物理选择性必修 第一册动量表格教学设计

这是一份物理选择性必修 第一册动量表格教学设计，共4页。教案主要包含了环节一，环节二，环节三等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
高中物理
年级
二年级
学期
秋季
课题
动量
教科书
书 名：物理选择性必修一教材
出版社：人民教育出版社 出版日期：2020年5月
教学目标
1.知道碰撞的普遍性.
2.经历寻求碰撞中不变量的过程,体会探究过程中猜想、推理和论证的重要性.
3.知道动量概念及其单位,会计算动量的变化量.
4.认识动量是描述物体运动状态的物理量,深化运动与相互作用的观念.
教学内容
教学重点：
1. 知道碰撞过程中，动量是不变的。
2. 知道动量是矢量。
教学难点：
1. 从定性与定量多个角度探究碰撞中的不变量。
教学过程
一、环节一：寻求碰撞中的不变量
1、引入：同学们好，本节课我们来学习物理学中一个非常重要的概念：动量
生活中碰撞普遍存在，高超的台球技巧，精湛的足球技术，以及震撼的汽车碰撞实验，人们似乎在研究些什么，莫非碰撞中有什么规律？
2、定性观察，猜想不变量：我们来看一个实验，碰撞前后小球高度基本不变，还有这是手摇碰碰球，这是慢动作，从刚才的两个实验中我们发现，碰撞过程中，速度似乎发生了交换？那速度是保持不变的吗？
定量实验验证猜想（速度）：让我们再来看更精确的实验：这是水平气垫导轨，两物块A与B安装有相同挡光片，现使物块B撞A，光电门可以分别测出两物块通过光电门的时间。我们发现挡光时间分别为10.2s与10.4s，基本相等，这说明速度基本不变，再做一次实验效果依旧，我们可以下速度不变这样的结论呢。我们刚才的实验对象分别是钢球，塑料球，和装有弹片的滑块，都是质量相等的两弹性物体间的碰撞，研究对象具有局限性，我们还要更多的实验。
4、定性实验引发冲突（速度变化），进行新的猜想：再来看这样一个实验，第一个球从水平白线处释放，碰后两球粘在一起，根据经验，摆角越大，最低点速度就越大。这是用流光快门拍的照，发现碰撞之后摆角减小说明碰撞后，速度减小了，碰撞中“速度不变”的结论是不对的，那碰撞中到底有没有特殊的不变量呢？进一步研究我们可以发现：虽然碰撞后速度变小了，但小球粘在一起后质量却增大了，我们猜想，不变量会不是：质量与速度的乘积？还是质量与速度的平方的乘积呢？
定量实验验证猜想（同向碰撞，粘在一起）：现在我们进行定量实验，让物块A去撞击质量相等的静止的物块B。还是用刚才的气垫导轨来进行实验，滑块质量均为173.6g，挡光片宽度为0.5cm，光电门可测出滑块上挡光片的挡光时间，挡光时间分别为8.5ms与16.7ms，我们发现碰撞过程中质量与速度的乘积大小都近似等于0.1，再试一次，大小都近似为0.11，我们将质量与速度的乘积称为动量。
进一步定量实验验证猜想（反向碰撞，粘在一起）：现在我们再让物块A去撞击质量相等的运动的物块B。分别将挡光时间记录下来，我们发现碰撞过程前两物块动量的代数和（0.15）与碰后（0.061）并不相等，而碰前如果用代数差（0.058）则与碰后（0.061）近似相等，碰前两物块是反向运动，反向相减，可见动量可能是矢量，再试一次，结果仍成立。人们规定约定，动量的方向就是速度方向。
二、环节二：动量及动量的变化
1、动量大小与方向的定义：通过李节课的学习，我们知道碰撞过程中有一个守恒量：动量，它的大小是mv乘积，方向就是速度方向。
2、物理学史教育，霍耳顿的评价：新概念的提出是艰辛的，霍耳顿说：从历史上看，一般说来，“引入新的概念”永远是走向科学进步的最有力的方法。
三、环节三：动量的理解与应用
1、总结动量变化的可能性。
请总结物体动量变化的可能性有哪几种？
知道动量与速度，动量与动能的关系。
对于一确定的物体（质量一定），请判断下列说法的正误：
1、一个物体动量变化，则速度一定发生变化（ ）
2、一个物体速度变化，则动量一定发生变化（ ）
3、一个物体动能变化，则动量一定发生变化（ ）
4、一个物体动量变化，则动能一定发生变化（ ）
3、定量计算动量及动量变化量。
一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动。
１、碰撞前后，钢球动量分别为多大？
２、钢球动量发生变化了吗？
３、钢球动量变化量是多少？