人教版高中物理《动量概念》教学设计

动量概念的教学设计

【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】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】（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】

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】动量概念的建立过程

【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。

【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。 （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。

V A

B

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2

2

mv 。理由：如果汽车的动能越大，在相同制动力作用下，

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mv 。理由：mv 越大，在相同制动力作用下，制动所需时间就越长，也越容易发生车祸。

（3）甚至个别同学提出：应是b

a

v m ，a ，b 的数值应根据实验确定。 3、分析论证：

到底该用2

2

mv 还是用mv 描述物体的运动量，这个问题在物理学上曾经有过一段长时

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。

实验数据：

经过验算，发现不管是用2

2

mv 还是用mv 来量度物体的运动量，都是守恒的。

2、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2 0．113s

0.228s

很明显，碰后A 、B 的共同速度为碰前A 速度的一半，用2

2

mv 来量度时，已不再守

恒，但用mv 来量度还是守恒的。 3、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

1 m m 0．113s 0.228s V V/

2 2

m

2m

0.145s

0.440

V

V/3

在这些碰撞现象中，用2

2

mv 来量度，运动量都是不守恒的，但用mv 来量度还是守恒

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，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

光电门1 光电门2 0．159s 0.160s