：实验器材：电脑、数据采集器、光电门传感器、力学传感器、气垫导轨、投影仪主要教学过程:教学环节教师活动,I学生活动I设计意图II汇报，并展示“高空坠蛋” II!的设计思路，与存在问题。！指导学生汇报“高空坠蛋”实验。i引入;新课在学生汇报过程中，总结学生实 验，祝贺学生成功。i培养学生 I的动手能 I力，团队 |合作意 i识。I I播放鸡蛋下落慢镜头，指导学生 i i分析鸡蛋下落，直到最后破碎过 ! !程的受力情况。IIIIii11引导学生抽象出理想化模型。IIi i iiii;理论II探究

8、I IIiiiiiiII11指导学生完成理论探究。分析鸡蛋下落，直到最后破 :碎过程的受力情况。:抽象出理想化模型，并加以 !分析。:尝试用科 !学探究的 I方法研究 ；实际问 !题。j光滑平面上，一物体受水平；何力F的作用，运动了时间：t后，速度由v变为v'。:1.牛顿第二定律表达式i引导学生i自主推导；的表达式，学习|推导过|程，加深理解。! F = m. - a2 2.加速度的表达式IV - V a =t3 3.将加速度的表达式带入|牛二定律中并整理得出|动量与力之间的关系。IF = m if廿一v =mmv mv实验1：实验器材：气垫导轨，滑块，力 传感器，光电门等。在滑块前端

9、贴合双面胶，使之与 力传感器碰撞后不弹回。将力传 感器固定在气垫导轨一端，在另 一端释放滑块。加深对动 通过观察实验数据，分析碰I量与冲量 撞中动量和冲量之间的关 I之间关系 系。 i的理解完成实验，并引导学生分析实验 实验数据。验证“八C实验2:实验器材：气垫导轨，滑块，弹 簧，力传感器，光电门等。将弹簧固定在滑块前端，使之与 固定在气垫导轨另一端的力传感 器发生弹性碰撞。观察实验数据，分析动量与 冲量之间的关系。量的。动量性调冲量强和矢完成实验，并引导学生分析实验 数据。实验3:实验器材：力传感器，铁架台、 悬线小球等。将力传感器固定在铁架台上，小 球悬挂于力传感器。将小球从悬 点处释放。

10、(悬点到球心距离为2、19.6cm, g=9.8m/s )i观察实验数据，分析动量与 ;冲量之间的关系。完成实验，并引导学生分析实验 数据。列举生活中的一些例子。!回答提出的问题,沙举生活中的一些实例, !用动量定理分析。i使学生明i !白，物理！|是实验学| 并能1科，来源!于生活，！ 又应用于i课堂i小结(1)我们这节课学习动量定理, 方程呢？请你回忆、并总结一下。(2)力的瞬时作用产生加速度, 的积累效果是冲量。生活。 I激发学生!学习物理 的学习兴 i趣。 i 这是一个矢量方程。我们还学过哪些矢量！力在空间上的积累效果是功，力在时间上第2节 探究：动量与冲量之间关系一、提出问题：二、理论推导：Vt