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2019-2020年高中物理 1.3 動(dòng)量守恒定律教案 教科版選修3-5 【教學(xué)設(shè)計(jì)思想】 動(dòng)量守恒定律的傳統(tǒng)講法是從牛頓第二定律和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律，或是通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)事實(shí)總結(jié)出動(dòng)量守恒定律。傳統(tǒng)講法由于沒(méi)有教師的演示實(shí)驗(yàn)，很多學(xué)生對(duì)導(dǎo)出的動(dòng)量守恒定律缺乏感性認(rèn)識(shí)，不利于學(xué)生順利地去認(rèn)識(shí)現(xiàn)象，建立概念與規(guī)律，以及應(yīng)用規(guī)律去解決具體問(wèn)題。其實(shí)，動(dòng)量守恒定律并不依附于牛頓第二定律和第三定律，它本身是有實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)的獨(dú)立的物理定律。所以應(yīng)通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生討論并總結(jié)規(guī)律，有利于學(xué)生對(duì)物理規(guī)律的掌握。 【教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)】 1、知識(shí)與技能： （1）理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)，知道定律的運(yùn)用條件和適用范圍； （2）會(huì)利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律； （3）會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn)題。 2、過(guò)程與方法： （1）通過(guò)對(duì)動(dòng)量守恒定律的學(xué)習(xí)，了解歸納與演繹兩種思維方法的應(yīng)用； （2）知道動(dòng)量守恒定律的實(shí)驗(yàn)探究方法。 3、情感態(tài)度與價(jià)值觀： （1）培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)的能力，積極參與合作探究的能力； （2）培養(yǎng)實(shí)事求是、具體問(wèn)題具體分析的科學(xué)態(tài)度和鍥而不舍的探究精神； （3）使學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中體驗(yàn)成功的快樂(lè)； （4）培養(yǎng)學(xué)生將物理知識(shí)、物理規(guī)律進(jìn)行橫向比較與聯(lián)系的習(xí)慣，養(yǎng)成自主構(gòu)建知識(shí)體系的意識(shí)。 【教學(xué)過(guò)程設(shè)計(jì)】 序號(hào) 教師活動(dòng) 屏板、器材 學(xué)生活動(dòng) 備注 1 提問(wèn)：動(dòng)量、沖量、定量定理的相關(guān)內(nèi)容，沖量對(duì)物體的作用效果是什么？ 屏幕呈現(xiàn)問(wèn)題 復(fù)習(xí)已有知識(shí)并做出回答 2 提出問(wèn)題：當(dāng)兩個(gè)物體相互作用時(shí)總動(dòng)量會(huì)有什么變化呢？播放錄像； 引入課題 多媒體播放（1）火箭發(fā)射及星箭分離過(guò)程（2）旱冰場(chǎng)上兩個(gè)同學(xué)相互推拉過(guò)程； 板書(shū)課題：動(dòng)量守恒定律 帶著問(wèn)題觀察錄像內(nèi)容 3 提供實(shí)例1，引導(dǎo)學(xué)生分析求解； 提出問(wèn)題：甲、乙在相互作用過(guò)程中其動(dòng)量都在不斷增大，但總動(dòng)量卻不變的原因是什么？ 呈現(xiàn)實(shí)例1：光滑冰面上質(zhì)量為40kg的甲用100N的恒力拉質(zhì)量為50kg的乙，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，設(shè)連接兩個(gè)人的細(xì)線足夠長(zhǎng)，試求出人開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后1s末、2s末、3s末以及ts末兩個(gè)人的動(dòng)量及系統(tǒng)的總動(dòng)量并填入表格 學(xué)生求解，做出回答； 討論思考題，發(fā)表自己的看法 實(shí)例分析 4 追問(wèn)：甲、乙兩人所受的重力和支持力對(duì)人有沒(méi)有沖量作用？ 結(jié)合學(xué)生回答，總結(jié)，說(shuō)明系統(tǒng)動(dòng)量守恒的含義 呈現(xiàn)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的含義 分析物體所受的重力和支持力對(duì)人的沖量的特點(diǎn)； 做出回答 明確動(dòng)量守恒的含義 5 提供實(shí)例2，引導(dǎo)學(xué)生分析求解； 提出問(wèn)題：兩人除受到相互作用的內(nèi)力外，還受到地面給予的摩擦力（它對(duì)于兩人的系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是外力）的沖量，為什么系統(tǒng)的總動(dòng)量仍保持不變？ 呈現(xiàn)實(shí)例2：上例中，若水平面不光滑，已知甲、乙與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為0.05與0.04，且乙原先以0.4m/s的速度向甲滑動(dòng)，則系統(tǒng)的動(dòng)量還守恒嗎？通過(guò)計(jì)算后回答。 求解； 討論后做出回答 實(shí)例分析 6 追問(wèn)：若動(dòng)摩擦因數(shù)μ甲=μ乙=0.1，則情況又如何，為什么？ 結(jié)合學(xué)生回答提出問(wèn)題：相互作用的物體系統(tǒng)的總動(dòng)量守恒的條件是什么？ 板書(shū)：系統(tǒng)總動(dòng)量守恒的條件 通過(guò)計(jì)算進(jìn)一步做出分析 揭示動(dòng)量守恒的條件 7 提出問(wèn)題：前面討論的若物體間的作用力是變力時(shí)，則情況又如何呢？ 引導(dǎo)學(xué)生猜想； 出示并介紹實(shí)驗(yàn)儀器，指定一學(xué)生進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)操作，一學(xué)生向計(jì)算機(jī)輸入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)； 提醒學(xué)生計(jì)算作用前后物體系統(tǒng)的總動(dòng)量，指導(dǎo)學(xué)生歸納實(shí)驗(yàn)結(jié)論 實(shí)驗(yàn)器材：氣墊導(dǎo)軌、滑塊、彈簧、細(xì)線、電腦計(jì)數(shù)器（可以讀取速率），屏幕順次呈現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 提出猜想； 觀察實(shí)驗(yàn)讀取數(shù)據(jù)，計(jì)算系統(tǒng)作用前后的總動(dòng)量； 討論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，得出系統(tǒng)動(dòng)量守恒 實(shí)驗(yàn)探究動(dòng)量守恒 8 引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材中動(dòng)量守恒的推導(dǎo)過(guò)程； 提出問(wèn)題：從推導(dǎo)過(guò)程中可發(fā)現(xiàn)對(duì)物體系統(tǒng)的受力情況仍是以什么條件為前提的？ 呈現(xiàn)：動(dòng)量守恒定律的理論推導(dǎo)過(guò)程 閱讀后思考問(wèn)題，并做出回答 理論推導(dǎo) 9 引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)系統(tǒng)動(dòng)量守恒的內(nèi)容、表達(dá)式、條件 板書(shū)：系統(tǒng)動(dòng)量守恒的內(nèi)容、表達(dá)式、條件 根據(jù)以上的實(shí)例及實(shí)驗(yàn)總結(jié)、回答 初步總結(jié)動(dòng)量守恒定律 10 提問(wèn)：如果相互作用的物體不止兩個(gè)，作用前后物體的速度也不在同一直線上，但系統(tǒng)所受的合外力為零，則系統(tǒng)的動(dòng)量是否仍守恒？為什么？ 對(duì)學(xué)生的回答加以肯定并總結(jié) 思考、討論、發(fā)表個(gè)人看法 定律合理推廣 11 指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材； 提出問(wèn)題：牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒定律的適用范圍是什么？ 總結(jié)三個(gè)定律的適用范圍的異同 呈現(xiàn)：三個(gè)定律的適用范圍 閱讀教材； 回顧已有知識(shí)，將三定律的適用范圍加以比較 明確定律的適用范圍 12 投影練習(xí)題； 將學(xué)生分組，指導(dǎo)學(xué)生用兩種方法分析求解； 解答學(xué)生存在的共性的疑問(wèn) 屏幕呈現(xiàn)：練習(xí)題及習(xí)題的分析解答過(guò)程 學(xué)生分別用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)量守恒定律分析計(jì)算； 互相交流，糾正 學(xué)情反饋 13 引導(dǎo)學(xué)生比較兩種方法解題的優(yōu)缺點(diǎn) 呈現(xiàn)兩方法的比較 體會(huì)，總結(jié) 知識(shí)的聯(lián)系與比較 14 課下收集資料，了解火箭的發(fā)射，中子的發(fā)現(xiàn)。 學(xué)生記錄 課堂延伸 【分析評(píng)價(jià)】 本教學(xué)設(shè)計(jì)有如下突出特點(diǎn)： 按認(rèn)知規(guī)律設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程，突出對(duì)動(dòng)量守恒定律的理解，從實(shí)例入手，然后實(shí)驗(yàn)探究，理論推導(dǎo)等環(huán)節(jié)，得出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)方式（文字表達(dá)和數(shù)學(xué)表達(dá)），使學(xué)生對(duì)動(dòng)量守恒定律的來(lái)龍去脈、確切涵義、適用條件有了清晰的認(rèn)識(shí)，并通過(guò)課堂訓(xùn)練反饋，使學(xué)生初步掌握了動(dòng)量守恒定律的實(shí)際應(yīng)用。 突出了學(xué)生的主體地位，教給學(xué)生方法，注意培養(yǎng)能力，在教學(xué)過(guò)程中充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓學(xué)生有觀察、有計(jì)算、有推理論證、有歸納總結(jié)、有閱讀理解，通過(guò)學(xué)生自己獨(dú)立思考、手腦并用掌握知識(shí)，把發(fā)展能力與掌握知識(shí)結(jié)合起來(lái)，使培養(yǎng)能力貫徹在整個(gè)教學(xué)過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)。 教學(xué)過(guò)程中利用現(xiàn)代技術(shù)手段，擴(kuò)大學(xué)生感知量，發(fā)展學(xué)生興趣，兩段錄像、定量計(jì)算、定性演示實(shí)驗(yàn)所創(chuàng)設(shè)的物理情景對(duì)學(xué)生感知物理現(xiàn)象激發(fā)學(xué)生的求知欲有重要作用。 在明確定律的適用范圍這一教學(xué)事件中，教師有意抓住了三個(gè)守恒定律的適用范圍的比較，又通過(guò)練習(xí)進(jìn)一步將牛頓運(yùn)動(dòng)定律與動(dòng)量守恒定律進(jìn)行比較，便于學(xué)生強(qiáng)化記憶，促進(jìn)已有知識(shí)學(xué)習(xí)正遷移順序進(jìn)行。同時(shí)自主構(gòu)建知識(shí)結(jié)構(gòu)。 本教學(xué)設(shè)計(jì)思維方法訓(xùn)練明確?！皠?dòng)量守恒定律”的建立過(guò)程，是歸納與演繹方法運(yùn)用的典型例子。動(dòng)量守恒定律是中學(xué)物理中比較難以理解和掌握的規(guī)律，在本教學(xué)設(shè)計(jì)文本中，從研究一個(gè)特殊的物理過(guò)程——水平冰面上兩個(gè)人相互作用（恒力作用）的運(yùn)動(dòng)過(guò)程著手，通過(guò)分析計(jì)算得出合外力為零的相互作用的物體系統(tǒng)動(dòng)量守恒的結(jié)論，然后就兩個(gè)物體的碰撞（變力作用），用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證和理論推導(dǎo)，并將其進(jìn)一步推廣到多個(gè)物體相互作用的一般情況，這里運(yùn)用的是歸納的方法，屬于不完全歸納。但在本教學(xué)設(shè)計(jì)文本中通過(guò)對(duì)造成相互作用的物體系統(tǒng)內(nèi)各物體的動(dòng)量變化及系統(tǒng)總動(dòng)量不變的本質(zhì)原因進(jìn)行深刻剖析，使歸納推理的結(jié)果具有很大的可信性。而把動(dòng)量守恒定律這個(gè)一般規(guī)律應(yīng)用于分析實(shí)例，用的是演繹的方法。學(xué)生認(rèn)識(shí)和掌握物理規(guī)律的過(guò)程，相當(dāng)于一個(gè)簡(jiǎn)化了的探究和研究的過(guò)程，本教學(xué)設(shè)計(jì)給我們對(duì)學(xué)生進(jìn)行一種科學(xué)思維方法的教育提供了很好的機(jī)會(huì)。