動(dòng)量定律教學(xué)設(shè)計(jì)
動(dòng)量定律是動(dòng)力學(xué)的普遍定律之一。 相信大家比較陌生，這是一個(gè)科學(xué)規(guī)律。 我們來看看動(dòng)量定律的教學(xué)設(shè)計(jì)。
1、設(shè)計(jì)思維
本班以中學(xué)生為主體，采用“引導(dǎo)→探究”模式進(jìn)行教學(xué)。 課堂上，鼓勵(lì)中學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探索、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐。 在班主任合理、有效的指導(dǎo)下，他們可以廣泛、高效地學(xué)習(xí)，從而充分展示探究的過程，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)中學(xué)生探究能力的過程。 因此，我從以下三個(gè)方面進(jìn)行了嘗試。
1、變示范實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新能力。
課堂演示實(shí)驗(yàn)通常以班主任為主體，中學(xué)生只是旁觀者，沒有直接參與，不利于他們創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。 教材中的“雞蛋落地不會(huì)碎”是課堂演示實(shí)驗(yàn)。 我把它變成了教學(xué)中的探索性實(shí)驗(yàn)，讓中學(xué)生在課前設(shè)計(jì)各種方式舉辦“雞蛋落地時(shí)不會(huì)碎，看誰能舉得更高”設(shè)計(jì)比賽，在課堂上進(jìn)行演示。 讓中學(xué)生充分動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)嘴，充分發(fā)揮中學(xué)生的主體作用，有利于中學(xué)生創(chuàng)造性思維的爆發(fā)。
2、設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)中學(xué)生探究知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
傳統(tǒng)的方式——當(dāng)“動(dòng)量定律”學(xué)完后，讓中學(xué)生做這樣一個(gè)小實(shí)驗(yàn)，比如：課本上提到的“緩沖裝置的模擬”，加深對(duì)動(dòng)量定律的理解。勢(shì)頭。 在教學(xué)過程開始時(shí)，我讓朋友們?nèi)艘唤M做實(shí)驗(yàn)：“在桌子邊緣放一張紙，然后在紙上放一塊橡皮（或鉛筆盒），請(qǐng)朋友們做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，把紙從橡皮（或筆盒）里拿出來，但不要放在橡皮（或筆盒）里。一邊做，一邊思考如何完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，并談?wù)勛约旱慕?jīng)歷?！?通過實(shí)踐，充分體會(huì)紙張對(duì)橡皮擦（或鉛筆盒）的摩擦力作用時(shí)間對(duì)其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的影響。
3、從中學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活出發(fā)，體會(huì)和體會(huì)動(dòng)量定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。 充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)提出的“從生活到數(shù)學(xué)，從數(shù)學(xué)到社會(huì)”的要求。
2. 課前計(jì)劃
課前作業(yè)思考題：一塊質(zhì)量為60g的豬肉從3高處落到水泥地上，要求落地后完好無損。 請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案并進(jìn)行論證。 其理論依據(jù)是什么？ 你能根據(jù)你所學(xué)到的知識(shí)證明這一點(diǎn)嗎？
三、教學(xué)目標(biāo)
(一)基礎(chǔ)知識(shí)：
了解動(dòng)量定律的準(zhǔn)確含義和表達(dá)方式，知道動(dòng)量定律適用于變力；
動(dòng)量定律將用于解釋現(xiàn)象并處理相關(guān)問題。
(2)思想教育：學(xué)會(huì)辯證地分析問題。
（3）能力培養(yǎng)：運(yùn)用理論分析實(shí)際問題。
四、重點(diǎn)和難點(diǎn)
用動(dòng)量定律來解釋相關(guān)現(xiàn)象，動(dòng)量和沖量的方向是動(dòng)量定律運(yùn)用的難點(diǎn)。
5. 教具
豬肉、沙子、橡皮錘、斧頭、細(xì)鐵絲、橡皮筋、小鐵塊、鐵架、一張約2c寬、20c長(zhǎng)的紙條、一塊橡皮和一張滑梯等。
6.教學(xué)流程設(shè)計(jì)
(1)創(chuàng)建問題場(chǎng)景并引入新主題。
速度為10/s的球可以用頭擊打嗎？ （排球動(dòng)量定理二級(jí)結(jié)論，你可以登頂；標(biāo)槍，你不能。）
質(zhì)量為20g的小物體在移動(dòng)，用手能拿起嗎？
（如果速度小，你可以撿起來。如果速度很高，比如炮彈，你就不能。）
動(dòng)量由物體的質(zhì)量和速度 v 的乘積決定。
板書：P=v
有人說，氣勢(shì)大的不能接，氣勢(shì)小的可以接。 還有人說動(dòng)量定理二級(jí)結(jié)論，如果質(zhì)量不是太大，速度不是太快，物體就敢去撿。 那么如果50g的豬肉以5/s的速度向你飛來，你敢接嗎？
（頭部與豬肉連接時(shí)，需要用力，斥力大時(shí)，頭部會(huì)對(duì)豬肉產(chǎn)生沖力作用，豬肉就會(huì)斷裂。）
板書：I=Ft
對(duì)于這個(gè)問題，我們可以通過明天的學(xué)習(xí)來討論動(dòng)量與動(dòng)量之間的關(guān)系，進(jìn)一步探究它的答案。
(2)辦學(xué)探索化學(xué)規(guī)律。
師：同學(xué)們，請(qǐng)大家先思考一下這個(gè)問題：
【幻燈片1】
要求質(zhì)量為60g的豬肉從3的高度落地到水泥地上后完好無損。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)可行的方案。 有哪些理論依據(jù)？ 你能根據(jù)你所學(xué)到的知識(shí)證明這一點(diǎn)嗎？
中學(xué)生討論并提出了多種解決方案：①在地上鋪一層海綿； ② 用海綿包裹豬肉； ③制作降落傘，將豬肉帶下來； ④ 在地上放一盆水（或沙子）。
師：我們請(qǐng)?zhí)岢龅谒姆N方案的朋友到講臺(tái)上來做實(shí)驗(yàn)，讓朋友們看看。
（中學(xué)生走上講臺(tái)，站在凳子上做這個(gè)實(shí)驗(yàn)）
【示范實(shí)驗(yàn)】讓豬肉從高度3自由落到沙子上。
老師：你能告訴我們你為什么這樣做嗎？
健康：減少地面對(duì)豬肉的排斥力。
師：你能從理論上證明嗎？
這是中學(xué)生自己推斷，老師總結(jié)的。
板書：假設(shè)一個(gè)質(zhì)量為 的物體，初速度為 v，在恒力 F 的作用下，在時(shí)間 t 內(nèi)速度變?yōu)?v'。
由于物體做勻加速運(yùn)動(dòng)，有a=(v'-v)/t
那么根據(jù)牛頓第二定理，有F=a，可得
ft=at=v'-v
F=(v'-v)/t
從上式可以看出，在從同一高度跌落的情況下，(v'-v)是一個(gè)固定值，而要減小F，唯一的辦法就是減少力的作用時(shí)間。 因此，上述方案都是為了減少動(dòng)作時(shí)間t。
師：回來討論一下表達(dá)式Ft=v'-v。
多項(xiàng)式右邊是物體受到推動(dòng)外力的合力的沖量，用I表示。
v' 和 v 是沖量之前和之后的動(dòng)量。 分別用P和P'表示。
P'－P是物體動(dòng)量的變化量，也稱動(dòng)量增量。
該方程的數(shù)學(xué)意義是：物體動(dòng)量的變化等于作用在物體上的外力沖量之和。 這就是動(dòng)量定律。 用公式表示：
板書：I=P'－P
即作用在物體上的總外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化。 這個(gè)推論稱為動(dòng)量定律。
Ft=P'-P 或 Ft=v'-v
闡明：
(1) 上式是向量公式，其運(yùn)算遵循平行四邊形規(guī)則。 如果各量的方向在同一直線上，則應(yīng)先指定正方向，將向量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。
（2）上述動(dòng)量定律的推導(dǎo)，是根據(jù)牛頓第二定理F=a和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vt=v0+at推導(dǎo)的，即在力恒定的情況下推導(dǎo)。 事實(shí)上，物體所受的力一般不是恒定的。 例如，在乒乓球與球拍的碰撞過程中、用球棒擊打棒球、用斧頭釘鐵釘?shù)龋古仪?、壘球和鐵釘上的力并不是恒定的。 但可以證明，動(dòng)量定律不僅適用于恒力，也適用于隨時(shí)間變化的變力。 對(duì)于變力的情況，動(dòng)量定律中的F應(yīng)該理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。
【幻燈片2】
示例：質(zhì)量為 0.18g 的棒球以 2/s 的水平速度向球棒運(yùn)動(dòng)。 被球棒重?fù)艉?，?5/秒的速度水平飛回。 假設(shè)球棒和棒球的相互作用時(shí)間為0.01s。 球棒對(duì)棒球的平均斥力是多少？
【幻燈片3】
申請(qǐng)步驟：
① 先選擇正方向。
②對(duì)一個(gè)物體（通常是單個(gè)物體）進(jìn)行過程分析和受力分析，找出每個(gè)過程中每個(gè)力的沖量，找出合力沖量，并注意每個(gè)量的正負(fù)。
③分析物體的狀態(tài)，記下初態(tài)和終態(tài)的動(dòng)量，并計(jì)算研究過程中動(dòng)量的變化。
④應(yīng)用動(dòng)量定律公式求解。
師：學(xué)習(xí)了動(dòng)量定律，我就能理解之前朋友的實(shí)驗(yàn)方案了，希望能夠自覺運(yùn)用。 接下來請(qǐng)各位朋友親自體驗(yàn)一下動(dòng)量定律的應(yīng)用。
【幻燈片4】
【小實(shí)驗(yàn)】在桌子邊緣放一張紙，然后在紙上放一塊橡皮，請(qǐng)朋友做一個(gè)實(shí)驗(yàn)，從橡皮下面拉出紙，但不要拉動(dòng)橡皮向下。 邊做邊思考，如何完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，說說自己的經(jīng)歷。
（請(qǐng)一位實(shí)驗(yàn)失敗的朋友講講他不成功的經(jīng)歷，然后請(qǐng)一位實(shí)驗(yàn)成功的朋友上講臺(tái)做給全班同學(xué)看。）
(3)邊做邊學(xué)，解釋生活現(xiàn)象。
師：請(qǐng)舉例說明動(dòng)量定律在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用：
例如：①跳遠(yuǎn)時(shí)跳入沙坑；
②攜帶易碎物品時(shí)，包內(nèi)放入一些碎紙片、泡沫等；
③船舶碼頭安裝橡膠輪胎；
④打網(wǎng)球運(yùn)球時(shí)有緩沖作用；
⑤ 蹦極；
⑥雜技表演：腹部碎石；
⑦ 用斧子釘釘子，而不是橡皮錘；
師：如果你了解了動(dòng)量定律的原理，那么在日常生活中你也應(yīng)該注意它的危害性。
(4)課堂、總結(jié)。
（輕微地）
(5)布置作業(yè)。
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