第四届东芝杯全国师范生教学技能大赛物理三等奖动量定理教案

1、东芝杯·中国师范大学理科师范生教学技能创新大赛参 赛 教 案2011年10月·武汉动量定理教案【教材版本】本课题选自人民教育出版社2010年版普通高中课程标准实验教科书物理选修3-5的第六章动量守恒定律第二节动量和动量定理。【教学目标】1知识与技能（1）理解动量定理内容和公式，知道动量定理适用于变力；（2）能应用牛顿运动定律和运动学公式推导动量定理；（3）能用动量定理解决实际问题。2过程与方法（1）在动量定理的推导和应用中，体会物理学的演绎推理方法；（2）通过对变力作用下动量改变的研究，感受物理学的实验研究方法。3情感、态度与价值观（1）在观察分析生活实例中感受知识的价值,

2、培养热爱科学、乐于探究的兴趣；（2）在探究实验的过程中培养学生观察分析能力【教学重点】动量定理的推导与实验探究动量定理解释生活中的现象【教学难点】变力冲量的研究【教学资源】DIS实验系统，铁锤一个，充气锤一个；学生学习单、多媒体课件。【教学设计思想】本节教学，从比赛分析入手，在引导学生体会“缓冲”现象的基础上，通过问题讨论、自主探索、实验研究、教师指导等教学策略探究冲量与动量变化之间的关系。通过理论联系实际的应用和动手实践活动，深化学生对于规律的理解，提高其探究学习的兴趣，渗透“从生活走向物理，从物理走向社会”的思想。本设计的基本思路是：从钉钉子比赛中感知缓冲的作用，到理论推导出冲量与动量变化

3、量的关系，产生定性认识到DIS实验定量研究，然后从图像分析得出变力冲量与动量变化量的关系，最终得到动量定理，以此来突出教学重点，突破教学难点。【教学流程】1. 教学流程图实验探究情境分析情境引入钉钉子比赛恒力作用力与时间关系实验探究定性认识：Ft=mV定量认识：Ft=mV变力作用实际应用动量定理：I=P解释现象2教学过程教学环节教师活动学生活动设计意图一、新课引入比赛钉钉子：男生使用橡皮锤、女生使用铁锤l 请男生谈谈失败原因l 为什么锤子软就钉不进去？1.找出橡皮锤比较软。2.思考原因比赛激趣，引入课题。二、探究活动（一）观察分析、提出问题情境分析l 锤子软，在钉钉子的过程中，发生弹性形变，延

4、缓了作用过程。l 钉不进去说明钉子受到较小的力l 钉钉子时，锤子的运动状态发生改变。在运动状态改变的过程中，作用力的大小与作用时间的延缓有没有什么定量关系呢？1.分析钉钉子过程；2.思考作用力与作用时间的关系1.体验逻辑思维过程；2.过渡到研究力的大小与作用时间之间的关系。（二）建立模型定性分析恒力作用：放在水平地面上的木块m，在合力F的作用下运动。在时间t内，速度由v1变为v2。FV2V1Fl 木块在时间t内，加速度大小？（用运动学公式表示）l 木块所受合力大小？（用牛顿第二定律表示）得到：Ft=mv2-mv1结论：恒力的冲量等于这段时间内物体动量的变化量。1.计算加速度、力的大小；2.描述

5、所得规律1.锻炼学生语言组织与表达能力； 2.加深学生对公式的理解（三）DIS实验探究1.求速度2.求变力冲量 变力作用：比如：小车在水平导轨上运动。（忽略摩擦力）导轨左侧安装一根弹簧，如果研究小车向左运动碰撞弹簧到向右运动离开弹簧的过程。l 分析小车受力情况。如何研究变力冲量与动量变化量的关系。器材：弹簧一根、小车一辆、水平导轨、铁架台、DIS实验系统、位移传感器、力传感器（通过天平测出小车质量为：0.25kg）。测出位移随时间的变化曲线。线性拟合得出小车碰撞弹簧前的速度v1，脱离弹簧的速度v2.计算小车的初动量，末动量以及动量的变化量。l 求解变力冲量1.回忆恒力冲量解法2.回忆如何用v-

6、t图像求位移。对于匀速运动，用速度图像与时间轴所围成矩形的面积来表示。但对于非匀速运动，我们将时间轴无限等分，那么对应速度图线与时间轴围成的面积就是物体的位移。3.方法迁移：通过计算F-T图像围成的面积来求解变力冲量。我们直接可以读出所选的面积S也就是冲量大小。4.比较动量的变化量与冲量的大小。5.得出结论：当物体所受合力为变力时，合力的冲量等于动量的变化量。1.猜测大小关系；2.分析小车受力情况；3.记录数据并计算（动量变化量计算不同，可能没有考虑到速度的矢量性）；4.回忆面积法求位移；5.记录数据；6.比较数据1.在数据处理的过程中，使学生体验动量的矢量性；2.复习面积法求位移，有利于学生

7、对知识的进一步理解掌握；3.学会利用图线拟合，无限分割等科学研究方法（四）得出定理合力的冲量等于动量的变化量这一规律具有普适性。在物理学中，我们称之为动量定理。用等式I=P来描述这一规律。得出动量定理三、定性分析回归课前钉钉子的问题。l 比较两种情况下初、末动量的大小。l 作用时间与作用力的大小有什么关系？l 受力分析，列出等式。缓冲：通过延长作用时间、增大作用力请学生举出类似的例子。1.比较初、末动量大小；2.判断力F与作用时间关系；3.受力分析。引导学生利用动量定理分析实际问题。【板书设计】§6.2 动量定理1. 探究冲量与动量变化量的关系1) 恒力：Ft=mv2) 变力：2. 动量定理I=P【附录】 学生活动单探究冲量与动量变化量之间的关系一、恒力作用1. 公式推导：2. 结论：物体在受恒力作用时，合力的冲量 动量变化量。二、变力作用1数据记录小车质量（Kg）碰前速度v1（m/s）脱离速度v2（m/s）面积（Ns