1 “ 用动量概念表示牛顿第二定律概念” 探究式教学设计一、设计思想新的课程标准最突出的一点是注重全体学生的终身发展以提高全体学生的科学素养。注重科学探究强调过程和方法的学习，以培养学生的“自主学习及科学探究能力使其逐步形成科学态度与科学精神”为根本出发点， 激励学生在教學过程中 “积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考”调动学生学习的主动性、积极性，促进其个性全面健康地发展和情感、态度、價值观的自我体现本节课的设计要把课堂充分还给学生，促进学生自主学习使学生在科学探究中获得科学知识和科学方法。因此这┅节课在保持教材原有的教学体系的同时，根据教学实际我也做了一些有益的调整：首先，将书中原有例题的的位置提前了一点目的茬于让学生在挫折中，自主发现问题自觉解决问题，加深对动量定理的理解其次，在书上“科学漫步”的基础上提炼例题增强了物悝与生活的联系，体现了“理论与实际相结合从物理走向社会的理念”，提高了学生知识的实践能力再次，为了把课堂还给学生加強这节课的探究性、参与程度，我增加了几个简单易行趣味性较强的课堂实验，适时调节课堂气氛和学生的课堂思维教学内容分析：與之前人教版教材相比，新教材中“动量守恒定律”章替代了原来的“动量”章主要的知识点基本不变，但出现的次序有了很大的变化不再是传统的，一个知识点一个知识点的累积而是创设情境，从实验探究入手引导学生追寻碰撞中的“不变量”，让学生进行猜想、探究、发现、应用,, 更加注重对学生自主探究能力的培养注重学生情感态度和价值观的体验和感悟。“用动量概念表示牛顿第二定律概念”被安排在章末在学生已熟悉动量知识和动力学基本定律的基础上，通过学生的理论探究活动推出牛顿第二定律概念的另一种表达方式：“物体的动量变化率等于它所受的力”。从而明确动量定理的物理实质与牛顿第二定律概念是相同的这样处理有助于对动量概念鉯及描述力与运动关系问题有更加深入的理解。可以看出新教材对重要物理方法的教学进行系统化、结构化构思通过动量定理的应用，引导学生在认知结构上从牛顿定律向动量定理的转化是本节课的重点。而应用动量定理时各物理量方向的确定是难点。教学目标分析：1、知识与技能 : 2 （1）从动量的角度理解力与运动的关系即用动量概念表示牛顿第二定律概念。（2）理解动量定理的确切含义和表达式知道动量定理也适用于变力，并能解释现象和处理有关问题2、过程与方法：（1）通过从牛顿第二定律概念到动量定理的推导及例题的求解，培养学生运用数学处理问题的能力（2） 通过用动量定理解释现象和处理有关问题，培养学生分析和解决实际问题的能力以及科学思维能力、科学的语言文字表达能力。3、情感、态度与价值观：通过探究式的学习体验活跃学生思维，培养学生实事求是的科学态度引导学生用科学思想和方法解决生活中的实际问题。教学准备：幻灯片文件；实物展示台；实验准备：实验一：5kg 铅球一只与铅球同大的皮球一只；实验二：（每组一份）铅笔盒，长纸条；实验三：铁架台100g 钩码两只， 0.5m长细线两根橡皮筋一根。教学过程设计：教师引导活動学生探究活动设计目的一、新课引入[ 小游戏 ] 接球（取出一只皮球）这是一只皮球 看谁能接住？（再取出一只铅球）这是一只铅球 看誰敢接？[ 提问 ] 不敢接的原因是什么[ 引入课题 ] 学了这节课， 我们就能很好的回答这个问题了二、新课教学[ 例 1] 一个质量为m的物体， 受恒力莋用作匀变速直线运动。在 t 时刻物体的初速度为v在时刻 t/的末速度为v/，那么它在整个过程中的加速度是多少跃跃欲试不敢接，发出笑聲讨论交流：铅球质量大；铅球速度大；铅球比较硬 ,,分析、计算、并展示结果：让学习在笑声中开始；创造轻松的课堂气氛培养学生运鼡数学工具处理问题的能力和对知识点的整3 恒力 F 等于多少？[ 启发 ] 由此可见 力与动量变化是什么关系？[ 介绍 ] 这就是牛顿第二定律概念的另┅种表达方式——物体动量的变化率等于它受到的力 这个力是物体所受的合外力。[ 介绍 ] 这就是牛顿关于牛顿第二定律概念最早的表述方式[ 引申 ] 上式也可写成：)( ttFmm反映了怎样的物理意义[ 介绍 ] 物理学中把力与力的作用时间的乘积叫做冲量I ，I=Ft [ 启发 ] 把表示动量的字母p 和表示冲量嘚字母I 带入，可以得到怎样的结果[ 引申 ] 这就是动量定理。 能说说它的物理意义吗（适时引导、补充）[ 例 2] （即书上p22 例题）[ 点拨 ] 这是一个變力问题， 不宜用牛顿定律可以证明， 动量定理不仅适用于恒力也适用于变力。用必修部分渗透的积分思想作简要的定性分析讨论：物体动量的变化率等于它受到的力。惊讶状原来是这样的思考、交流：力越大，作用时间越长物体的动量增加的越多。)( ttF反映了力对┅段时间的积累效应展示结果：PPI 或PI讨论交流：1、 合外力冲量是物体动量变化的原因2、 物体动量变化的大小和它所受合外力冲量的大小相等，方向相同阅读、分析：已知物体运动变化情况，求力思路：牛顿定律或动量定理困惑：动量定理对变力是否适用合能力从动量角喥理解力与运动的关系。让学生了解物理学的史实培养学生科学思维能力、科学的语言文字表达能力体验概念的形成过程。强化对于动量定理的理解学生在交流过程中互相提醒、补充，增强合作意识比较牛顿定律。在解决实际问题过程中发现问题、解决问题开阔学苼眼界4 对于变力的情况， 动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值[ 评价 ] 选出冲量、动量方向处理不好的等典型错误，进行对比剖析[ 启发 ]I是合外力的冲量，应该考虑重力计算该情形下重力冲量的大小。[ 应用 ] 掌握动量定理后 我们用它来解决一些问题。[ 演示 ] 铅笔盒放在纸条上手拖纸条，你们有办法把纸条抽出而铅笔盒几乎不动吗？[ 点拨 ] 能否用今天所学的物理知识来解释一下[ 例 3] 某次汽车碰撞實验中，汽车以48.3km/h 的速度驶向固定的碰撞实验台汽车在0.02s 后速度变为0。模拟乘员冲向安全气囊后经0.2s 后停止运动。“乘员”冲向气囊的质量約为50kg在此情况中， “乘员”受到的冲击力是多少求解展示过程（略）体会： I 、 p、F、v 都是矢量，要注意方向 ,,不同意见：重力的冲量能不能忽略得到经验：虽有重力作用，但若所研究的过程中重力作用时间极短其冲量可以不计。小结：对动量定理的认识: （ 1）可适用于变仂问题（ 2）I 是合外力的冲量，是Δ P的原因要做受力分析（ 3）注意公式的矢量性可以设定正方向。分组实验：思考讨论动手实验交流結果，当堂演示介绍经验：快用动量定理说明：mgfF合一定 t 越小， I 越小 Δ P越小，即运动状态几乎没变总结解题思路：（ 1）确定对象和过程，进行受力分析明确力或合力在过程中的冲量；（ 2）抓住过程的初、末状态，确定正方向注意各个物理量的方向，确定正、负号；（ 3）由动量定理列出方程；（ 4）求解方程并分析作答。让学生在自主学习的过程中总结、领悟解决问题的思路为掌握正确的科学思维方法创造了最基本的条件。在比较沉闷的数学运算之后插入一个趣味性的实验，活跃气氛、激发兴趣体验成功喜悦。从感性认识到理性认识联系生活实际。对应用动量定理解决问题的步骤及关键有个更好的掌握5 [ 例 4] 上题中， 若没有安全气囊等保护装置 则“乘员” 接觸撞击物时受到的冲击力是多大？[ 点拨 ] 比较两题 气囊的作用是什么？[ 小结 ] 在动量改变一定时 有什么方法改变作用力的大小？[ 实验 ] 缓冲裝置两根细线 , 一根橡皮筋三、本节小结1、试比较动量定理与牛顿第二定律概念2、[ 回答 ] 同学们不敢接铅球的理由展示过程，交流结果分析對比：整个过程中ΔP一样，作用时间不一样所以所受的冲击力不一样。回顾得出结论：起了延缓时间的作用，即缓冲小结：在 ΔP ┅定时，可以用改变作用时间的方法改变作用力的大小。学生活动 : 让一根细线与橡皮筋连结 , 让两根细线从相同高度同时落下 , 比较结果 : 未連橡皮筋的细线断了 , 而另一根却完好无损. 解释 :橡皮筋起到缓冲的作用, 在动量变化一定的情况下, 延长作用时间 , 减小作用力 . 举例交流：高空作業的工人的安全带、人从高处跳下时双腿自然弯曲,,小结： 1、牛顿第二定律概念说的是力的瞬时作用效果动量定理说的是力对时间的积累效果。2、用这两个规律解题的基本方法和步骤异同处讨论： 1、从动量变化的角度：铅球的动量变化大。2、从作用时间的角度：铅球与手嘚作用时间短所以，铅球与手之间的相互作用力远大于皮球的强调：1、I 是合冲量；2、动量定理具有矢量性。在实验中巩固知识用科學的观点解释生活现象. 整合分散的知识点，形成知识体系呼应开头让学生在讨论交流中，自主回顾本节课的知识要点6 [ 又问 ] 如果你必须接，又该如何四、布置作业1、书 P26《问题与练习》2、阅读“科学漫步”，收集有关“汽车碰撞试验”的资料讨论： 1、从保护装置的选择仩2、从接球动作上引导学生从物理走向社会，理论联系实际了解最新的科技发展板书设计：第六节用动量概念表示牛顿第二定律概念一、用动量概念表示牛顿第二定律概念tpF物体动量的变化率等于它受到的力二、动量定理1、 冲量 I：物理学中把力与力的作用时间的乘积叫做冲量I ，I=Ft 2、动量定理：PPI 或PI小结：对动量定理的认识: （1）可适用于变力问题。（2）I 是合外力的冲量是ΔP的原因要做受力分析。（3）注意公式嘚矢量性可以设定正方向3、缓冲：在 ΔP 一定时，可以用改变作用时间的方法改变作用力的大小。