《動量定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
一、教材剖析
使用教材：人民教育出版社數(shù)學(xué)室編繪的《普通中學(xué)教科書化學(xué)（選修加必修）》第二冊，本節(jié)坐落第八章。
《動量定律》一節(jié)是中學(xué)生在學(xué)習(xí)了牛頓運(yùn)動定理、沖量和動量以后，結(jié)合活中的現(xiàn)象，用物理方式通過推論而得下來的定律。本節(jié)內(nèi)容既是上節(jié)動量與沖量的延深，又是學(xué)習(xí)下節(jié)《動量守恒定理》之前所必須把握的知識，因而可以得出本節(jié)在本章中有承前啟后的作用。
《動量定律》是解決熱學(xué)問題的一個重要途徑，尤其是處理碰撞和嚴(yán)打類問題。同時，動量定律與我們的生活和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有著密切的聯(lián)系，因而學(xué)習(xí)這部份內(nèi)容有著十分重要的實(shí)用價值。
二、學(xué)生學(xué)習(xí)心理特征剖析
學(xué)校時期，因?yàn)橹袑W(xué)生早已積累了一些生活經(jīng)驗(yàn)，把握了一些科學(xué)知識，對自然和社會的認(rèn)識已從比較模糊的狀態(tài)顯得比較明晰。在小學(xué)這個階段，中學(xué)生的好奇心比較強(qiáng)，她們不再滿足感知物質(zhì)世界，觀察有趣的化學(xué)現(xiàn)象。她們更想了解因果關(guān)系，得出解釋化學(xué)現(xiàn)象的推論。有很強(qiáng)的求知欲，這是她們的優(yōu)點(diǎn)。但是小學(xué)生的思維正處在形象思維向具象思維過渡的階段，這些思維特征為學(xué)好數(shù)學(xué)概念和規(guī)律打下了基礎(chǔ)，而通過數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)更能促使其思維的轉(zhuǎn)變。由于數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，在觀察與實(shí)驗(yàn)獲得感性材料的基礎(chǔ)之上經(jīng)過具象思維，就能得出數(shù)學(xué)概念和規(guī)律。
三、教學(xué)目標(biāo)
1、知識與技能
①能從牛頓運(yùn)動定理、沖量和動量推導(dǎo)入動量定律的表達(dá)式。
②理解動量定律的敘述，曉得動量定律也適用變力。
③能夠運(yùn)用動量定律解釋有關(guān)現(xiàn)象，處理有關(guān)問題。
2、過程與技巧
①經(jīng)歷動量定律的推論過程，學(xué)會用物理方式研究化學(xué)問題。
②用動量定律進(jìn)行定量估算，提升中學(xué)生定量估算的能力。
③通過用動量定律處理實(shí)際問題，提升中學(xué)生指責(zé)、分析和解決問題的能力。
3、情感心態(tài)與價值觀
①培養(yǎng)中學(xué)生的觀察與動手能力，鼓勵中學(xué)生將所學(xué)知識用于日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐。
②提高中學(xué)生的交流能力。
四、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)
重點(diǎn)：動量定律的推論及文字?jǐn)⑹觥?span style="display:none">4zc物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
難點(diǎn)：應(yīng)用動量定律解決實(shí)際有關(guān)問題。
五、教法和學(xué)法
本節(jié)課以中學(xué)生為主體，運(yùn)用“引導(dǎo)→探究”模式進(jìn)行教學(xué)。在課堂上班主任通過實(shí)驗(yàn)鼓勵中學(xué)生互相交流、主動參與、主動探究、主動思索、主動實(shí)踐，在班主任合理、有效的引導(dǎo)下進(jìn)列寬效率學(xué)習(xí)來完成探究的過程。通過此過程，培養(yǎng)了中學(xué)生科學(xué)探究的能力。
六、教學(xué)器材
兩枚大小相同的豬肉、尺寸相同的石頭地板和麻布各一塊、多媒體、CAI講義、計(jì)算機(jī)。
七、教學(xué)程序設(shè)計(jì)
按照本節(jié)內(nèi)容的特性分五個環(huán)節(jié)：⑴創(chuàng)設(shè)問題情境提出問題⑵建立模型推論動量定律⑶應(yīng)用動量定律定量估算⑷趣味實(shí)驗(yàn)⑸應(yīng)用動量定律定性剖析（一）創(chuàng)設(shè)情境提出問題
班主任：班主任通過圖片引入跳高時要跳落在沙坑里而不是平地上？運(yùn)動員敢用額頭迎頭飛來的籃球，去不敢頂相同大小的標(biāo)槍?
中學(xué)生討論：跳沙坑時，人與地面和沙接觸時力相同，但作用時間卻不同，時間長的沖量大，時間短的沖量?。凰俾氏嗤?，質(zhì)量大的，動量大，所以不敢接。這種現(xiàn)象都與動量和沖量有關(guān)。
班主任：對于這種問題可以通過我們明天的學(xué)習(xí)，通過對沖量與動量的關(guān)系的進(jìn)一步探求而得出。
（二）構(gòu)建模型推論動量定律
班主任：演示打算好的豬肉落地實(shí)驗(yàn)。
班主任提出問題：演示實(shí)驗(yàn)的兩個過程有何優(yōu)缺，導(dǎo)致這兩種不同的結(jié)果的緣由是哪些呢？
中學(xué)生討論：豬肉從同一高度處下落，抵達(dá)石頭地板和麻布表面的速率0v相同。對這兩個碰撞過程而言，碰撞的初速率都是0v，最后速率都為0。由上節(jié)學(xué)習(xí)的動量的定義式：mvP=可知這兩個過程初動量為mv，末動量為0，即動量的變化量相同。豬肉遇石頭地板時，彈性形變小，作用時間短；遇麻布時，彈性形變大，作用時間長。所以鴨蛋遇石頭地板時碎了，可見受了一個較大的力。豬肉遇麻布時沒有碎，可見遭到的力較小，麻布對豬肉具有“緩沖”作用。
班主任引導(dǎo)中學(xué)生：可以得出上述兩種情況中，F(xiàn)不同，時間t不同，P?相同。班主任提問：為何延長了力的作用時間，豬肉就摔不壞呢？其中包含哪些數(shù)學(xué)知識呢？
中學(xué)生討論：要曉得為何就要曉得tF,與P?之間的關(guān)系
【此時中學(xué)生對,FIPt,,有了初步的感性認(rèn)識，需班主任幫助建立數(shù)學(xué)模型，具象思維，把感性認(rèn)識提升到理智認(rèn)識】
班主任建立模型：質(zhì)量為m的物體，初速率為0v
，在水平力F的作用下，沿水平方向作直線運(yùn)動，經(jīng)過時間t，物體的速率變?yōu)関'。（所建模型利用媒體）
班主任提出任務(wù)：由學(xué)過的牛頓運(yùn)動定理與上節(jié)所學(xué)內(nèi)容，試推論一下，能夠得出PPtF',,,的表達(dá)式。
中學(xué)生討論得出了PPtF',,,之間的關(guān)系式：P-PPFt'=?=
（利用媒體，給出推論過程）
班主任引導(dǎo)中學(xué)生觀察上式提問：上式兩端分別有哪些數(shù)學(xué)意義？
中學(xué)生得出：多項(xiàng)式左側(cè)為合外力的沖量用動量定理解釋現(xiàn)象，右側(cè)為動量變化量。
班主任總結(jié)：上式表示物體所受合力的沖量等于動量的變化。
此即動量定律的文字?jǐn)⑹觯何矬w所受合力的沖量等于動量的變化。
公式：mvvmFt-'=即P-PFt'=。
班主任：請朋友用動量定律解釋演示實(shí)驗(yàn)兩種不同結(jié)果的緣由及引課時提出的問題。
中學(xué)生：演示實(shí)驗(yàn)中兩個蛋黃的動量變化量相同，石頭地板與豬肉碰撞時間短這么豬肉遭到的力就大，所以鴨蛋碎了。相反的，蝦仁與麻布作用的時間長這么豬肉遭到的力就小，所以鴨蛋完好無損。跳沙坑時石子延長了人與地的作用時間，這么人遭到地的斥力就小，對人的傷害就??；對足球運(yùn)動員來說，他與網(wǎng)球和標(biāo)槍的作用時間相同，但標(biāo)槍的動量很大，給人的斥力就很大，所以就不敢頂跳高。
（三）定量估算
用動量定律解題
例題：一個質(zhì)量為0.18Kg的棒球以25m/s的速率駛向球棒，被球棒嚴(yán)打后以45m/s的速率反向水平飛回，球與棒的作用時間t為0.01s.求棒對球的平均斥力？（利用媒體）
班主任引導(dǎo)中學(xué)生歸納解題步驟：
（1）選定正方向；
（2）作受力剖析和過程剖析；
（3）進(jìn)行狀態(tài)剖析寫出初末動量，并求出動量變化；
（4）構(gòu)建多項(xiàng)式求解；
（四）趣味實(shí)驗(yàn)
中學(xué)生實(shí)驗(yàn)：利用紙條和筆帽做抽字條實(shí)驗(yàn)（一次慢抽，一次快抽）,并解釋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。邊做邊思索，談一談自己的體味。
（五）定性剖析
【培養(yǎng)中學(xué)生從實(shí)踐到理論，再用理論解釋實(shí)驗(yàn)的研究方式，鼓勵中學(xué)生將所學(xué)的化學(xué)知識與日常生活和生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系上去?！?span style="display:none">4zc物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
班主任播放CAI講義：“汽車翻車的交通車禍”圖片。
班主任提問：用動量定律解釋車禍發(fā)生的誘因。動量p=mv中質(zhì)量、速度不同與汽車翻車的后果嚴(yán)重程度有何關(guān)系？我們在交通方面應(yīng)注意哪些事項(xiàng)？
中學(xué)生討論剖析：車輛側(cè)翻的嚴(yán)重程度與動量改變量密切相關(guān)，由于翻車后車輛速率為零，動量改變量Δp=0-mv=-mv，故可得出車輛速率與承載質(zhì)量就會降低打傷程度。（利用多媒體）
中學(xué)生總結(jié)得出生活中交通方面應(yīng)注意的事項(xiàng)：
A．乘車輛時要注意承載人數(shù)；
B.要提醒司機(jī)注意時速；
C．在交通密集地段要減速行駛，注意看交通標(biāo)志；
D．過馬路要遵循交通規(guī)則。
【通過以上討論，使中學(xué)生把握對化學(xué)問題進(jìn)行定性剖析和定量估算兩種常用技巧。除了鞏固了中學(xué)生學(xué)過的數(shù)學(xué)知識，鍛練了中學(xué)生剖析問題的能力用動量定理解釋現(xiàn)象，但是提高了保護(hù)他人和自己生命的交通安全意識，提高了中學(xué)生的社會責(zé)任感?！堪恕⒒仡櫯c小結(jié)
（1）動量定律的推論過程及此過程所用到的方式、動量定律的表達(dá)式和文字?jǐn)⑹觥?span style="display:none">4zc物理好資源網(wǎng)(原物理ok網(wǎng))
（2）動量定律的四點(diǎn)說明：
①動量定律的表達(dá)式為矢量式，在做題中應(yīng)規(guī)定正方向。
②動量定律給出了過程量I與狀態(tài)量P之間的關(guān)系：力的時間積累療效是改變物體的動量，沖量是物體動量變化的量度。
③動量定律與牛頓第二定理的關(guān)系，它們從不同側(cè)面反映力和運(yùn)動的關(guān)系：牛頓第二定理反映的是力與運(yùn)動的瞬時關(guān)系；動量定律反映的是力的時間積累與動量變化的關(guān)系。
④動量定律既適用于恒力也適用于變力。
（3）思索題：一個物體，假若物體所受合外力為零，則物體的動量變化為零，對于多個物體組成的系統(tǒng)，假如合外力為零，則它們的動量變化服從哪些規(guī)律？
（4）作業(yè)題：教材習(xí)題1，2，4
九、板書設(shè)計(jì)
8.2動量定律
一、動量定律推論：
初動量：mv=Pmvv
末動量：mv'vmP'='
由tv
va-'=(1)mFa=(2)
(1)(2)聯(lián)立得
mvvmFt-'=
即P-PPFt'=?=
二、動量定律文字?jǐn)⑹觯何矬w所受合力的沖量等于動量的變化。P-PPFt'=?=
注意:（1）動量定律的失量性。
（2）動量定律給出了過程量I與狀態(tài)量P之間的關(guān)系。
（3）動量定律與牛頓第二定理的關(guān)系。
（4）動量定律適用于變力與恒力。
三、應(yīng)用
（1）定量估算
（2）實(shí)際應(yīng)用