1动量概念的教学设计动量概念的教学设计【教材分析教材分析】 动量这一章是高中物理的重点也是难点，而动量这个概念即是这一章内容的基础又是这一章内容的核心，学生对这个概念的理解直接影响着后面的教学效果。【学生分析学生分析】 从以往的教学效果看，即使是基础较好的学生对动量的概念理解也是模糊不清的。学生在学习这一章的时候都有畏惧心理，对概念只是机械地记忆，对动量定理和动量守恒定律等规律的应用只是简单地模仿。【任务分析任务分析】 （一）从定性角度描述物体的运动量（二）从定量角度描述物体的运动量（三）动量的矢量性【教学目标教学目标】1、知识与技能理解动量的物理意义，能够区别动量与动能理解引入动量概念的必要性知道动量是矢量2、过程与方法能够从现象中发现问题、提出问题 能够制定方案，设计实验验证自己的猜想3、态度情感与价值观激发探究问题的兴趣实事求是、用事实说话的科学研究精神【重点难点重点难点】动量概念的建立过程【设计思想设计思想】用科学探究方法研究问题，逐步建立动量概念。利用实验对学生形成的直观感觉，让学生形成初步认识，再用实验形成矛盾，调动学生的兴趣，引起学生积极思考，形成再认识，再用实验创设矛盾，使学生在经过激烈的思想冲突和理性的逻辑思辨后，对事物和规律的认识有质的飞跃。从比较浅的直观认识，到透过现象认识事物的本质。2【教学过程教学过程】一、从生活现象引入，激发学生兴趣录像片段：冰壶比赛时，一个冰壶在冰面上径直撞向另一个静止的冰壶，结果两个冰壶的运动互相交换。学生对这一现象感到很新奇。教师提示学生这种现象在生活中很常见，如打台球，打康乐棋，小孩子打弹子时都会出现这种现象。 （揭示现象的普遍性，说明课题的重要性以及研究的必要性） 。我们学了动量这一章后，就可以对这些现象作出科学的解释。今天我们学习第一节。二、建立模型， 引导学生建立上述现象的模型：运动的 A 物体与静止的质量相同的 B 物体发生碰撞，碰后两物体的运动互相交换。三、科学探究（一）从定性角度描述物体的运动量1、提出问题，科学猜想在碰撞过程中，A 从运动到静止，运动量减少了，A 的运动量为什么会减少？学生讨论后认为是由于 B 对 A 的作用力的原因。教师：不同的物体所具有的运动量是不一样的，如运动的汽车，同一辆汽车行驶速度越大，就越容易出车祸，所载物体越重，也越容易出车祸。如果我们用一个物理量去描述物体运动量的多少？这个物理量与哪些因素有关？学生猜想：（1） 、与质量有关（2） 、与速度有关2、制定方案，实验验证控制变量法：（1）质量不变，验证物体的运动量与速度的定性关系（2）速度不变，验证物体的运动量与质量的定性关系实验装置如图：实验设计：小车所受摩擦可忽略，滑块滑动时所受摩擦恒定，小车和滑块之间是粘片。改变小车开始运动的高度，可以改变小车在水平轨道上的初速度。增减砝码，可以改变小车的质量。实验验证：（1）小车质量不变，从越高的地方往下运动，滑块被推开的距离越远。VAB3（2）小车运动高度不变，车上加上砝码后，滑块被推开的距离越远。结论：物体的运动量与物体的质量和速度有关，而且质量和速度越大，物体所具有的运动量就越大。（二）从定量角度描述物体的运动量1、提出问题：如果用一个物理量来描述物体的运动量，这个物理量的表达式是怎样的？2、学生猜想：（1）大部分学生认为应是动能。理由：如果汽车的动能越大，在相同制动力作用22mv下，制动所需位移就要越大，就越容易发生车祸。（2）部分预习过的同学认为应是。理由：越大，在相同制动力作用下，制动所mvmv需时间就越长，也越容易发生车祸。（3）甚至个别同学提出：应是，的数值应根据实验确定。bavmab3、分析论证：到底该用还是用描述物体的运动量，这个问题在物理学上曾经有过一段长22mvmv时间的争论。是否有必要引进一个新的物理量，就看用这个物理来描述物理规律是否更简单，适用范围是否更广泛。在冰壶 A 与静止的冰壶 B 碰撞过程中，A 的运动量减少了，B 的运动量增加了，我们从实验上来判断在这个过程中，哪个物理量是守恒的。4、实验验证：装置：气垫导轨、光电门、数字计数器。（1） 、实验装置如图：A、B 滑块质量相同，B 滑块在两光电门之间处于静止。A 滑块通过光电门与 B 发生碰撞（A、B 之间是弹簧片） ，碰后，A 静止，B 运动。光电门 1 记录碰前 A 的挡光板通过光电门 1 的时间，光电门 2 记录碰后 B 的挡光板通过光电门的时间。4实验数据：经过验算，发现不管是用还是用来量度物体的运动量，都是守恒的。22mvmv2、第二次实验，引起矛盾。实验装置及步骤同上，A、B 滑块质量相同，撤去 B 的挡光板，将 A、B 之间的弹簧片换成粘片。光电门 1 记录碰前 A 的挡光板通过光电门 1 的时间，光电门 2 记录碰后 A和 B 粘在一起时 A 的挡光板通过光电门 2 的时间。实验数据：光电门 1光电门 20113s0.228s很明显，碰后 A、B 的共同速度为碰前 A 速度的一半，用来量度时，已不再守22mv恒，但用来量度还是守恒的。mv3、验证其它情况：将 A 的质量变为原来的 2 倍，A、B 间仍是粘片。比较碰撞前后的速度比。列表：实验数据：实验次数A 质量B 质量光电门 1光电门 2碰前 A 速度碰后 A、B 速度1mm0113s0.228sVV/22m2m0.145s0.440VV/3在这些碰撞现象中，用来量度，运动量都是不守恒的，但用来量度还是守22mvmv恒的。学生从以上所有现象归纳得出：碰撞前后，质量与速度的乘积始终保持不变。4、教师总结：质量与速度的乘积是一个很重要的物理量，大量的实验表明：在碰撞中，光电门 1光电门 20159s0.160s5如果用这个物理量来量度物体的运动量，则碰撞前后运动量守恒，所以把这个物理量定义为动量。（三）动量的矢量性：动量的矢量性可以用下面实验说明：实验装置如图：A、B 质量相同，A、B 之间是弹簧片。开始用橡皮筋连接 A、B，使 A、B 之间的弹簧片具有一定的弹性势能，置于两光电门之间。将橡皮绳剪断，光电门 1 记录 A 的挡光板通过光电门 1 的时间，光电门 2 记录 B 的挡光板通过光电门 2 的时间。实验数据：光电门 1光电门 20203s0.201s学生讨论后认为，只有认为动量具有方向性，动量守恒的规律才能得到满足。四、课后作业：要求同学查找资料：（1）验证动量守恒定律更科学、更全面的实验气桌实验；（2）17 世纪到 19 世纪关于“动量还是动能才真正是机械运动的量度”这一问题的争论【教学总结教学总结】动量和动能都可以量度物体的机械运动，但用动量来量度机械运动的多少，它的守恒范围更加广泛。所以动量这个概念的引入有重要的物理意义，我们在后面还要学习自然界中比机械能守恒更加普遍适用的动量守恒定律。【教学后记教学后记】这节课整节课都是在猜想，验证，矛盾，再猜想这样的一种探究模式中进行，学生积极参与到课堂中，从发现中找到了乐趣。经过这样的教学，学生在探究规律的同时对物理概念有了直观的感性认识，经过理性思维对概念的理解更加深刻。从课后反馈情况看，效果比传统的教学要好得多。而且后面的教学内容：从探究动量变化的原因引出冲量；从探究冲量和动量变化的关系引出动量定理；从探究动量守恒的条件引出动量守恒定律都可以顺利地实施。