课题研究教学评价实录

高三物理专题《子弹打木块》模型

教学设计

北京师范大学燕化附属中学

物理组

杨慧芳

教学基本信息

课题

授课人

授课时间

授课班级

授课教材

教学背景分析

教学内容分析：

1、课标要求：

（1）理解动量守恒定律，能用其解释生产生活中的有关现象。

（2）通过实验，了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。

（3）体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐统一。

从整合教学的角度看，《动量守恒定律》这一章在整个高中物理知识中起到了非常重要的作用，在力学、电学和原子物理中都有相应的应用。承上启下的作用，承上，是指在学生学习了相互作用力、牛顿运动定律、机械能之后安排的教学内容；启下，为学生以后学习电场和原子核物理打下了一定的基础。“子弹打木块”模型，即“板块”模型，其中的一种模型包含了“碰撞”中的完全非弹性碰撞模型，在生产生活实际中有很多应用。

从知识学习的广度看，本专题在动量守恒定律和能量守恒定律的基础上，对学生建立“守恒观”有很重要的作用，同时对课程整体内容的不断深入展开以及课程难度的稳步提升具有关键性的铺垫作用。

从认知的深度看，本节课对学生建立“守恒”思想具有很重要的作用，对课程整体内容的不断深入展开以及课程难度的稳步提升以及课程难度的稳步提升具有关键性的铺垫作用。

从核心素养的角度分析，本节课重点从物理观念、科学思维和科学态度与责任三个方面培养学生的核心素养。首先在“物理观念”方面，子弹打进木块时，子弹和木块都会受到摩擦力的作用而运动，这两个摩擦力是一对相互作用力，这是“运动观”和“相互作用观”的体现；同时通过对子弹打木块中动量和能量的分析，可以判断出整个过程中木块的最大长度，这是“能量观”和“守恒”的体现。其次，从模型构建的角度，需要学生应用动量守恒知识进行建模，并了解这种模型的特点，以便分析“板块”型以及电学、原子物理中的相关模型，也体现了对学生科学思维的培养，锻炼了学生解决实际问题的能力。最后，通过对“守恒”思想的理解，使学生理解物理之美无言以表，宇宙奇观叹为观止！

2、学情分析：

从课前诊断的结果来看：

（1）知道动量守恒定律的内容以及适用条件，但不能理解其注意点，比如相对性、独立性；

（2）会计算“子弹打木块”模型中简单的问题，如速度，但不太理解对地位移；

“子弹打木块”模型

杨慧芳

2018年10月19日

高三（4）班

人教版高中物理选修3-5

《动量守恒定律》

（3）对系统能量的分析还存在一定问题。

教学目标及重难点分析

教学目标：

（1）理解动量守恒定律的内容及适用条件；

（2）以“子弹打木块”模型为例，深入体会用守恒定律分析物理问题的方法，体会自然界的和谐统一；

（3）运用科学思维建构物理模型，并通过模型的共同点总结相关结论；

（4）通过分组探究、讨论和比赛，激发学习和研究物理的求知欲和好奇心，增强竞争和合作意识。

教学重点： “子弹打木块”模型中的各物理量分析；

教学难点：

“子弹打木块”模型中的能量分析

教学整体的设计思路及流程

设计流程：

力与

运动、

能量

关系

在“子

弹打

木块”

中的

应用

问1：“子弹打木块”过程中动量是否守恒？

问2：子弹打入木块并随木块一起运动过程中摩擦力做的功是否相同？

问3：子弹发生的位移X1、木块发生的位移X2以及子弹打进木块的深度X相对？（画出位移的示意图）

问4：系统损失的机械能E和增加的内能Q？

小结：得出模型遵循的物理规律和观念

根据[原型]进一步变型和拓展，总结高中阶段所有相似模型。

2

教学过程 教学方式：启发式教学与讨论法

教学手段：讲解、讨论

技术准备：演示文稿、同屏、动画、微信

具体过程：

学生困惑点

1、动量守恒定律和机械能守恒定律解决方案与活动设计 设计意图

帮助学生正确理解动量守恒定律的适用条件，纠正学生对两个守恒定律适用条件的理解

环节一：关于动量守恒定律适用条件的理解

的区别？

问题1：在“子弹打木块”模型中，动量守诊断原因：学生会把这两个定律的适恒吗？为什么？

2、机械能守恒吗？为什么？

用条件混淆，在分析具体问题时不知总结：

道该用什么解决问题

1、动量守恒定律的适用条件：

①F合=0（严格条件）

②某方向上外力之和为零，在这个方向上动量守恒

③F内

远大于F外（近似条件）

2、机械能守恒定律的适用条件：

除重力、弹力外，其它力做功为零

2、子弹在木块内运动的时间t，请用环节二:运用不同方法解决问题，加强学生两种不同的方法作答。？

的“动量观”

诊断原因：对于时间的计算，大部分问题：你可以用几种方法计算子弹在木块同学一般都会选用运动学公式，不会中的运动时间？

想到动量定理。

总结：在高三复习中，解答问题时要选择最简便的方法

在高三复习阶段，“一题多解”、“举一反三”是我们应该在平时的学习中一直追求的，这样才能做到“以不变应万变”

从“位移”这个物理量本身的含义入手，理解“实际位移”和“相对位移”的区别

3、子弹和木块的摩擦力做功相同吗？

诊断原因：学生经常容易混淆子弹和木块相对地面的位移和子弹相对木块的位移。

环节三：正确理解位移的意义

问题1：子弹和木块相对地面的位移和子弹相对木块的位移一样吗？有什么区别？你能否画出子弹和木块移动的位移的示意图。

学生活动：在学案上画图

3

4、系统损失的机械能由什么因素决定？增加的内能Q？

诊断原因：能量转化的情况对学生来说是难点，主要是学生不会分析能量的来源和损失。

问题2：要使子弹不穿出木块，木块至少多长？

总结：“实际位移”和“相对位移”是有本质的区别，对于这种在相互作用力下运动的物体一定要注意。

环节四：正确理解能量转化情况

问题1：子弹损失的机械能是多少？

问题2：木块损失的机械能是多少？

问题3：系统损失的机械能和系统增加的内能分别是多少？

学生活动：小组讨论，得出结果

总结：功是能量转化的量度。判断机械能的转化情况，应先对物体进行受力分析，然后再判断这些力分别做什么功，知道EW除G、F外，其他力，Qfx相

5、不会把实际情景转化为对应的物理模型

诊断原因：有的学生总觉得自己上课听懂了，但却不会做题，当然这里边包含了很多原因，其中一个就是不会建构物理模型，以及把实际情景转化为物理模型，来解决问题。

动量和能量结合的问题一直是考试的重点和难点，也是力学中的重点和难点，通过从基本模型入手，让学生自己分弹析得出结

论，突破难环节五：总结各种情景的共同点

点，增加自问题1：请观察以下六个模型，看看这些模信

型有什么共同的特点？

问

题

2：

你能否选择其中几个提出问题并进行计

算？

小结：

“子弹打木块”问题可以用上的几条主要的力学规律：

①

动量观

由于系统不受外力作用，满足动量守恒定律

②能量观

Q③相互作用观

4 1212mv0(mv12Mv2)fX相对22

ff'

板书设计

专题

“子弹打木块”模型

1、满足动量守恒：

2、位移关系：

3、能量关系：EW除G、F弹外，其他力

Qfx相

课后反思

本节课是“基于课前诊断”的高三复习专题课，通过诊断发现，学生通过高一有关“动量守恒定律”的学习，基本了解了相关知识，但是对于一些模型的理解还存在一定的问题。基于此，本教学设计通过“问题引领”和“设置任务”为学生一步步搭建台阶，符合学生学习的进阶性，并且课堂中通过小组讨论和交流，增进了学生的团队合作意识和学习兴趣，培养了学生的物理核心素养中有关“物理观念”和“物理思维”方面进行了一定的培养。另外，课堂中还应用了平板、电脑和多媒体课件进行授课，使课堂变得丰富多彩。其中不足之处在于，学生讨论程度不够，平板技术运用不熟练，授课语言要更加精简。

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