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1、动量和动量定理的教学设计 黄石二中 龚慧一学科素养1. 物理观念 知道动量和动量变化量的概念及其矢量性，会计算一维情况下动量的变化量 了解冲量的概念及其矢量性 通过理论推导，理解动量定理，掌握其表达式 利用动量定理解决简单的问题2. 物理思维 具有构建理想模型的意识和能力 能正确使用物理思维方法，从定性和定量两个方面进行科学推理，找出规律，形成结论并能够利用动量定理解释缓冲碰撞等有关现象和解决实际问题。3. 科学探究 具有设计实验探究方案和获取实验数据的能力，具有分析数据的能力，会解释实验探究结果，能准确表达评估和反思实验探究过程与结果。4. 科学态度与责任 能正确认识科学的本质，具有学习和探
2、究物理的好奇心和求知欲。 二教学重难点1. 动量和动量变化量及冲量的概念及其矢量性2. 动量定理的理解3. 利用动量定理解释缓冲碰撞等有关现象和解决实际问题三教学设计与教学流程设计思路：动量定理是高中物理的重要知识，是解决力学问题的三条重要途径之一，而且与我们的生活 和科学技术的发展有着密切的联系.传统的教学往往直接从理论推导入手，得到数学表达式，再进行理解层面的讲解，最后联系实际、拓展应用，这种纯讲授式的教学会导致定理的导入突然、物理真实情景缺失、知识理解不深刻、拓展应用不顺畅等问题因此，本节课采用“情景激疑、理论探究、实验验证、拓展应用”四步开展教学，让学生从实验探究中得出物理规律，最后再
3、应用到实际生活当中解释一些相关现象。教学流程1.创设情景，激疑引入蹦极绳的思考教师展示蹦极的视频和图片让学生思考：蹦极运动员身上绑的安全带是有弹性的橡皮绳，还是不易伸长的麻绳？带着疑问，不要求学生立即回答，教师做了一个模拟的对比实验（如图1），即用细线和橡皮筋各悬挂一个重物，把重物拿到同一高度，由静止释放后重物下落，观察实验结果，发现细线被瞬间拉断，橡皮筋未断.引导学生思考，为什么橡皮筋不断？在两种情况下，重物以相同的速度绷直细绳，速度最后都减为0,力的作用有何区别呢？ 原来橡皮筋伸长延长了作用时间，可见力与时间影响了物体的运动状态变化.从而引导学生从力和时间的角度研究物体运动状态的变化，为下
4、面的理论探究作铺垫.理论推导，有效探究引出两个概念、一个定理2.理论推导，有效探究引出两个概 念、一个定理2.1引导学生推导F.t和速度变化(v- 0)的关系.（1）情景创设：如图2所示，假设一个物体在恒定的合外力F作用下，做匀变速直线运动，经时间t物体的速度由0变为v，试推导合外力F与 速度变化(v- 0)间的关系式.时间 tFF0（2）学生用牛顿第二定律F =ma 以及匀变速直线运动的公式推导，教师巡回指导，及时点拨、 提示.推导过程如下：如图2所示，物体的加速度 a=，由牛顿第二定律F = ma，可得Ft = mv 一 mv02.2 引出概念引出动量、冲量的概念并讲解.（一）动量（1）定
5、义：物体质量和速度的乘积（2）定义式p=mv（3）单位：kgm/s（4）特点：矢量，与瞬时速度的方向一致，状态量（5）动量的变化量=，矢量（二）冲量（1）定义：作用力和作用时间的乘积。（2） 定义式：（3） 单位:N.S（4） 特点：矢量，过程量2.3 典例探究例题：已知一个小球质量m=1kg,将它以v0=20m/s的初速度竖直向上抛出，当它回到抛出点时，(不计空气阻力，g取10m/s2)。 求在这个过程中：（1）动量的改变量; （2）重力的冲量.学生演板，教师重点讲解矢量性的问题，求解一维情况下动量变化量，在规定正方向之后，可以将矢量运算转化为标量运算。2.4得出动量定理教师提问：刚才的运动
6、回到中，小球回到抛出点时动能有没有变化?动能的变化是由于力的位移积累即力做功的结果，那么，动量的变化又是什么原因引起的昵？引导学生分析表达式 Ft = mv -mv0， 从而归纳得到力的时间积累效应，即物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量，这个结论叫作动量定理.3 实验验证，深化理解用落体检验， 解释蹦极绳的选取3. 1 实验验证请同学们设计一个简单的实验来验证动量定理3.2实验方案设计让学生先设计讨论展示方案，最后分组实验.实验方案与过程如下：如图3所示，将打点计时器固定在铁架台上，重锤上固定一条纸带，让纸带穿过打点计时器的限位孔，接通电源，释放重锤，由静止下落，在纸带上打出一系列的点.
7、在纸带上找两个有一定间距的清晰点A和B，计算出A到B的时间间隔测量A或B作为中间时刻点的1段距离y1y2 3.3数据记录与分析由平均速度(T为打点周期)计算得到A.B的瞬时速度v1v2,将实验相关数据填入表中，进行计算机数据处理A到B的时间tA点A点B点B点重力的冲量mgt动量的变化mv2-mv1y1v1y2v2 3.4实验结论在误差允许的范围内，重力的冲量等于重物动量的变化量，从而验证了动量定理.3.5 理解应用学生在完成理论推导和实验验证两个环节后， 教师引导学生回到课堂开始时的模拟小实验，为什 么橡皮绳不断？这是对动量定理的直接应用，首尾呼应，同时引出缓冲效应.为了联系实际，要求学生讨论交流，生活中还有哪些缓冲的例子？如体育运动中沙坑和海绵垫等，生活当中运输易碎品用到的各种包装，以深化理解力的时间积累效应对物体动量的影响.4应用拓展，学以致用课后作业：让学生们观察生活当中有哪些物理现象应用了动量定理按照“情景激疑、理论探究、实验验证、拓展应 用”四步开展教学，学生经历了从发现问题到探究、验证、再应用的完整过程，像科学家做研究，充分体现了物理的学科特点；注重物理情景创设、联系实际，学以致用，激发了学生的兴趣；整体设计由浅入深、自动生成，学生的思维流畅，效果较好.
