《2动量和动量定理》教学设计(重庆市县级优课)-物理教案

《16.2动量和动量定理》重庆市第十一中学校文洁【课前四问】第一问：我打算这节课让学生获得什么？一、教学分析本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容，本节的内容为“动量和动量定理”，教学对象为高二学生，本节的主要内容是动量定理的推导、理解及其应用。从教材编排上看，本节分两课时来完成，这节课为第一课时。也是本章的重点内容，是第一节“实验：探究碰撞中的守恒量”的继续，同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。从教材内容上看，《动量定理》是牛顿第二定律的进一步展开。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的途径，尤其是打击和碰撞类的问题。所以动量定理知识与人们的日常生活，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重要意义。二、学情分析在高一时，学生已经掌握了牛顿第二定律，又在上一节的学习中初步接触了动量概念，这些知识为动量定理的学习奠定了基础。高中生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为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解,同时在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象，加强学生思维由形象到抽象的过渡由于学生具有这样的知识基础、能力水平和物理思维与方法，再加上他们对未知新事物有较强的探究欲望，所以要掌握动量定理是完全能够实现的。三、设计思想本节课以教师为主导、学生为主体，运用“先学后教，以学定教”模式进行教学。通过生活实例和演示实验，引入课题，激发学生的兴趣。通过创设物理情境、建立物理模型归纳得出动量定理，并对其进行理解。运用动量定理解释日常生活中的物理现象，培养学生理论联系实际的能力。在课堂上鼓励学生主动参与、主动探究、主动思考、主动实践，在教师合理、有效的引导下进行学习，充分体现探究的过程与实现对学生探究能力培养的过程。四、教学目标1.知识与技能（1）能从牛顿第二定律和运动学公式，推导出动量定理表达式。（2）理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。（3）会用动量定理解释有关生活现象和计算有关的问题。2.过程与方法（1）通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识建立物理模型在物理学研究中的意义。（2）能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题，在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。3.情感态度与价值观（1）使学生体验到探究学习的无穷乐趣。（2）让学生逐步形成科学严谨、实事求是的探究学习态度五、教学重点和难点1.重点：（1）动量定理的推导和对动量定理的理解；（2）利用动量定理解释有关生活现象和相关计算。2.

难点：（1）动量定理的矢量性；（2）用动量定理解释有关物理现象。六、教学准备鸡蛋2个，软垫一个，木板一块，塑料袋2个。第二问：我打算让学生怎样获得？七、教学策略依据先学后教，以学定教的学习理论，学生先课前自主学习，借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，从而建立动量、冲量的概念。学习是学生主体进行意义建构的过程。因此要创设建构知识的学习环境，树立以人为本的教育观念，发展不断建构的认知过程。我校开展的“先学后教，以学定教”绿色生命教育课堂教学模式，就是以学生为中心，突出学生在学习过程中的主体地位，通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。1.本节从“直接落在桌面上的鸡蛋碎了。而落在海绵垫上的鸡蛋完好无损”的情景引入，可以激发学生学习的兴趣，在课程学习中通过练习题证明为什么落在海绵垫上的鸡蛋完好无损，两者相呼应。这种情景导入的目的在于引起学生的有意注意，激发学生的兴趣和求知欲望。2.在课堂上通过学生的互相讨论，把学生的思维充分地调动起来，让他们主动参与学习，成为学习的主人。从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。并加以多媒体课件，最大限度地发挥学生的主动性和创造性，提高他们的思维能力和观察能力，同时教师的适当总结，使他们对知识有了更深更全面的认识。3.在反馈拓展环节，针对鸡蛋撞桌面进行相关计算，同时拓展到更高空间即物理来源于生活而又运用于生活，结合科技前沿对学生进行情感教育，开阔学生视野。第三问：我打算多长时间让学生获得？5分钟创设情境并复习引入新课，10分钟学生自主探究，20分钟与学生互动交流，5分钟总结分享布置作业。第四问：我怎么知道教学达到了我的要求，有多少学生达到我的要求？通过小组合作，生生、师生、生本互动，了解学生的掌握、落实情况；通过问题讨论，了解学生对知识的运用。八、教学过程设计教学环节教师活动学生活动设计意图与依据（一）生活实例、引入新课(3分钟)【设疑激趣，导入新课】演示实验：两个鸡蛋，从同样的高度释放，一个下落在桌面上，一个下落到软垫上。观察：两个鸡蛋下落的情况。问题：为什么下落到桌面上的鸡蛋就破了，而落到软垫上的却完好无损呢？导入新课：要解释刚才这个问题，我们就需要进入对动量定理的学习学生仔细观察实验，猜想实验结果，积极思考导致结果的原因。老师通过小实验，在激发学生的学习兴趣的同时，引导学生从生活走向物理，从而导入新课。（二）先学后教、学生展示(10分钟)【问题探究内化新知】问题：如何学习一个物理概念？1.关于动量，思考以下几个问题：=1\*GB3①动量的定义是什么？用什么符号表示？=2\*GB3②动量在国际单位制中的单位是什么？=3\*GB3③动量是矢量还是标量？=4\*GB3④动量是状态量还是过程量？2.关于动量的变化量，思考以下几个问题：①什么是冲量？怎么表示？②冲量的单位是什么？③冲量是矢量还是标量？④冲量是状态量还是过程量？学生回答：学习一个物理概念要学习它的定义，符号，单位，表达式，是标量还是矢量。学生讲解动量。学生讲解动量的变化量。回顾旧知识，总结学习物理概念的方法。学生讲解动量和动量的变化量这两部分知识。通过学生展示分析提高学生语言表达能力，突破动量变化矢量性的重点。【运用新知，巩固练习】练习：一个质量是0.1kg的小球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，求：（1）小球与墙壁碰撞前小球的动量P=？（2）小球与墙壁碰撞后小球的动量P’=？（3）小球与墙壁碰撞过程中，小球的动量变化量动能的变化量=?教师引导提问：通过本道练习题，你有何重大发现？教师归纳总结：动量和动能的区别。学生动笔计算并在投影展示讲解。通过理论推计算，培养学生计算能力，加强对动量和动量的变化量的理解，从而突破本节课的第一个难点。培养了学生的语言表达能力，加强了生生交流、师生交流。教师引导提问：为什么，小球撞墙后,动量变了？提示1：P=mv提示2：为什么撞墙后小球的速度会改变？教师归纳总结：解决单个物体动量的改变，可以从力的角度入手。学生思考并回答问题通过创设物理情境、建立物理模型，引导学生合理推导，启发学生思维，培养学生分析信息、运用所学知识解决新问题的能力。(三）创设情境，探究规律(15-20分钟）【创设情景，建立模型】一个质量为m的物体，其初速度为V。，在水平恒力F与滑动摩擦力f的作用下，沿水平面向右做匀变速直线运动，经过一段时间t，速度变为了Vt。提示1：物体的加速度a=(Vt-V。)/t提示2：牛顿第二定律F-f=ma教师归纳总结：等式左边是力对时间的积累，我们称为冲量。问题：怎样去学习冲量这个概念呢？=1\*GB3①动量的定义是什么？用什么符号表示？=2\*GB3②动量在国际单位制中的单位是什么？=3\*GB3③动量是矢量还是标量？=4\*GB3④动量是状态量还是过程量？学生观察、分析，交流讨论，利用牛顿第二定律及运动学知识推导出动量定理的表达式：(F-f)t=mVt-mV0即：F合t=mVt-mV0学生讲解冲量。通过创设物理情境、建立物理模型，引导学生合理推导，启发学生思维，培养学生分析信息、运用所学知识解决新问题的能力。培养了学生的语言表达能力，加强了生生交流、师生交流。教师引导提问：等式的左边表示什么呢？等式的右边又表示什么呢？教师归纳总结：等式左边表示物体受到合外力的冲量，mV。和mVt是物体初、末状态的动量，而mVt-mV。是物体动量的变化量。等式的物理意义是：物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化，这就是动量定理。学生思考问题并回答：等式的左边表示物体所受合外力的冲量，等式的右边表示物体动量的变化。通过创设物理情境、建立物理模型，引导学生合理推导，启发学生思维，培养学生分析信息、运用所学知识解决新问题的能力。【精选典例，学以致用】练习：=1\*GB3①若塑料球与墙的作用时间为0.1s，墙壁对塑料球的平均作用力F1=2\*GB3②若钢球与墙的作用时间为0.01s，墙壁对钢球的平均作用力F2教师引导提问：通过本道练习题，你有何重大发现？教师归纳总结：当动量变化量一定时，作用时间越长，力越小；作用时间越短，力越大；学生动笔计算并在投影展示讲解。精选例题，帮助学生理清解题思路，让学生学会应用定理解决问题的一般过程和方法。学生将动量定理应用于具体问题，达到学以致用的目的，增强学生运用数学方法解决物理问题的能力。(四)运用规律、巩固新知(10-15分钟)【问题再现，释疑解惑】练习：质量为m的鸡蛋从高h处自由落下，落在桌面上，鸡蛋与桌面的作用时间为t。求：撞击时，桌面对鸡蛋平均作用力F？教师引导提问：通过本道练习题，你有何重大发现？教师归纳总结：我们把延长作用时间，减小力，这种方法叫做缓冲。【运用新知，解释现象】展示生活图片，分别列举两类应用定理的生活现象，让学生运用动量定理逐一解释。学生合作交流，运用动量定理解释现象，巩固内化，加深理解。学生运用动量定理，通过合作交流，解释现象，并归纳总结：在生活中，我们有时需要通过延长作用时间来减小作用力，而有时又需要通过缩短作用时间来增大作用力。通过练习题，再现问题情境，引导学生运用动量定理解释课前提出的问题，使学生体会到学习的乐趣、成功的喜悦。让学生运用动量定理解释大量生活现象，并从中发现动量定理知识在生活和生产实践中的广泛应用。（五)回归生活、拓展延伸(3-5分钟)【创设情景，回归生活】高处作业是指人在一定位置为基准的高处进行的作业。国家标准GB3608—93《高处作业分级》规定：“凡在坠落高度基准面2m以上（含2m）有可能坠落的高处进行作业，都称为高处作业。”