動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)方案一.教育理念留美博士黃全愈在他著的素質(zhì)教育在美國(guó)一書中指出：創(chuàng)造性就象種子一樣，它需要一定的環(huán)境：包括土壤、氣候、科學(xué)的灌溉、施肥、培養(yǎng)才能發(fā)芽、生根、開花、結(jié)果?！笨梢?，創(chuàng)造性只能通過(guò)一定的條件背景去孕育。作為一名教師就是要去創(chuàng)設(shè)適合培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的環(huán)境，充分利用課堂主渠道，以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)，積極主動(dòng)地運(yùn)用探究模式，優(yōu)化課堂教學(xué)二.教學(xué)內(nèi)容分析1.1.教材的地位和作用動(dòng)量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一，它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子；既適用于低速運(yùn)動(dòng)物體，也適用于高速運(yùn)動(dòng)物體，甚至對(duì)力的作用機(jī)制尚不清楚的問(wèn)題中，動(dòng)量守恒定律也適用。它是除牛

2、頓運(yùn)動(dòng)定律與能量觀點(diǎn)外，另一種更廣泛的解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的方法，而且在今后的磁學(xué)，電學(xué)中也會(huì)用到此定律。2.2.教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)學(xué)習(xí)本節(jié)的主要目的是為了掌握并會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律這一應(yīng)用廣泛的自然規(guī)律，要達(dá)到這一目的，就必須讓每個(gè)學(xué)生正確理解其成立的條件和特點(diǎn)，而動(dòng)量又是矢量，因此，確定本節(jié)的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)為：（a a）掌握動(dòng)量守恒定律及成立的條件。（b b）動(dòng)量守恒定律的矢量性。三.教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)1 1、知識(shí)技能a a、理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)式；b b、能用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律；c c、知道動(dòng)量守恒定律的適用條件和適用范圍；2 2、過(guò)程與方法a a、學(xué)會(huì)用動(dòng)量守恒定律解釋

3、現(xiàn)象；b b、會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析求解運(yùn)動(dòng)問(wèn)題。3 3、情感、態(tài)度、價(jià)值觀a a、通過(guò)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸椒?；b b、通過(guò)動(dòng)量守恒定律的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生進(jìn)一步掌握物理學(xué)的思維方法及研究規(guī)律。了解物理學(xué)來(lái)源于生產(chǎn)實(shí)踐。C C、通過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的準(zhǔn)確觀察、深入思考、抓主要矛盾抽象概括，形成規(guī)律。反過(guò)來(lái)利用規(guī)律指導(dǎo)實(shí)踐，發(fā)現(xiàn)新的規(guī)律。理論與實(shí)踐相輔相成，在掌握客觀規(guī)律的基礎(chǔ)上逐步認(rèn)識(shí)自然、改造自然。四.教法與學(xué)法教法物理作為一門理論學(xué)科但又不是純理論的，它與實(shí)際生活密切相關(guān)，日常生活中的種種現(xiàn)象無(wú)不透露著物理的奧妙，即可從生活實(shí)踐著手。物理學(xué)科又是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，反映

4、的是物質(zhì)的客觀規(guī)律，要學(xué)好物理，運(yùn)用它解釋現(xiàn)象和解答問(wèn)題，必定“重在理解”。因此，我的目標(biāo)是:“用最通俗易懂的語(yǔ)言，以及最清楚最形象的表述講解讓學(xué)生能夠真正的理解所學(xué)的物理知識(shí)”這就需要教師由易到難，由簡(jiǎn)到繁，層層推進(jìn)。在此，我分為幾個(gè)小點(diǎn)：a a、創(chuàng)設(shè)生活情境，讓學(xué)生從日常生活中得到啟示并引發(fā)學(xué)生思考；b b、展示演示實(shí)驗(yàn)和物理模型，激發(fā)學(xué)生的興趣和熱情，并讓學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒有初步映像；c c、進(jìn)行理論推導(dǎo)，運(yùn)用已學(xué)知識(shí)，采取“提問(wèn)一一思考一一提問(wèn)”的模式，再全面歸納，使本節(jié)主要定律內(nèi)容通過(guò)學(xué)生自己的思考展現(xiàn)出來(lái)，以加深學(xué)生對(duì)本知識(shí)的理解；d d、課堂實(shí)驗(yàn)現(xiàn)做，在鞏固前面推導(dǎo)的同時(shí)，讓學(xué)生明白

5、物理來(lái)自實(shí)踐，要學(xué)會(huì)從小事件中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并總結(jié)規(guī)律；e e、舉典型實(shí)例，并采取不同的變形，讓學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三，進(jìn)一步加深對(duì)本節(jié)知識(shí)的理解學(xué)法在學(xué)習(xí)中學(xué)生是主體，老師只是起著引路的作用，所以在授課過(guò)程中要盡量多得給學(xué)生表現(xiàn)和思考的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生通過(guò)自身的努力真正的吸收所學(xué)知識(shí)。在此，有以下幾點(diǎn)：a a、加強(qiáng)師生互動(dòng)，活躍課堂氣氛，盡量多提問(wèn)，讓學(xué)生積極思考，并主動(dòng)大膽說(shuō)出自己的觀點(diǎn)b b、給學(xué)生提供觀察的機(jī)會(huì)，如可以展示一兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生認(rèn)真觀察，并用自己的語(yǔ)言進(jìn)行歸納c c、提高學(xué)生的興趣和熱情，這可以通過(guò)展示生活模型或者講述有關(guān)趣聞來(lái)實(shí)現(xiàn)d d、給學(xué)生提供操作，嘗試，合作的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生大膽

6、操作，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，抽象概括e e、要善于鼓勵(lì)學(xué)生，提高學(xué)生的自信心，如在學(xué)生給出錯(cuò)誤答案時(shí)要耐心并和藹得為其糾正錯(cuò)誤五.教學(xué)用具投影儀，投影片，CAICAI 課件，兩個(gè)質(zhì)量相等的小車，細(xì)線、彈簧、祛碼、氣墊導(dǎo)軌。六.課時(shí)安排1 1 課時(shí)七.教學(xué)步驟1.1.導(dǎo)入新課首先，請(qǐng)學(xué)生回顧動(dòng)量及動(dòng)量定理：P=mvFt=P-P=AP動(dòng)量定理研究了一個(gè)物體受力一段時(shí)間后，它的動(dòng)量怎樣變化。那么物體相互作用，又會(huì)怎樣呢？a a、請(qǐng)兩個(gè)同學(xué)穿上旱冰鞋，靠近站在教室前邊，讓學(xué)生甲推乙學(xué)生一下，學(xué)生觀察現(xiàn)象。b b、學(xué)生答：兩位同學(xué)都向相反的方向運(yùn)動(dòng)。c c、教師分析：兩位同學(xué)原來(lái)靠近站立，他們的動(dòng)量是多少？相互推后

7、，他們各自的動(dòng)量是多少？總動(dòng)量又是多少？【通過(guò)生活實(shí)例，給學(xué)生啟示，并讓他們抱著求解的心態(tài)去思考探索,d d、學(xué)生討論，給出不同答案并積極討論】下面用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證2.2.新課教學(xué)（一）實(shí)驗(yàn)、觀察，初步得到兩輛小車在相互作用前后，動(dòng)量變化之間的關(guān)系a a、用多媒體課件：介紹實(shí)驗(yàn)裝置。把兩個(gè)質(zhì)量相等的小車靜止地放在光滑的水平木板上，它們之間裝有彈簧，并用細(xì)線把它們拴在起。重新做上述實(shí)驗(yàn)并注意觀察小車到達(dá)兩塊木擋板的先后。c c、學(xué)生在氣墊導(dǎo)軌上分組實(shí)驗(yàn)并觀察。d d、實(shí)驗(yàn)完畢后各組匯報(bào)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：學(xué)生甲：如果用兩輛質(zhì)量相同的小車做實(shí)驗(yàn)，看到小車同時(shí)撞到距彈開處等距離的擋板上。學(xué)生乙：如果用兩輛質(zhì)量不同

8、的小車做實(shí)驗(yàn)，看到質(zhì)量大的小車后到，而質(zhì)量小的小車先到達(dá),且當(dāng)質(zhì)量小的小車到達(dá)擋板時(shí)，質(zhì)量大的小車行駛到彈開處與木板的中點(diǎn)處。b b、用 CAICAI 課件模擬實(shí)驗(yàn)的做法:實(shí)驗(yàn)一：第一次用質(zhì)量相等的兩輛小車，剪斷細(xì)線，觀察它們到達(dá)距彈開堀等距離的擋板上時(shí)間的先后。實(shí)驗(yàn)二：在其中的一輛小車上加祛碼，使其質(zhì)量變?yōu)樵瓉?lái)的 2 2 倍,0000【通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生仔細(xì)觀察，深入思考，抓住主要矛盾，抽象概括，形77777777777777777777成規(guī)律】e e 教師針對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出示分析思考題：兩小車在細(xì)線未被剪斷前各自動(dòng)量為多大？總動(dòng)量是多大？剪斷細(xì)線后，在彈力彳用下，兩小車被彈出，彈出后兩小車分別

9、做什么運(yùn)動(dòng)？據(jù)兩小車所做的運(yùn)動(dòng)，分析小球運(yùn)動(dòng)的距離、時(shí)間，得到它們的速度有什么關(guān)系。據(jù)動(dòng)量等于質(zhì)量與速度的乘積，分析在彈開后各自的動(dòng)量和總動(dòng)量各為多大？比較彈開前和彈出后的總動(dòng)量，你得到什么結(jié)論。f f、學(xué)生討論后，回答上述問(wèn)題：兩小車未被剪斷前，各自的動(dòng)量為 0,0,總動(dòng)量為 0;0;兩小車在被彈簧彈出后所做的運(yùn)動(dòng)， 學(xué)生有兩種看法： 一種認(rèn)為做加速直線運(yùn)動(dòng)； 另一種認(rèn)為做勻速直線運(yùn)動(dòng)。教師結(jié)合小車在彈出后所受合力等于 0 0 的受力特點(diǎn)，得到小車在被出后做勻速直線運(yùn)動(dòng)；并向?qū)W生講明小車之所以獲得一個(gè)速度， 是由于彈力的瞬間沖量的作用。 在實(shí)驗(yàn)一中： 兩小車同時(shí)被彈開， 同時(shí)獲得加速度，同時(shí)

10、到達(dá)距彈開處等距離的擋板處，說(shuō)明在質(zhì)量相等時(shí)兩小車被彈出時(shí)的速度大小相等、方向相反。在實(shí)驗(yàn)二中同法得質(zhì)量小的車的速度是質(zhì)量大的車的 2 2 倍，且方向相反。得到：實(shí)驗(yàn)一中，兩小車的動(dòng)量分別為：mv,-mv,mv,-mv,動(dòng)量的矢量和為 0 0。實(shí)驗(yàn)二中，兩小車的動(dòng)量分別為：mv,-2mvXv/2mv,-2mvXv/2, ,動(dòng)量矢量和為 0 0。對(duì)比后得到：兩輛小車在相互作用前后，它們的總動(dòng)量是相等的。過(guò)渡：剛才我們通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析：得到了兩輛小車在相互作用前后，它們的總動(dòng)量是相等的，那么我們能否用數(shù)學(xué)推導(dǎo)來(lái)證明一下呢？段時(shí)間后，m m 追上了 m,m,兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是 vvi

11、和 vv2。2 2、用投影片出示下列推導(dǎo)思考題：兩個(gè)小球在碰撞過(guò)程中所受到的平均作用力 F F 和 F F 有什么關(guān)系？寫出碰撞過(guò)程中小球各自所受到的合外力的沖量和每個(gè)小球動(dòng)量的變化。結(jié)合動(dòng)量定理，推導(dǎo)得到一個(gè)什么表達(dá)式。3 3、學(xué)生答：第一個(gè)小球和第二個(gè)小球在碰撞中所受的平均作用力 F Fi和 F F2是一對(duì)相互作用力，大小相等,方向相反，作用在同一直線上，作用在兩個(gè)物體上；第一個(gè)小球受到的沖量是：Fit=mivi-mivi第二個(gè)小球受到的沖量是：F2t=m2V2-m2V2又 F Fi和 F F2大小相等，方向相反所以Fit=-F2tmivi-mivi=Nm2V2-m2V2)由此得：miv；

12、m2V2=EMm2V2（二）動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)m m2m mim m2m mi1 1、用多媒體展示下列物理情景：在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分別是 m m 和m1,沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是 v vi和 v v2,且 v vivv2,經(jīng)過(guò)C72rxvivi= =v v2J*v v777777777777777777777777777碰前碰后【采用提問(wèn)一一回答一一提問(wèn)的模式，層層推導(dǎo)，讓學(xué)生自己動(dòng)手導(dǎo)出最后結(jié)果，以加深學(xué)生對(duì)本定律的理解和認(rèn)識(shí)】即：piP2.piP24 4、師生共同敘述上邊表達(dá)式的含義：兩個(gè)小球碰撞的總動(dòng)量等于碰撞后的總動(dòng)量。5 5、教師問(wèn)：同學(xué)們，在剛

13、才的實(shí)驗(yàn)中和推導(dǎo)實(shí)例中，兩個(gè)物體各受到什么力的作用？學(xué)生答：實(shí)驗(yàn)中的小車受到重力、支持力和彈簧的彈力的作用。推導(dǎo)實(shí)例中的小球受到重力、支持力和對(duì)方施加的作用力。6 6、教師歸納上述各力的特點(diǎn)：同學(xué)們分析的這幾個(gè)力中，其中彈力與甲對(duì)乙的平均作用力是發(fā)生在相互作用的小車、彈簧之間的力或者是相互碰撞的兩個(gè)小球之間的相互作用力，而重力和支持力是相互作用的這幾個(gè)物體以外的物體施加給它們的。7 7、得到并板書有相互作用的物體構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng)。例如實(shí)驗(yàn)中的兩輛小車或推導(dǎo)實(shí)例中碰撞的兩個(gè)小球;系統(tǒng)中相互作用的各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力。例如：實(shí)驗(yàn)中兩小車通過(guò)彈簧施加給對(duì)方的彈力；兩小球在碰撞中施加給對(duì)方的平均

14、作用力。外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力。例如實(shí)驗(yàn)和推導(dǎo)實(shí)例中的重力和支持力?！窘o出實(shí)（三）動(dòng)量守恒定律的條件和內(nèi)容物，使清楚明了】1 1、學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)和推實(shí)例中的條件初步分析等到動(dòng)量守恒定律的條件。2 2、學(xué)生閱讀課文，總結(jié)得到動(dòng)量守恒定律。一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為 0,0,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變，這個(gè)結(jié)論叫動(dòng)量守恒定律。3 3、教師板書動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式：P1+P2=P；十P2并敘述各個(gè)字母所表示的物理量。4 4、問(wèn)：剛才我們通過(guò)推導(dǎo)得到了系統(tǒng)在不受外力或所受外力之和為 0 0 時(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)量保持不變，你認(rèn)為這個(gè)結(jié)論可以用哪些表達(dá)式來(lái)描述？5 5、學(xué)生討論回答后，教師總結(jié)得

15、到動(dòng)量守恒定律的幾種表達(dá)式為：P=PP=P/（系統(tǒng)相互作用前的總動(dòng)量 P P 等于相互作用后的總動(dòng)量 PtPt* *P=0P=0（系統(tǒng)總動(dòng)量增量為 0 0）P P1=-4P=-4P2（相互作用的兩物體構(gòu)成的系統(tǒng)）兩物體的動(dòng)量增量大小相等、方向相反。fv/mfv/m2V V2= =m m1V V、+m m2 2V V2/（相互作用兩個(gè)物體組成系統(tǒng)，前動(dòng)量和等于后動(dòng)量和）判斷下列過(guò)程中動(dòng)量是否守恒：一個(gè)質(zhì)量為 M M 的斜面靜止在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為 m m 的小物塊由斜面的頂部無(wú)初速滑到底部，問(wèn)斜面和小物塊組成的系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒？一個(gè)炮彈在爆炸前后一瞬動(dòng)量是否守恒把兩個(gè)磁性很強(qiáng)的磁鐵分別放

16、在兩輛小車上，磁鐵的同性磁極相對(duì)，小車放在光滑的水平桌面上，推動(dòng)一下小車，使它們相互接近，兩小車沒(méi)有碰上就分開了，兩小車相互作用前后，動(dòng)量是否守恒。共同的速度 V V，移動(dòng)，木塊拋上平板車前后，木塊和平板車的總動(dòng)量是否守恒。通過(guò)對(duì)上述例子的分析，得到：判定系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒，主要系統(tǒng)所受的外力之和是否為 0 0。注意：“外力之和”和“合外力”不是一個(gè)概念：外力之和是指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點(diǎn)后算出的矢量和。合外力是指作用在某個(gè)物體（質(zhì)點(diǎn)）上的外力的矢量和。當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí)，外力可忽略不計(jì)，也可用動(dòng)量守恒解題，如爆炸。動(dòng)量守恒定律不僅適用于碰撞，也適用于任何形式的相互作用，它不僅適用于

17、兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)，也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)?！就ㄟ^(guò)實(shí)例鞏固已得定律，并采用多種形式，使學(xué)生舉一反三，加（四）動(dòng)量守恒定律的適用范圍深理解，并得到一些解題心得】1 1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)的內(nèi)容。2 2、學(xué)生總結(jié)動(dòng)量守恒定律的適用范圍。3 3、教師歸納：小到微觀粒子，大到天體，無(wú)論是什么性質(zhì)的相互作用力，即使對(duì)相互作用情況還了解得不大清楚，動(dòng)量守恒定律都是適用的。鞏固練習(xí)（課外練習(xí)）如圖，木塊 B B 與水平桌面的接觸是光滑的，子彈 A A 沿水平方向射入木塊后，留要木塊內(nèi)，將彈簧壓縮到最短，現(xiàn)將子彈、木塊和彈簧（質(zhì)量不可忽略）合在一起作為研究對(duì)象（系統(tǒng)），此系統(tǒng)從子彈開始射入到彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，動(dòng)量是否守恒。