-2025学年高二教案物理（人教版2019）选择性必修1第一章12动量定理教学设计

1.2《动量定理》教学设计（1课时）教学分析：《动量定理》是《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》选择性必修1课程中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。课程标准要求为：理解冲量，通过理论推导，理解动量定理，能用其解释生产生活中的有关现象。关于动量定理，教材先考虑物体碰撞时受到的力为恒力的情况，将牛顿第二定律作为学生新知识的“增长点”，引导学生推导其基本表达式，再通过“微元法”将动量定理的适用范围从恒力过渡到非恒力，最后介绍生活实例来帮助学生认识动量定理的实际应用。该节教材直接引入了“动量”和“冲量”的基本概念，并没有创设具体的物理情境或物理模型去引发学生的思考，会使学生对于概念的理解不深刻，且不利于学生科学思维的发展；教材在推导出动量定理基本表达式之后缺少验证动量定理的物理实验，不利于学生科学探究能力的培养；动量定理是解决力学问题的一个重要途径，尤其是处理碰撞和打击类问题。同时，动量定理与我们的生活和科学技术的发展有着密切的联系，因此学习这部分内容有着非常重要的实用价值。学情分析：学生已经学习了动量概念，会运用牛顿第二定律和运动学公式等，为本节课的学习打下了坚实的基础。但学生对于动量、冲量等基本概念的理解和动量定理的应用方面存在一定困难，例如对物体进行受力分析时，因漏掉某个力而导致分析物体合外力冲量出现错误等。高二的学生已具备一定的抽象思维和逻辑思维，其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,因此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。学习重点：冲量概念、动量定理的含义；动量定理表达式中矢量符号的转换。学习难点：变力作用下的动量定理的推导。开放性学习环境：本节课利用小组合作式桌位排列，每组六人共计六组，教学上采用PPT课件、视频资源、篮球、演示实验、验证动量定理实验等教学资源。学习目标：（1）物理观念参与从黑板擦下面抽纸条的活动，定性了解物体动量的改变与力和时间的关系；知道冲量的概念及物理意义，能求合外力的冲量；知道动量定理的表述，发展物体运动与相互作用的观念。（2）科学思维依据牛顿第二定律和加速度定义式推导Ft与速度变化的关系式（动量定理），构建模型、科学推理、科学论证；利用“微元法”的思想解释Ft图像面积的含义，体会科学思维中的抽象方法和类比思想。（3）科学探究经历现象观察，提出问题，构建模型，理论推导，实验验证等动量定理的研究过程，获取证据，论证问题，发展科学探究能力。（4）科学态度与责任进阶式推到动量定理，培养学生实事求是、严谨认真的科学精神；用动量定理去解决实际问题，理解缓冲现象，在实际生活中应用缓冲来解除危机，提高安全意识与社会责任。学过程：1课时环节情景问题教师活动学生活动设计意图创设情分别以等大的速度快速传球，第一引导学生进行“篮球”的传递体验学生代表进行篮球传递体验；通过“传球”体验，增景，引次手臂收缩回旋接球，第二次尽量活动；观察接球过程中手臂的动作，强课堂兴趣性，同时为入新课篮球的传递保持手臂伸直接球，为什么第二次引导学生举例说一说生活中的类以及说一说为什么要有回旋收本节“动量定理”概念明显感觉作用力更大？似的现象；缩的动作；的理解埋下伏笔；通过总结缓冲的普遍性举例说明生活中类似的活动学生举例生活中的缓冲现象，让学生意识感受到物理来源于生活。动量定构建模型：推导恒力物体的动量变化量与受到的作用引导学生分析接球过程中篮球动分析接球过程中篮球动量的变构建简单的恒力模型，理作用下动量变化量力、作用时间有什么定量关系呢？量的变化以及变化的原因，指出物化以及变化的原因，感受力与触发学生思考力与运动与作用力、作用时间在光滑水平面上，质量为m的物体，体动量变化与其受到的力以及作运动的关系；的关系，深化学生运动的关系在水平恒力F作用下，物体所受力用时间密不可分；分析恒力作用下物体的受力和与相互作用观念；独立与动量变化量的有什么关系？引导学生分析构建的模型物体的运动，联想牛顿运动与运动学推导恒力作用下物体受受力、以及所做的运动；公式将力与运动连接起来；力与动量变化的关系，引导学生独立推导，并展示推导成独立推导并展示恒力作用下物增强学生科学探究信果。体受力与动量变化的关系。心，提升科学推理能力。动量定演示实验：理论推导结果：Ftmv2mv1表分别将纸袋水平放到黑板擦的下观察实验，积极思考快速拉和通过演示实验，增强学理黑板擦下面抽纸条面，第一次快速抽出，第二次缓慢慢速拉可能出现的现象与演示生理论联系实际的意识；明，力与其作用时间乘积越大，物冲出，引导学生观察很板擦动量的实验是否吻合培养学生创设实验进行体动量变化就越明显，实际是这样变化科学论证的科学探究的的吗？意识动量定建立冲量概念理论和实验均表明Ft具有重要意引导学生分析Ft的作用效果以分析Ft的作用效果极其所表通过理论推导和实验观理义，物理学生将Ft定义为什么物察，使学生意识到Ft理量呢？及表示意义，提出冲量的概念；示的物理意义；具有重要物理意义，理引导学生研读课本了解冲量的定研读课本熟悉冲量的基本内解冲量概念的必要性；理、表示、单位以及标矢性。容，理解冲量的矢量性研读课本，培养学生自引导学生联想“功”，比较冲量与学意识以及提炼、归纳、其得相似性，让学生理解冲量是一总结的能力。个过程量。动量定提出动量定理有了冲量的概念，让我们再看观察引导学生思考：Ftmv2mv1等分析Ftmv2mv1，等式左通过引导学生分析思考理表达式：Ftmv2mv1，左边的FFtmv2mv1左右两式左边的力F所表示的是合外力，边表示合外力的冲量，右边表指的是物体受到的什么力？进而可示物体动量的变化量，进而总边所表示的含义，总结以得出物体所受合外力的冲量与其进而让学生总结出动量定理的内结出动量定理的内容动量定理的内容，培养动量变化有什么关系呢？容学生分析论证/归纳总结的能力。动量定理论探究变力作用刚才我们得到的动量定理是物体所引导学生敢于对动量定理提出质积极回顾匀变速直线运动的一类比分析，促进学生思理动量定理受恒力作用时推导的，当物体受到疑：即变力作用下其是否成立？段时间内位移可用速度与时间考变力作用下的处理方的是变力，那么动量定理还是用引导学生回顾已学匀变速直线运轴包围的面积表示的论证方法。培养学生分析论证、吗？动位移可用速度与时间轴包围的法，熟悉微元求和思想。迁移应用的科学推理能回顾必修阶段研究匀变速直线运动面积表示，类比分析，促进学生用思考与讨论，尝试着用微元求力。位移的时候，得出一段时间内速度微元法对变力作用下的动量定理和思想分析变力作用下的动量与时间轴包围的面积就表示这段时进行分析。定理间内的位移，我们当时是如何分析论证的？动量定实验验证变力作用采用微元法理论上论证了动量定理引导学生用实验验证理论推导结思考理论推导结果必须经历实实验验证变力作用下动理下的动量定理适用于变力，能否用实验验证一下论；验的检验；量定理，培养学生科学呢？借助力的传感器和光电门演示验观察验证变力作用下动量定理探究中寻求证据的意证小车碰撞力传感器过程中动量的演示实验识。定理仍然成立的实验动量定定性解释请同学们尝试着用动量定理解释下引导学生尝试用动量定理解释上尝试着用物理语言规范的解释通过引导学生用物理语理的应“传球”时为什么手臂要回旋收课开始体验的“传球”手臂回旋收接球手臂回旋收缩的原因：在言规范地解释生活中的用缩？缩的原因；动量变化量相同的情况，通过缓冲现象，促进学生对羚羊以很大速度撞树如果无法避引导学生利用动量定理原理设计延长作用时间，减小用用力；动量定理的理解，培养免，能否设计方案保护羚羊？缓冲装置，做到学以致用？对比汽设计缓冲装置保护羚羊撞树安学生沟通、表达的能力；生活中人们常常用铁锤钉钉子，而车的安全带与安全气囊的功能，使全并现场模拟可行性；让学生设计羚羊防撞装不用橡胶锤，这是为什么呢？学生了解到物理规律的一致性；借助动量定理解释用铁锤钉钉置并现场借助大乳胶球生活中还有许多现象可以用动量定引导学生解释用铁锤钉钉子，而不子，而不用橡胶锤的原因，在模拟效果，增强课堂趣理解释，请举例说明用橡胶锤的原因，说明事物都具有动量变化量相同的情况下，通味，培养学生学以致用两面性；过减小作用时间，增加作用力；的意识；类比汽车的安引导学生发散思维，联系生活，举思考与讨论，列举生活中可用全气囊，拓宽学生眼界，例说明生活中可用动量定理解释动量定理解释的常见现象，如：促使学生意识到物理来的常见现象，使物理走向社会。运动场上跳高落到弹性垫上、源于生活最终必定走向跳远落到沙坑里、跑步穿减震社会；通过分析铁锤钉解；生活中运输易碎物品时用钉子，使学生意识到事泡沫等包装、大型轮船周围绑物的两面性；通过举例很多破旧轮胎......生活中可用动量定理解释的实例，进一步促进学生联系实际，感受物质世界的多样性、物理规律的一致性。动量定定量计算若一个鸡蛋50g,从居民楼的25层设置问题链，引导学生构建模型，思考与讨论，将鸡蛋下落简化通过问题驱动，培养学理的应分析鸡蛋下落的受力以及撞地过为质点的运动，落地前阻力可生建模意识，进一步深用（假设层高3m）坠下，与地面的撞程中的受力，进而确定撞地前的运忽略认为其做自由落体运动，化学生运动与相互作用动和撞地过程中的受力；撞地过程向下的动量减为的物理观念；通过问题击时间约2ms,g取10m/s2则该鸡引导学生独立写碰撞前后的动量“0”，合外力向上；链，促进学生掌握利用以及碰撞过程中合外力的冲量，借动量定理解决问题的基蛋对地面产生的平均冲击力约为多助动量定理，最终写出平均冲击力规定好正方向，明确撞地前后本步骤，突破矢量运算大呢？（设鸡蛋质量、下落高度、的表达式。的动量大小及方向，合外力的的教学难点。撞地时间分别为m、h、∆t）构成及方向；借助动量定理，得出均冲击力的表达式。动量定一个鸡蛋的威力将数据代入平均冲击力的表达式，播放鸡蛋从30m高考静止释放落观看鸡蛋从30m高考静止释放鸡蛋下落实验视频结合理的应可估算出鸡蛋对地面的平均冲击力例题，使学生了解到高用约为950N，这么大的力会产生什么地面当场击碎2cm后玻璃的画面，落地面当场击碎2cm后玻璃的空抛物的危害，培养其注重安全的社会感。后果呢？介绍研究表明一个鸡蛋的威力：从视频；25层落高处下落的鸡蛋如果落到感悟高空抛物的危害，明白通过物理的学习哪些事情可以人的头部，可使人当场死亡；做，那些事情解决不能做。引导学生思考这一例题给我们的启示。课堂小总结收获学完本节课，你有哪些收获？引导学生总结本节课所学的概念、借助课件进行本节课小结：经过总结“动量定理”结规律、思维方法及相关收获。本节课学习了冲量与动量定理这一节的学习内容，促两个核心知识；知道冲量是表进了运动与相互观念的示力与其作用时间累积的物理提升；通过对物理学科量，动量定理揭示了物理动量研究方法的反思和提变化的原因是合外力的冲量所 炼，提高了科学思维和致；在进行动量定理的推导规 科学探究素养；学以致程中利用理论推导与实验实验 用，培养学生实事求是相结合的研究方法；应用动量 的客观精神、学以致知定量定理定性、定量的解决和 的探索精神以及注重安生活中问题，解决问题过程中 全的社会责任感。使人提高安全意识与社会责任。板书设计1.2动量定理一、动量定理IFtI合pp（Ftmv2m1）二、动量定理的应用定性定量课时作业基础性作业（1）完成课本作业练习16题。（2）阅读课本第89页的“科学漫步”，了解历史上关于运动量度的争论拓展性作业做一做：从学校教学楼二楼向地面抛鸡蛋，要求鸡蛋不碎且成本较低。教学反思动量定理揭示单个物体动量变化的原因，由于其适用于变力，因此在解决碰撞、打击问题时非常有用、便捷。教材直接建立恒力模型让学生利用已有知识推导，建立冲量概念，并由此总结出动量定理，微元法分析说明动量定理适用于变力，然后介绍动量定理的应用，体现出一定的思维进阶。教学过程中强调模型构建过程，注重受力与运动分析，促进运动与相互作用观念在学生头脑中提炼与升华；设置抽纸带演示实验，增加变力下的动量定理的验证