高中物理-动量定理教学设计学情分析教材分析课后反思

一、课程标准1、理解动量的概念，知道冲量的定义，知道动量、冲量都是矢量。2、理解动量定理的含义和表达式，知道动量定理也适用于变力。3、能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。4、会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。二、教学目标知识与技能:1、理解动量、动量的变化量以及冲量的定义；2、理解动量定理的含义和表达式，理解其矢量性；3、会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握动量定理的简单计算过程与方法:1、通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式，培养学生逻辑运算能力。2、通过分小组实验和讨论环节，培养学生的团队协作能力。情感态度与价值观：1、经历实验探究，激发学习物理的兴趣,培养学生尊重客观事实、认真严谨的科学态度。2、通过用动量定理解释有关物理现象，培养学生用所学物理知识应用于生活实践中去，体现物理学在生活中的指导作用。《动量定理》教材分析本节课是鲁科版选修3-5第一章第一节内容，也是本节的重点内容。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开，体现了力在时间上的累积效果。它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新途径，尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的知识与我们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。《动量定理》学情分析学生通过预习学案已经初步了解了动量概念，并且会运用牛顿第二定律和运动学公式等，为本节课的概念学习和理论推导打下了坚实的基础。高一学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需要以一些感性认识（“瓦碎蛋全”导入实验以及微课程展示）为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。并且在教学中的分组实验环节和学以致用环节多让学生参与，学会利用动量定理解释生活中的有关现象。《动量定理》教学设计一、教材分析本节课是鲁科版选修3-5第一章第一节内容，也是本节的重点内容。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开，体现了力在时间上的累积效果。它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新途径，尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的知识与我们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。二、学情分析学生通过预习学案已经初步了解了动量概念，并且会运用牛顿第二定律和运动学公式等，为本节课的概念学习和理论推导打下了坚实的基础。高一学生的思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需要以一些感性认识（“瓦碎蛋全”导入实验以及微课程展示）为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。并且在教学中的分组实验环节和学以致用环节多让学生参与，学会利用动量定理解释生活中的有关现象。三、教学目标知识与技能:1、理解动量、动量的变化量以及冲量的定义；2、理解动量定理的含义和表达式，理解其矢量性；3、会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握动量定理的简单计算过程与方法:1、通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式，培养学生逻辑运算能力。2、通过分小组实验和讨论环节，培养学生的团队协作能力。情感态度与价值观：1、经历实验探究，激发学习物理的兴趣,培养学生尊重客观事实、认真严谨的科学态度。2、通过用动量定理解释有关物理现象，培养学生用所学物理知识应用于生活实践中去，体现物理学在生活中的指导作用。四、教学重点和难点重点：动量定理的推导及应用。难点：动量定理的实验验证及现象解释。五、教学程序设计（一）课前导入——演示实验教师：上课之前，老师想邀请大家进行一项挑战，请大家看这里：在一块海绵上放四个鸡蛋，上面再放一块薄泡沫板，然后依次压上两块砖和一片瓦。下面，请同学们猜测一下，我用铁锤将瓦片砸碎的同时，鸡蛋的命运会如何呢？学生：各抒己见，有的同学已经开始担心了。教师：我们能不能做到“瓦碎蛋全”呢？哪位同学想来挑战一下？（学生挑战，完成实验）教师揭晓答案：四只鸡蛋全都完好无损！教师：为什么在铁锤强大的作用力下，瓦片碎了，而鸡蛋却完好无损呢？带着这个疑问，我们来学习今天的内容——第一节动量定理。（二）概念导入及理论推导教师：早在17世纪，许多哲学家认为宇宙间运动的总量是保持不变的，因此要找到一个合适的物理量来量度运动。法国科学家笛卡尔最早提出了动量的概念，他将物体的大小和速率定义为动量，用来度量物体的运动。但是并没有涉及到运动的方向。到了1669年，惠更斯发表论文，明确论证了动量的方向性和守恒性。后来牛顿将笛卡尔的定义进行修改，明确地用质量和速度的乘积来定义动量。也就是我们今天的定义：运动物体的质量和速度的乘积叫做物体的动量，通常用p来表示。表达式：P=mv单位：kg·m/s矢量性：动量是矢量，其方向与速度方向相同动量的变化量：Δp=mv2-mv1（矢量）动量及动量的变化量都涉及到方向，因此在计算中，我们往往先规定正方向。【例题1】请学生完成例题1，并请一名学生在黑板上完成教师：点评，并强调规范性。通过刚才的例题，网球运动员在击球瞬间，球拍的作用力使网球的动量发生了变化。那么物体动量的变化究竟与那些因素有关呢？（引导：球拍作用力的大小；自由落体运动，时间越长动量改变越大）学生讨论：作用力、时间教师：下面我们来尝试探究物体动量的变化量与作用力以及时间的定量关系：设置情境：一个质量为m的物体，初速度为V1，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度变为V2，求该过程中物体动量的变化量。物体的加速度：由牛顿第二定律：联立得：（强调F是合外力）教师：物体动量的变化量既与受到的力有关，又与该力的作用时间有关。在物理学中，将力和力作用时间的乘积定义为冲量。通常用符号I表示。单位：N·s；方向：冲量也是矢量，它的方向与力的方向相同。表达形式说明冲量是力在时间上的积累，因此冲量也是一个过程量。我们把推导出的结论叫做动量定理：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化。或者说合外力的冲量是引起物体动量变化的原因。我们理论推导的结论，能否经的起实践的检验呢？下面我们尝试用实验来验证动量定理。（三）实验验证动量定理分组实验：共分六个小组，每个小组6名学生。教师：如何来验证这一等价关系呢？下面请大家以小组为单位，讨论一下可行的实验方案。（学生分小组讨论）教师：刚才大家提到了打点计时器，由于它的实验误差较大，所以今天老师给大家准备了一个更精密的仪器——“光电门”，我们在学习瞬时速度时其实给大家介绍过这个仪器，它是专门用来测量瞬时速度的。下面我们通过一个短片来了解一下光电门的工作原理。（播放微课，介绍光电门）教师：利用光电门，V1、V2以及时间t同时可以测出。注意事项：实验之前首先要——平衡摩擦力。并且要满足砝码和小桶的质量要远远小于小车的质量。教师：下面我们按照实验步骤开始分组实验，每一组的小车和小桶的质量已经为大家测出标好了。为了节省时间，我们前三组同学用5g的砝码测量，后三组同学用10g的砝码测量。现在请大家开始实验！选两个小组分别展示计算的冲量及动量的变化量。在误差允许的范围内，如果数值接近，说明已经验证了动量定理的正确性。（四）学以致用【例2】一个质量为60kg的男孩从高处跳下，以5m/s的速度竖直落地。（g=10m/s2）男孩落地时曲膝，用了1s停下来，求落地时受到的平均作用力。假如他落地时没有曲膝，只用了0.1s就停下来，求落地时受到的平均作用力。（——请一名学生到黑板上完成，提醒动量定理中F为合外力）教师：我们发现，没有曲膝时，地面对人的平均作用力是曲膝时的4倍。可见，人从高处跳下时，要尽量延长触地后的缓冲时间，以减小地面对人的作用力。教师：回顾例题，大家思考一下，实际上整个过程地面对人的作用力是恒力吗？学生：不是教师：动量定理不仅适用于恒力作用，也适用于变力作用，此时的力应为平均作用力（五）应用举例在日常生活中，应用动量定理的例子有很多，下面我们通过一个微视频来了解一下。【微课：动量定理的应用举例】教师：除了视频里的例子，大家还能想到哪些应用？汽车气囊、消防急救时用的充气气垫、轮船靠岸时靠轮胎缓冲、、、（六）解释课前实验在这几个例子中，在动量改变量一定时，力的作用时间越短，作用力越大；力的作用时间越长，作用力就越小。看来，我们的理论来源于生活，同时又可以指导生活。教师：那么到这里，同学们能不能用这节课所学的知识来解释我们课前做的小实验呢？学生讨论，解释现象。（七）课堂小结（八）布置作业1、评测练习；2、用一张A4纸和一卷胶带，动手制作一个鸡蛋保护装置，使鸡蛋从至少两米高处落到地面完好无损。动量定理评测练习1．关于动量的概念，以下说法中正确的是()A．速度大的物体动量一定大B．质量大的物体动量一定大C．两个物体的质量相等，速度大小也相等，则它们的动量一定相等D．两个物体的速度相等，那么质量大的物体动量一定大2．人从高处跳到低处，为了安全，一般都是让脚尖先着地，接着让整个脚底着地，并让人下蹲，这样做是为了（）A．减小人受到的冲量B．减小人的动量变化C．延长与地面的作用时间，从而减小人受到的作用力D．延长与地面的作用时间，使人所受地面给他的弹力小于人所受的重力3．某消防队员从一平台上跳下，下落2m后双脚触地，接着他用双腿弯屈的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m．在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为（）A．自身所受重力的2倍B．自身所受重力的5倍C．自身所受重力的8倍D．自身所受重力的10倍4．质量为1kg的物体从高5m处的平台以1m/s的速度水平抛出，不计空气阻力，求物体落地时的动量。(g=10m/s2)5．如图所示，质量为m的小球以速度v碰到墙壁上，被反弹回来的速度大小为2v/3，若球与墙的作用时间为t，求小球与墙相碰过程中所受的墙壁给它的作用力。《动量定理》效果分析本节课与实际联系紧密，学生有较强的学习兴趣。在课前设置“挑战环节”，让学生挑战“瓦碎蛋全”的惊险实验，也充分调动了学生的好奇心。在理论推导环节，让学生尝试探究作用力以及时间与动量改变的关系，自己推导得出动量定理，并且应用动量定理解答例题，这样的设置使学生对物理知识的理解更深刻，紧跟的例题也能使学生掌握的更扎实。在实验验证动量定理的环节，让学生进行分组实验，不仅能够提高学生的动手操作能力和探究精神，同时也可以锻炼学生的团队合作精神和严谨的科研态度。理论学生和实验验证之后，紧接着进入“学以致用”环节，让学生自己去举例，自己去解释生活中的现象，将课堂氛围再次推至高潮。课堂前后呼应，在课堂接近尾声时，让学生尝试用本节课学习的内容去解释课前实验，让他们体会到知识来源于生活又可以指导生活，学习物理不仅有趣更加有用。整堂课学习气氛轻松，学生表现活跃，知识学习扎实。《动量定理》观课记录1、本节课环环相扣，在完成教学目标的基础上，教师点拨、引导，充分发挥学生的主观能动性，学生参与较多，课堂气氛活跃。充分体现出教为主导，学为主体的教育原则。2、采用讨论法，尤其是在分组实验环节，让学生分小组讨论并设计可行方案，加上教师的指导点拨，最后让学生亲自动手来验证实验结论。3、采用多媒体辅助教学，将手机和对应软件连接，在学生解题过程中随机拍下不同的典型解答，同步上传到大屏幕上，对比展示，分别点评，不仅展示全面，更提高了课堂效率。4、在学生分组实验的过程中，让学生分工协作完成实验，锻炼学生的动手操作能力和团队协作能力。与此同时，教师巡视小组实验进行状况，对注意事项及出现错误及时进行纠正和指导。5、课堂前后呼应，以“瓦碎蛋全”实验设疑引入课题，在课堂最后让学生尝试用本节知识解释课前实验，有始有终，学以致用。《动量定理》课后反思本节课注重突出学生的主体地位，除了动量、冲量、动量定理的基本概念学习外，设置情境让学生自己动手从理论上推导得出动量定理。并且让学生进行分组实验，亲自验证动量定理的正确性，从而培养学生独立思考和分析问题的能力。为了加强与实际的联系，引起学生的学习兴趣，在课前设置“挑战环节”，让学生挑战“瓦碎蛋全”；用微视频展示生活中动量定理的应用；课后让学生自己举例并且布置动手作业，让学生体会到物理学习不仅是有趣的