教學設計樂山師范學院 物理與電子工程學院 制作：左從朝2011年7月20日動量定理樂山師范學院 2008級物理學專業 左從朝一、教學任務分析動量定理選自人教版高中物理第二冊第八章第二節。教學對象為高二學生，本節的主要內容是動量定理的推導、理解及其應用。從教材編排上看，它位于沖量和動量之后，動量守恒定律之前。不僅是對沖量和動量、牛頓第二定律等知識的鞏固運用，同時也為后面學習動量守恒定律打下了堅實的基礎。從教材內容上看，動量定理是牛頓第二定律的進一步展開。它側重于力在時間上的累積效果，為解決力學問題開辟了新的途徑，尤其是打擊和碰撞類的問題。所以動量定理知識與人們的日常生活，生產技術和科學研究有著密切的關系，因此學習這部分知識有著重要意義。二、學習情況分析在高一時，學生已經掌握了牛頓第二定律，又在上一節的學習中初步接觸了沖量和動量，這些知識為動量定理的學習奠定了基礎。此外，經過前面的學習，學生已經建立起一定的實驗觀察能力、抽象思維能力和探究學習能力，而且還掌握了通過建立物理模型探究物理現象的方法。這也是本節所要強調的、學習和研究動量定理的方法。由于學生具有這樣的知識基礎、能力水平和物理思維與方法，再加上他們對未知新事物有較強的探究欲望，所以要掌握動量定理是完全能夠實現的。三、設計思想本節課以教師為主導、學生為主體，運用“引導探究”模式進行教學。通過生活實例和演示實驗，引入課題，激發學生的興趣。通過創設物理情境、建立物理模型歸納得出動量定理，并對其進行理解。運用動量定理解釋日常生活中的物理現象，培養學生理論聯系實際的能力。在課堂上鼓勵學生主動參與、主動探究、主動思考、主動實踐，在教師合理、有效的引導下進行學習，充分體現探究的過程與實現對學生探究能力培養的過程。四、教學目標知識與技能（1）能從牛頓第二定律和運動學公式，推導出動量定理表達式。（2）理解動量定理的確切含義，知道動量定理適用于變力。（3）會用動量定理解釋有關生活現象和計算有關的問題。過程與方法（1）通過對動量定理的探究過程，嘗試用科學探究的方法研究物理問題，認識建立物理模型在物理學研究中的意義。（2）能夠應用動量定理處理一些與生產和生活相關的實際問題，在分析、解決問題的過程中培養交流、合作能力。情感態度與價值觀（1）使學生體驗到探究學習的無窮樂趣。（2）讓學生逐步形成科學嚴謹、實事求是的探究學習態度五、教學重點和難點重點：（1）動量定理的推導和對動量定理的理解；（2）利用動量定理解釋有關生活現象和相關計算。 難點：動量定理的矢量性及其應用。六、教學準備 雞蛋2個，軟墊一個，木板一塊，塑料袋2個。七、教學流程符號說明：課堂教學過程開始和結束的符號 媒體 教學內容和教師活動 學生活動物體在水平恒力和滑動摩擦力的作用下，沿水平面運動。播放動畫創設情境創設情境總結：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化-動量定理。引導：等式的左邊表示什么？等式的右邊又表示什么.呢？思考得出：左邊表示合外力的沖量，右邊表示動量的變化。創設物理情景，提出問題，引導學生利用牛頓第二定律推導出沖量和動量的關系式。觀看動畫，合作交流，利用牛頓第二定律推導出(F-f)t=mvt-mv。演示實驗導入新課兩個雞蛋從同一高度下落，一個落到桌面上，一個落到軟墊上。觀察實驗激發學習興趣，從生活走向物理。開 始模擬雞蛋下落的動畫。播放動畫積極思考，學會利用動量定理解釋生活現象。提出2個問題，引導學生加深理解動量定理。積極思考，合作交流，解決問題，內化知識。分別列舉2類生活現象，讓學生逐一解釋。歸納：在生活中 ，有時需要通過延長作用時間來減小力的作用，有時又需要通過縮短作用時間來增大力的作用。投影例題，鞏固新知，深化理解。分析問題，建立模型，完成練習 課外探究 回歸生活。結 束結合材料，相互討論，歸納動量定理在生活中的兩類典型應用。八、 教學過程設計教學環節教師活動學生活動設計意圖與依據（一）生活實例、引入新課(3 - 5分鐘)【設疑激趣，導入新課】演示實驗：兩個雞蛋，從同樣的高度釋放，一個下落在桌面上，一個下落到軟墊上。觀察：兩個雞蛋下落的情況。問題：為什么下落到桌面上的雞蛋就破了，而落到軟墊上的卻完好無損呢？導入新課：要解釋剛才這個問題，我們就需要進入對動量定理的學習學生仔細觀察實驗，猜想實驗結果，積極思考導致結果的原因。老師通過小實驗，在激發學生的學習興趣的同時，引導學生從生活走向物理，從而導入新課。(二）創設情境，探究規律(15-20分鐘）【創設情景，建立模型】一個質量為m的物體，其初速度為V。，在水平恒力F與滑動摩擦力f的作用下，沿水平面向右做勻變速直線運動，經過一段時間t，速度變為了Vt 。提示1：物體的加速度a=( Vt-V。)/t提示2：牛頓第二定律F-f=ma 教師引導提問：等式的左邊表示什么呢？等式的右邊又表示什么呢？教師歸納總結：等式左邊表示物體受到合外力的沖量，mV。和mVt是物體初、末狀態的動量，而mVt-mV。是物體動量的變化量。等式的物理意義是：物體所受合外力的沖量等于物體動量的變化，這就是動量定理。學生觀察、分析，交流討論，利用牛頓第二定律及運動學知識推導出動量定理的表達式：(F-f)t=mVt-m V。即：F合t=mVt-m V。學生思考問題并回答：等式的左邊表示物體所受合外力的沖量，等式的右邊表示物體動量的變化。通過創設物理情境、建立物理模型，引導學生合理推導，啟發學生思維，培養學生分析信息、運用所學知識解決新問題的能力。【問題探究 內化新知】問題1：如果物體初、末動量的方向沿同一直線但相反時，我們怎樣用動量定理求合外力的沖量呢？問題2：對于變力的情況，定理中的F應理解為變力在作用時間內的平均值，那么我們如何求出變力的平均值呢？學生積極思考問題，討論交流，內化知識。1、動量定理的表達式是一個矢量式，它的計算遵循平行四邊形定則。當物體的初、末動量方向在同一直線上時，我們可以通過規定正方向，將矢量運算簡化為代數運算。2、動量定理比牛頓第二定律的適用范圍更廣。對于變力情況，我們只要知道物體的初、末動量及變力的作用時間，就可以計算出變力在作用時間內的平均值。提出問題，活化學生思維，學生合作交流解決問題，教師引導分析答案，加深學生對動量定理的矢量性以及適用于變力情況的理解。(三)運用規律、鞏固新知(10-15分鐘)【問題再現，釋疑解惑】再現雞蛋掉落的問題情景，多媒體模擬突出主要矛盾，幫助學生思考。問題：現在你能解釋為什么雞蛋掉在桌面上就碎了嗎？【運用新知，解釋現象】展示生活圖片，分別列舉兩類應用定理的生活現象，讓學生運用動量定理逐一解釋?！揪x典例，學以致用】一個質量為0.2kg的壘球，以25m/s的水平速度飛向球棒，被球棒打擊后，反向水平飛回，速度的大小為45m/s,球棒與壘球的作用時間為0.01s,球棒對壘球的平均作用力有多大？學生合作交流，運用動量定理解釋現象，鞏固內化，加深理解。學生運用動量定理，通過合作交流，解釋現象， 并歸納總結：在生活中 ，我們有時需要通過延長作用時間來減小作用力，而有時又需要通過縮短作用時間來增大作用力。學生積極分析問題、合作交流、求解問題。通過動畫模擬，再現問題情境，引導學生運用動量定理解釋課前提出的問題，使學生體會到學習的樂趣、成功的喜悅。讓學生運用動量定理解釋大量生活現象，并從中發現動量定理知識在生活和生產實踐中的廣泛應用。精選例題，幫助學生理清解題思路，讓學生學會應用定理解決問題的一般過程和方法。學生將動量定理應用于具體問題，達到學以致用的目的，增強學生運用數學方法解決物理問題的能力。 (四) 回 歸 生 活、 拓 展 延 伸(3-5分鐘)【創設情景，回歸生活】高處作業是指人在一定位置為基準的高處進行的作業。國家標準GB360893高處作業分級規定：“凡在墜落高度基準面2m以上（含2m）有可能墜落的高處進行作業，都稱為高處作業。”根據這一規定,進行高處作業的工人都要使用安全繩，以保障人身安全。問題：高處作業的工人使用的安全繩，是鋼繩還是彈性繩？你能用本節所學的動量定理說說其中的道理嗎？回顧本節知識、交流討論、合作互助、利用動量定理進行研究。思考問題：高處作業的工人使用的安全繩，是鋼繩還是彈性繩？并分析其中的物理原理課后收集資料、并用所學知識解釋生活現象，體會物理來源