動(dòng)量定理教學(xué)設計

　　動(dòng)量定理是動(dòng)力學(xué)的普遍定理之一。相信大家比較陌生的呢，它是一個(gè)科學(xué)定理。動(dòng)量定理教學(xué)設計，我們來(lái)看看。

　　一、設計思想

　　本節課以學(xué)生為主體，運用“引導→探究”模式進(jìn)行教學(xué)。在課堂上鼓勵學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探究、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐，在教師合理、有效的引導下進(jìn)行高效率學(xué)習，以充分體現探究的過(guò)程和實(shí)現對學(xué)生探究能力培養的過(guò)程。為此本人在下面的三方面進(jìn)行了嘗試。

　　1．變演示實(shí)驗為實(shí)驗設計，培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。

　　課堂演示實(shí)驗一般以教師為主體，學(xué)生僅僅是旁觀(guān)者，沒(méi)有直接參與，不利于其創(chuàng )新能力的培養。教材上“雞蛋落地不破”為課堂演示實(shí)驗，本人在教學(xué)中將其改為探索性實(shí)驗，讓學(xué)生在課前設計各種不同的方法舉行“雞蛋落地不破，看誰(shuí)舉得高”設計比賽，在課堂上演示。讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口，發(fā)揮學(xué)生的主體作用，從而有利于學(xué)生創(chuàng )造性思維的激發(fā)。

　　2．設計探索性實(shí)驗，培養學(xué)生探索知識、發(fā)現問(wèn)題的能力。

　　傳統的--中在講完“動(dòng)量定理”時(shí)，讓學(xué)生動(dòng)手做這樣一個(gè)小實(shí)驗，如：課本上提到的“緩沖裝置的模擬”，以加深對動(dòng)量定理的理解。本人在教學(xué)過(guò)程的一開(kāi)始就讓同學(xué)兩人一組做實(shí)驗：“在課桌邊上放一張紙，再在紙上放一塊橡皮（或鋼筆套），請同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗，把紙從橡皮（或鋼筆套）下拉出，但不能把橡皮（或鋼筆套）拉落下。邊做邊思考，怎樣做才能完成這個(gè)實(shí)驗，談一談自己的感受�！蓖ㄟ^(guò)實(shí)踐，充分體驗紙對橡皮（或鋼筆套）摩擦力的作用時(shí)間對其運動(dòng)狀態(tài)改變的影響。

　　3．從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā)，感受和體驗動(dòng)量定理在生活實(shí)際中的應用。充分體現新課程標準中提出的“從生活走向物理，從物理走向社會(huì )”的要求。

　　二、課前準備

　　課前布置思考題：一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋，從3高處落到水泥地面上，要求著(zhù)地后完整無(wú)損。請你設計一種可行的方案，并能演示。其理論依據是什么？能否根據你所學(xué)過(guò)的知識加以論證呢？

　　三、教學(xué)目標

　�。�1）基礎知識：

　　理解動(dòng)量定理的確切含義和表達式，知道動(dòng)量定理適用于變力；

　　會(huì )用動(dòng)量定理解釋現象和處理有關(guān)的問(wèn)題。

　�。�2）思想教育：學(xué)會(huì )用辯證的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題。

　�。�3）能力培養：用理論分析實(shí)際問(wèn)題。

　　四、重點(diǎn)與難點(diǎn)

　　用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象，動(dòng)量、沖量的方向問(wèn)題，是使用動(dòng)量定理的難點(diǎn)。

　　五、教具

　　雞蛋，沙，橡膠錘，鐵錘，細線(xiàn)，橡皮筋，小鐵球，鐵架臺，寬約2c，長(cháng)約20c的紙條，橡皮一塊和投影片等。

　　六、教學(xué)過(guò)程設計

　�。ㄒ唬﹦�(chuàng )設問(wèn)題情境，引入新課題。

　　以10/s的速度運動(dòng)的球，能不能用頭去頂？（足球，就能去頂；鉛球，則不能。）

　　質(zhì)量為20g的小物體運動(dòng)過(guò)來(lái)，能不能用手去接？

　�。ㄋ俣刃�，就能去接。速度大，如子彈，就不能。）

　　動(dòng)量決定于物體質(zhì)量與速度v的乘積。

　　板書(shū)：P=v

　　有人說(shuō)動(dòng)量大的不能接，動(dòng)量小的能接。還有人說(shuō)如果是質(zhì)量不太大，速度又不太快的物體就敢接了。那么如果是50g的雞蛋以5/s的進(jìn)度向你飛來(lái)，你敢接嗎？

　�。�頭接雞蛋時(shí)要用力，作用力大時(shí)，頭對雞蛋有作用沖量作用，雞蛋會(huì )破的。）

　　板書(shū)：I=Ft

　　對于這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)我們今天的學(xué)習，討論沖量與動(dòng)量的關(guān)系，進(jìn)一步探索其答案。

　�。ǘ�）做中學(xué)探究物理規律。

　　師：請同學(xué)先思考這樣一個(gè)問(wèn)題：

　　【投影片1】

　　一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋，從3高處落到水泥地面上，要求著(zhù)地后完整無(wú)損。請你設計一種可行的方案。理論依據是什么？能否根據你所學(xué)過(guò)的知識加以論證呢？

　　學(xué)生討論并提出多種方案：①在地上放一層海綿；②用海綿把雞蛋包��；③做一個(gè)降落傘帶著(zhù)雞蛋往下放；④在地上放一盆水（或沙）。

　　師：我們請提出方案四的同學(xué)上講臺把實(shí)驗做給同學(xué)們看一看。

　�。▽W(xué)生上講臺站在凳上做這個(gè)實(shí)驗）

　　【演示實(shí)驗】讓雞蛋從高3處自由下落到沙地上。

　　師：能不能講一講你這樣做的理由？

　　生：減少地面對雞蛋的作用力。

　　師：能不能從理論上加以論證呢？

　　由學(xué)生自己推導，老師總結。

　　板書(shū)：設一個(gè)質(zhì)量為的物體，初速度為v，在恒力F作用下在時(shí)間t內速度變化到v'。

　　由于物體作勻加速運動(dòng)，則有a＝（v'－v）/t

　　再根據牛頓第二定律，有F＝a，可得

　　Ft＝at＝v'－v

　　F＝（v'－v）/t

　　由上式可知在從相同高度落下的情況下，（v'－v）是一個(gè)定值，要使F減少，只有增加力的作用時(shí)間。所以上述方案中都是為了增加作用時(shí)間t。

　　師：大家回過(guò)來(lái)討論表達式Ft＝v'－v。

　　式子左側是物體受到所推外力合力的沖量，用I表示。

　　v'和v是沖量作用前、作用后的動(dòng)量。分別用P和P'表示。

　　P'－P是物體動(dòng)量的改變，又叫動(dòng)量的增量。

　　等式的物理意義是：物體動(dòng)量的改變，等于物體所受外力沖量的總和。這就是動(dòng)量定理。用公式表示：

　　板書(shū)：I＝P'－P

　　即物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化，這個(gè)結論叫做動(dòng)量定理。

　　Ft＝P'－P或Ft＝v'－v

　　說(shuō)明：

　�。�1）上述公式是一矢量式，其運算遵循平行四邊形定則。若各量的方向在同一直線(xiàn)上，則應首先規定正方向，將矢量運算簡(jiǎn)化為代數運算。

　�。�2）在動(dòng)量定理的上述推導中，我們是根據牛頓第二定律F＝a和運動(dòng)學(xué)公式vt＝v0+at，即在設定力是恒定情況下推導出來(lái)的。實(shí)際上，物體所受的力通常不是恒定的。例如在乒乓球與拍碰撞過(guò)程中，用球棒打擊壘球，用鐵錘釘釘子等，乒乓球、壘球和釘子所受的力就不是恒定的。但可以證明，動(dòng)量定理不但適用于恒力，也適用于隨時(shí)間而變化的變力。對于變力的情況，動(dòng)量定理中的F應理解為變力在作用時(shí)間內的平均值。

　　【投影片2】

　　例：一個(gè)質(zhì)量為0．18g的壘球，以2/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45/s，設球棒與壘球的作用時(shí)間為0．01s。球棒對壘球的平均作用力有多大？

　　【投影片3】

　　應用步驟：

　�、傧冗x定正方向。

　�、趯ξ矬w（一般為單個(gè)物體）進(jìn)行過(guò)程分析和受力分析，弄清各力在各過(guò)程中的沖量，求出合沖量，且注意各量的正負。

　�、蹖ξ矬w進(jìn)行狀態(tài)分析，寫(xiě)出初、末狀態(tài)的動(dòng)量，并求出研究過(guò)程中的動(dòng)量的變化量。

　�、軕�用動(dòng)量定理列式求解。

　　師：學(xué)習了動(dòng)量定理后，對上面同學(xué)的實(shí)驗方案就能理解，并希望能自覺(jué)地運用。下面請每一個(gè)同學(xué)自己親自來(lái)感受一下動(dòng)量定理的應用。

　　【投影片4】

　　【小實(shí)驗】在課桌邊上放一張紙，再在紙上放一塊橡皮，請同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗，把紙從橡皮下抽出，但不能把橡皮拉落下。邊做邊思考，怎樣做才能完成這個(gè)實(shí)驗，談一談自己的感受。

　�。ㄕ堃粋�(gè)實(shí)驗失敗的同學(xué)講做不成功的感受，再請一個(gè)實(shí)驗成功的同學(xué)到講臺上做給全班同學(xué)看。）

　�。ㄈ�）學(xué)中做揭示生活現象。

　　師：請同學(xué)們舉例動(dòng)量定理在實(shí)際生活中的應用：

　　例如：①跳遠時(shí)跳落在沙坑里；

　�、谠诎徇\易碎物品時(shí)，在箱子里放一些碎紙、泡沫等；

　�、圯喆�碼頭上裝有橡皮輪胎；

　�、艽蚧@球接球時(shí)有緩沖動(dòng)作；

　�、荼臉O；

　�、揠s技節目：胸口碎大石；

　�、哚斸斪佑描F錘，而不用橡皮錘；

　　師：懂得動(dòng)量定理的原理在生活中也應該注意其有害性。

　�。ㄋ模┱n堂，總結。

　�。�略）

　�。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)。

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