第一篇:動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用-教學(xué)設(shè)計(jì)
物理習(xí)題課中的五步教學(xué)法
----《動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
江蘇省懷仁中學(xué)
張忠一
一、教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)目標(biāo):
應(yīng)用動(dòng)量守恒定律處理相互作用的物體的位移變化關(guān)系問題
2、能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納問題的能力和對(duì)知識(shí)的“遷移”能力
3、情感目標(biāo):
通過小組間的討論競(jìng)賽,培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和集體榮譽(yù)感,并讓學(xué)生感受由困惑到豁然開朗的愉悅。
二、教學(xué)方法:
1、啟發(fā):動(dòng)機(jī)是指引起和維持個(gè)體的活動(dòng),并使活動(dòng)朝向某一目標(biāo)的內(nèi)部心理過程和內(nèi)部動(dòng)力。人的各種活動(dòng)是在動(dòng)機(jī)的指引下向著某一目標(biāo)進(jìn)行的,而興趣是人們探究某種事物或從事某種活動(dòng)的心理傾向,是推動(dòng)人們認(rèn)識(shí)事物、探求真理的重要?jiǎng)訖C(jī)。教師利用生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)、生活中的物理現(xiàn)象和創(chuàng)設(shè)物理情境等方式來設(shè)疑,從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、啟發(fā)學(xué)生解釋物理現(xiàn)象,探索物理知識(shí)的求知欲?!皢ⅰ笔墙虒W(xué)過程中最重要的一種教學(xué)方法。
2、閱讀:指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下閱讀物理問題,并進(jìn)行獨(dú)立思考。在讀題的過程中,注重思考兩點(diǎn):第一是物理過程,這是把握問題的整體思路,是選擇相關(guān)物理知識(shí)來處理問題的前提和依據(jù)。第二是分析各物理量,其中包括已知的量、待求的量、不變(或相同)的量、隱含的量,這是解決問題的基本思路,也是進(jìn)一步確定所應(yīng)用物理規(guī)律的方法。
3、議論:指教師組織學(xué)生針對(duì)閱讀過程中出現(xiàn)的問題,利用已有的知識(shí)能力所進(jìn)行的小組議論(宜四人一組)、全班討論和師生共議?!白h”一方面可以使學(xué)生加深理解所閱讀的內(nèi)容,另一方面還能啟發(fā)學(xué)生的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),促進(jìn)學(xué)生的主動(dòng)學(xué)習(xí),加強(qiáng)學(xué)生間的團(tuán)結(jié)協(xié)作能力,在討論過程中教師盡量做到充分調(diào)動(dòng)全體學(xué)生思維的積極性,鼓勵(lì)他們積極思考,主動(dòng)發(fā)言,提出問題。還要求教師具有敏銳的洞察力和良好的調(diào)控能力,準(zhǔn)確把握討論的信息,注意收集討論中出現(xiàn)的帶有普遍性的問題。
4、講評(píng):指學(xué)生和教師的講解。學(xué)生分組討論,選出組長(zhǎng),由組長(zhǎng)向全班學(xué)生闡述討論結(jié)果,并由其他同學(xué)進(jìn)行補(bǔ)充、完善,這樣可以促進(jìn)學(xué)生的思維,鍛煉學(xué)生的口才,還可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。教師針對(duì)學(xué)生在討論過程中出現(xiàn)的帶有普遍性的問題及關(guān)鍵性的問題進(jìn)行講解,講的目的在于啟發(fā)學(xué)生積極思維,幫助學(xué)生找出解決問題的方法、規(guī)律。
5、練習(xí):指學(xué)生在掌握了一定的知識(shí)技能的情況下進(jìn)行的形成性練習(xí),從而進(jìn)一步鞏固所學(xué)的知識(shí),練習(xí)的方式可以多樣化,包括課內(nèi)練習(xí)和課外練習(xí),練習(xí)的內(nèi)容應(yīng)緊扣所學(xué)內(nèi)容。課堂練習(xí)應(yīng)“小”“精”“活”,有利于啟迪學(xué)生思維,有利于學(xué)生理解所學(xué)內(nèi)容,有利于提高學(xué)生的綜合能力,有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。課外練習(xí)應(yīng)結(jié)合學(xué)生的日常生活或結(jié)合科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用,拓展學(xué)生的視野和思維。
三、教學(xué)內(nèi)容:
1、引入:
江南水鄉(xiāng),風(fēng)景秀麗,泛舟河中,其樂無窮。很多學(xué)生都坐過小漁船,但他們感到困惑的是:人在船上向前走時(shí),為什么船卻向后退?人在船上向前走的距離與船向后的距離又有什么關(guān)系呢?
題外話:在這節(jié)課之前,利用研究性學(xué)習(xí)課時(shí)間,帶領(lǐng)學(xué)生到學(xué)校東面的小河邊(這里漁民很多)去親自體驗(yàn)這種情景,并分組進(jìn)行測(cè)量記錄。
2、投影:
例:靜止在水平面上的船長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為M,一個(gè)質(zhì)量為m的站在船頭,當(dāng)此人由船頭走到船尾時(shí),不計(jì)水的阻力,人移動(dòng)的距離是多少?船移動(dòng)的距離是多少?
學(xué)生審題后教師提出問題:
1、人走動(dòng)是勻速的還是變速的?
2、人走動(dòng)時(shí)與船之間水平方向是否存在力?
3、人走動(dòng)時(shí)船是否運(yùn)動(dòng)?
4、若船運(yùn)動(dòng),與人的走動(dòng)速度關(guān)系如何?
5、人移動(dòng)的距離等于船長(zhǎng)L嗎?
6、這個(gè)問題可能利用什么知識(shí)來處理?
將學(xué)生分組進(jìn)行討論,視回答情況進(jìn)行積分競(jìng)賽。
對(duì)于兩個(gè)物體相互作用,運(yùn)動(dòng)情況也相互影響的問題,學(xué)生很容易想到可能利用動(dòng)量守恒定律來處理,但動(dòng)量中涉及到的只是物體的速度,而題中要求移動(dòng)的距離。這也是此題的一個(gè)“關(guān)節(jié)”所在,此時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生考慮速度與距離的關(guān)系,學(xué)生會(huì)想到s=vt,設(shè)人的速度為v1行走的距離為s1;船的速度為v2,行走的距離為s2,以人的行走方向?yàn)檎较?,根?jù)動(dòng)量守恒定律:
0=mv1+M(-v2)兩邊同乘以時(shí)間t,則
0=mv1t-Mv2t
即 0=ms1-Ms2
學(xué)生可能會(huì)出現(xiàn)上面這樣一個(gè)盲目的解題結(jié)果,根本沒有理解這里v1、v2的意義。這時(shí)教師應(yīng)提醒學(xué)生注意:s=vt只對(duì)勻速直線運(yùn)動(dòng)適用,而人和船的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是個(gè)不定量,所以v只能是平均速度。但是動(dòng)量mv是狀態(tài)量,而平均速度是過程量,這里又存在矛盾,如何化解呢? 我們可以這樣來想:對(duì)于一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過程,它的平均速度比最大速度小,比最小速度大,所以一定會(huì)等于此過程中某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度的大小,假設(shè)這一時(shí)刻人和船的速度分別為v1、v2,根據(jù)動(dòng)量守恒定律:
0=mv1+M(—v2)
即
0=mv1+M(-v2)
那么 0=mv1t+M(-v2t)所以 0=ms1-Ms2
①
本題還有一個(gè)難點(diǎn)所在:人移動(dòng)的距離和船移動(dòng)的距離有什么關(guān)系?對(duì)于這一點(diǎn),學(xué)生經(jīng)過親身經(jīng)歷已有感性認(rèn)識(shí),通過討論會(huì)解決的。借助畫圖來分析:
由圖易知:s1+s2=L
② 聯(lián)立①②得
Ms1=L M?mms2=L M?m討論:末狀態(tài)會(huì)出現(xiàn)如下圖所示情況嗎?為什么?
(不可能,因?yàn)槿说乃俣确较蛳蛴遥┪恢脩?yīng)在出發(fā)點(diǎn)的右側(cè)。)
課堂練習(xí)1:靜止在水面的船長(zhǎng)為L(zhǎng),質(zhì)量為M,一個(gè)質(zhì)量為m,長(zhǎng)為l的小車從船頭由靜止開向船尾時(shí),不計(jì)水的阻力,則車移動(dòng)的距離是多少?船移動(dòng)的距離是多少?
本題類似于“隊(duì)伍過橋”問題,與例題的區(qū)別在于車相對(duì)于船比人相對(duì)
Mm于船少走l,所以s1=(L—l)
s2=(L—l)
M?mM?m
課堂練習(xí)2:靜止在水面上的船長(zhǎng)為b,斜邊長(zhǎng)為a,質(zhì)量為M,一個(gè)質(zhì)量為m的小球從船頭由靜止沿斜面滾向船尾時(shí),不計(jì)水的阻力,則球移動(dòng)的距離是多少?船移動(dòng)的距離是多少?
系統(tǒng)水平方向上動(dòng)量守恒。先考慮小球
M水平方向上移動(dòng)的距離s1=b,再考
M?m慮沿斜面方向上移動(dòng)的距離
s`1=s?(a?b)
mb M?m課外練習(xí):靜止在水面上的船長(zhǎng)為L(zhǎng),一人站立船頭,手持一槍,船尾有一靶,子彈不能穿透靶。已知槍中有n子彈,每發(fā)子彈的質(zhì)量為m,船、人、s2=槍和靶的總質(zhì)量為M,問:子彈發(fā)射完后,船移動(dòng)的距離是多少?
每發(fā)射一顆子彈,系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。在發(fā)射n發(fā)子彈的過程中,系統(tǒng)的動(dòng)量也守恒,并可以等效地看成n發(fā)子彈一齊發(fā)射出去。
四、教學(xué)說明:
1、動(dòng)量為狀態(tài)量,對(duì)應(yīng)的速度應(yīng)為瞬時(shí)速度。所以動(dòng)量守恒定律中的“總動(dòng)量保持不變”指的應(yīng)是系統(tǒng)的初、末兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量相等,或系統(tǒng)在整個(gè)過程中任意兩個(gè)時(shí)刻的總動(dòng)量相等。若相互作用的兩個(gè)物體作用前均靜止,則相互作用的過程中系統(tǒng)的平均動(dòng)量也守恒,利用這一點(diǎn)我們解決不少涉及位移的問題。
2、動(dòng)量守恒定律的公式中各速度都要相對(duì)同一慣性參照系。地球及相對(duì)地球靜止或相對(duì)地球勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體即為慣性系。所以在應(yīng)用動(dòng)量守恒定律研究地面上物體的運(yùn)動(dòng)時(shí),一般以地球作參照系。
第二篇:《動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
《動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用》教學(xué)設(shè)計(jì)
何小東
一、教材分析
地位與作用
本節(jié)講述動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用,它既是本章的核心內(nèi)容,也是整個(gè)高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容。它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了動(dòng)量、沖量和動(dòng)量定理之后,以動(dòng)量定理為基礎(chǔ),研究有相互作用的系統(tǒng)在不受外力或所受合外力等于零時(shí)所遵循的規(guī)律。它是動(dòng)量定理的深化和延伸,且它的適用范圍十分廣泛。
動(dòng)量守恒定律是高中物理階段繼牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理以及機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律之后的又一重要的解決問題的基本工具。動(dòng)量守恒定律對(duì)于宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)適用,對(duì)于微觀物體高速運(yùn)動(dòng)同樣適用;不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。因此,動(dòng)量守恒定律不僅在動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用,在日后的物理學(xué)領(lǐng)域如原子物理等方面都有著廣泛的應(yīng)用,為解決物理問題的幾大主要方法之一。因此,動(dòng)量守恒定律在教學(xué)當(dāng)中有著非常重要的地位。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在前面高二的學(xué)習(xí)當(dāng)中已經(jīng)學(xué)習(xí)了動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律的相關(guān)知識(shí),只是時(shí)間有點(diǎn)久,現(xiàn)在只記得公式和簡(jiǎn)單應(yīng)用。對(duì)于動(dòng)量守恒的條件已經(jīng)基本忘記。對(duì)于很多經(jīng)典模型還不會(huì)立刻寫出公式,對(duì)于模型的末狀態(tài)臨界問題還很難把握。大部分學(xué)生對(duì)于動(dòng)量守恒定律還是覺得比較容易,反而是與之對(duì)應(yīng)的能量守恒公式對(duì)他們是難點(diǎn)。
三、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.理解系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件.2.會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決基本問題.3.可以寫出動(dòng)量守恒與之對(duì)應(yīng)的能量守恒.(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
重點(diǎn):教學(xué)目標(biāo)的三點(diǎn)
難點(diǎn):動(dòng)量守恒條件的理解和能量守恒
四、設(shè)計(jì)理念
在教學(xué)活動(dòng)中,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中體會(huì)成功的快樂,滲透嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)思想;同時(shí),教師發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)中找到正確的分析方向,五、教學(xué)流程設(shè)計(jì)
教學(xué)方法
分析歸納法、典題例析法、多媒體展示
教學(xué)流程
(一)復(fù)習(xí)回顧
回顧動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容、表達(dá)式和條件
(二)應(yīng)用
經(jīng)典模型的分析與應(yīng)用:
1、碰撞的分類(主要講解彈性碰撞和完全非彈性碰撞)
2、子彈打木塊模型
3、小球彈簧問題
4、摩擦帶動(dòng)模型
(三)作業(yè) 步步高94--96
六、板書設(shè)計(jì)
動(dòng)量守恒定律及其應(yīng)用
1、表達(dá)式:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
2、條件:
3、應(yīng)用
七、反思
練習(xí)題
1、(2021全國乙卷14)如圖,光滑水平地面上有一小車,一輕彈簧的一端與車廂的擋板相連,另一端與滑塊相連,滑塊與車廂的水平底板間有摩擦。用力向右推動(dòng)車廂使彈簧壓縮,撤去推力時(shí)滑塊在車廂底板上有相對(duì)滑動(dòng)。在地面參考系(可視為慣性系)中,從撤去推力開始,小車、彈簧和滑塊組成的系統(tǒng)()
A.動(dòng)量守恒,機(jī)械能守恒
B.動(dòng)量守恒,機(jī)械能不守恒
C.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能守恒
D.動(dòng)量不守恒,機(jī)械能不守恒
2.彈性碰撞(m1、m2)
討論:①若m1=m2,則v1′=0,v2′=v1(速度交換);
②若m1>m2,則v1′>0,v2′>0(碰后兩物體沿同一方向運(yùn)動(dòng));當(dāng)m1?m2時(shí),v1′≈v1,v2′≈2v1;
③若m1
4、
(2020·全國卷Ⅲ·15)甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),甲追上乙,并與乙發(fā)生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示.已知甲的質(zhì)量為1 kg,則碰撞過程兩物塊損失的機(jī)械能為
(2020·全國卷Ⅲ·15)甲、乙兩個(gè)物塊在光滑水平桌面上沿同一直線運(yùn)動(dòng),甲追上乙,并與乙發(fā)生碰撞,碰撞前后甲、乙的速度隨時(shí)間的變化如圖中實(shí)線所示.已知甲的質(zhì)量為1 kg,則碰撞過程兩物塊損失的機(jī)械能為
A.3 J B.4 J C.5 J D.6 J5、如圖所示,光滑懸空軌道上靜止一質(zhì)量為3m的小車A,用一段不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛一質(zhì)量為2m的木塊B.一質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0射入木塊(時(shí)間極短),試求:(不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g).求:
子彈射入木塊B時(shí)產(chǎn)生的熱量;
6、如圖所示,小球B與一輕質(zhì)彈簧相連,并靜止在足夠長(zhǎng)的光滑水平面上,質(zhì)量為m1的小球A以v的速度與輕質(zhì)彈簧正碰.小球B的質(zhì)量為m2.求當(dāng)兩個(gè)小球與彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)能最小時(shí),小球B的速度的大小.以及彈簧的彈性勢(shì)能。
7、滑塊恰好不滑出長(zhǎng)木板,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求木板的長(zhǎng)度L。
第三篇:動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)范文
《動(dòng)量守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)
物理組 梁永
一、教材分析 地位與作用
本節(jié)課的內(nèi)容是全日制普通高級(jí)中學(xué)物理第二冊(cè)(人教版)第一章第三節(jié)。本節(jié)講述動(dòng)量守恒定律,它既是本章的核心內(nèi)容,也是整個(gè)高中物理的重點(diǎn)內(nèi)容。它是在學(xué)生學(xué)習(xí)了動(dòng)量、沖量和動(dòng)量定理之后,以動(dòng)量定理為基礎(chǔ),研究有相互作用的系統(tǒng)在不受外力或所受合外力等于零時(shí)所遵循的規(guī)律。它是動(dòng)量定理的深化和延伸,且它的適用范圍十分廣泛。
動(dòng)量守恒定律是高中物理階段繼牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理以及機(jī)械能守恒定律之后的又一重要的解決問題的基本工具。動(dòng)量守恒定律對(duì)于宏觀物體低速運(yùn)動(dòng)適用,對(duì)于微觀物體高速運(yùn)動(dòng)同樣適用;不僅適用于兩個(gè)物體組成的系統(tǒng),也適用于多個(gè)物體組成的系統(tǒng)。因此,動(dòng)量守恒定律不僅在動(dòng)力學(xué)領(lǐng)域有很大的應(yīng)用,在日后的物理學(xué)領(lǐng)域如原子物理等方面都有著廣泛的應(yīng)用,為解決物理問題的幾大主要方法之一。因此,動(dòng)量守恒定律在教學(xué)當(dāng)中有著非常重要的地位。
二、學(xué)情分析
學(xué)生在前面的學(xué)習(xí)當(dāng)中已經(jīng)掌握了動(dòng)量、沖量的相關(guān)知識(shí),在學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理之后,對(duì)于研究對(duì)象為一個(gè)物體的相關(guān)現(xiàn)象已經(jīng)能夠做出比較準(zhǔn)確的解釋,并且學(xué)生已經(jīng)初步具備了動(dòng)量的觀念,為以相對(duì)較為復(fù)雜的由多個(gè)物體構(gòu)成的系統(tǒng)為研究對(duì)象的一類問題做好了知識(shí)上的準(zhǔn)備。
碰撞、爆炸等問題是生活中比較常見的一類問題,學(xué)生對(duì)于這部分現(xiàn)象比較感興趣,理論和實(shí)際問題在這部分能夠很好地結(jié)合在一起。學(xué)生在前期的學(xué)習(xí)和實(shí)踐當(dāng)中已經(jīng)具備了一定的分析能力,為動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)做好了能力上的準(zhǔn)備。
從實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入,激發(fā)學(xué)生求知欲,對(duì)于這部分的相關(guān)知識(shí),學(xué)生具備了一定的主動(dòng)學(xué)習(xí)意識(shí)。
三、教學(xué)目標(biāo)、重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
(一)教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能:理解動(dòng)量守恒定律的確切含義和表達(dá)式,能用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律,掌握動(dòng)量守恒定律的適用條件。
2.過程與方法:分析、推導(dǎo)并應(yīng)用動(dòng)量守恒定律
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀:培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的學(xué)習(xí)方法。
(二)重點(diǎn)、難點(diǎn)、關(guān)鍵
重點(diǎn):動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)和守恒條件 難點(diǎn):守恒條件的理解 關(guān)鍵:應(yīng)用動(dòng)量定理分析
四、設(shè)計(jì)理念
在教學(xué)活動(dòng)中,充分體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,積極調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程當(dāng)中體會(huì)成功的快樂,滲透嚴(yán)謹(jǐn)務(wù)實(shí)的科學(xué)思想;同時(shí),教師發(fā)揮自身的主導(dǎo)作用,引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)探究活動(dòng)當(dāng)中找到正確的分析方向,五、教學(xué)流程設(shè)計(jì) 教學(xué)方法
分析歸納法、質(zhì)疑討論法、多媒體展示 教學(xué)流程
(一)引入新課
回顧動(dòng)量定理的內(nèi)容和表達(dá)式,指出動(dòng)量定理的研究對(duì)象為一個(gè)物體。質(zhì)疑:當(dāng)物體相互作用時(shí),情況又怎樣呢?
(二)新課教學(xué)
1、分析教材中實(shí)驗(yàn)部分,對(duì)比多媒體展示的實(shí)驗(yàn),總結(jié)通過實(shí)驗(yàn)得到的相關(guān)結(jié)論。
2、創(chuàng)設(shè)物理情景,搭設(shè)認(rèn)知臺(tái)階,引導(dǎo)學(xué)生利用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律的形式。
3、討論合外力不為零的情形,利用動(dòng)量定理和牛頓第三定律重新推導(dǎo),判斷系統(tǒng)動(dòng)量在碰撞前后是否守恒,從而確定動(dòng)量守恒定律成立的條件。
4、總結(jié)動(dòng)量守恒定律內(nèi)容
5、介紹動(dòng)量守恒定律的適用范圍
(三)小結(jié)
師生共同總結(jié)動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容、條件以及適用范圍。
(四)作業(yè)P10 練習(xí)三(3)(4)
六、板書設(shè)計(jì) 動(dòng)量守恒定律
1、內(nèi)容:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變
(1)系統(tǒng):有相互作用的物體通常稱為系統(tǒng)(2)系統(tǒng)中各物體之間的相互作用力叫做內(nèi)力(3)外部其他物體對(duì)系統(tǒng)的作用力叫做外力
2、表達(dá)式:p?p'''12?p1?p2或p?p
3、條件:一個(gè)系統(tǒng)不受外力或外力之和為零,系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變
4、適用范圍:(1)小到微觀粒子,大到天體
(2)不僅適用于低速運(yùn)動(dòng),也適用于高速運(yùn)動(dòng)
第四篇:動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)
教
學(xué)
設(shè)
計(jì)
稿
遼陽市第二高級(jí)中學(xué)物理組
李鑫
§ 16.2
動(dòng)量守恒定律
(一)一、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)技能:
1、理解動(dòng)量的概念,會(huì)計(jì)算動(dòng)量的一維變化
2、理解動(dòng)量守恒定律及其條件拓寬
3、會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決計(jì)算問題
過程與方法: 獨(dú)立學(xué)與合作學(xué) 情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1、體驗(yàn)探索物理奧秘和創(chuàng)設(shè)物理情境的樂趣,培養(yǎng)科學(xué)探索和創(chuàng)造精神;
2、體會(huì)藝術(shù)中的科學(xué),升華愛科學(xué)、愛祖國的情感
二、重點(diǎn)、難點(diǎn)
重點(diǎn)
動(dòng)量和動(dòng)量守恒定律 難點(diǎn)
動(dòng)量的變化;動(dòng)量守恒的條件 三、教法與學(xué)法
教法:兩先兩后,既先學(xué)后教,先練后講。學(xué)法:獨(dú)立學(xué)與合作學(xué)
四、教學(xué)準(zhǔn)備
多媒體(展示學(xué)案播放動(dòng)畫)、實(shí)物展示臺(tái)(供學(xué)生展示用)、學(xué)案(課前要求預(yù)習(xí))
五、教學(xué)過程 引入新課:展示學(xué)生學(xué)案中對(duì)上節(jié)知識(shí)的回顧引入本節(jié)課 進(jìn)行新課:
1、每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都是先展示學(xué)生對(duì)學(xué)案中知識(shí)點(diǎn)的理解,先學(xué)后教突破重點(diǎn)。讓學(xué)生自己小組討論設(shè)計(jì)我是大導(dǎo)演里的物理情景并進(jìn)行展示,先練后講突破難點(diǎn)。最后由教師進(jìn)行肯定和補(bǔ)充師生達(dá)成共識(shí)完成對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)。
2、三個(gè)知識(shí)點(diǎn)都學(xué)習(xí)完成后通過一個(gè)動(dòng)畫情景引出一道例題進(jìn)行鞏固練習(xí)
例題:若老鼠Jerry噴出質(zhì)量mq = 10g 的氣體之后,自己的質(zhì)量是mJ = 0.5kg,且獲得了vJ
= 1m/s 的水平速度,則Jerry噴出的氣體相對(duì)于地面的速度vq 是多大?
3、讓學(xué)生親自動(dòng)手做兩個(gè)小實(shí)驗(yàn),通過親身體驗(yàn)進(jìn)一步達(dá)到突破難點(diǎn)的目的
課堂小結(jié):對(duì)所學(xué)的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行總結(jié) 反饋評(píng)價(jià):小組討論,師生交流,反饋信息 布置作業(yè):由一個(gè)小游戲引出本節(jié)的作業(yè) 思考:比較動(dòng)量和動(dòng)能
觀察:觀察或回憶生活中與動(dòng)量守恒有關(guān)的現(xiàn)象或片段 交流;與同學(xué)們交流物理情境,共同分析其中的規(guī)律 提升:結(jié)合實(shí)際,估算數(shù)據(jù),通過定量計(jì)算分析情境的科學(xué)性
六、板書設(shè)計(jì) §16.2
動(dòng) 量 守 恒 定 律(一)
一、動(dòng)量
二、系統(tǒng)、內(nèi)力和外力
三、動(dòng)量守恒定律
1、定義式:p=mv
至少
內(nèi)部
外部
1、內(nèi)容(略)矢量性 相對(duì)性 狀態(tài)量
兩個(gè)
施力
施力
2、表達(dá)式:
2、單位:kgm/s
內(nèi)力和外力的區(qū)分
p1 + p2 = p1' + p2'
3、動(dòng)量變化量
依賴于系統(tǒng)的選取
3、條件(略)△p = p'- p = mv'-mv
·矢量性同時(shí)性相對(duì)性
學(xué) 案 設(shè) 計(jì)
〈我來學(xué)學(xué)〉§16.2動(dòng)量守恒定律
(一)[回顧]A、B碰撞實(shí)驗(yàn)中,(填“A”或“B”或“AB系統(tǒng)”)具有的 守恒
[查閱資料]“mv”是什么?“mv”給了你什么印象? [我是大導(dǎo)演]你能導(dǎo)演一場(chǎng)“mv”(一維)變化的情境嗎?
[分析研究]說說碰撞實(shí)驗(yàn)中,什么情況造成了A和B的mv都改變了,而AB系統(tǒng)的mv卻沒變?
[我的理論]
1、動(dòng)量守恒之我論。
2、表達(dá)式
3、說明
[查閱資料][想想說說] [我是大導(dǎo)演]你能導(dǎo)演一場(chǎng)動(dòng)量守恒的情景嗎?
第五篇:動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用的教學(xué)過程設(shè)計(jì)物理教案[小編推薦]
本節(jié)是繼動(dòng)量守恒定律之后的習(xí)題課.主要鞏固所學(xué)知識(shí),學(xué)會(huì)在不同條件下,熟練靈活的運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解釋一些碰撞現(xiàn)象,并能利用動(dòng)量守恒定律熟練的解決相關(guān)習(xí)題.1、討論動(dòng)量守恒的基本條件
例
1、在光滑水平面上有一個(gè)彈簧振子系統(tǒng),如圖所示,兩振子的質(zhì)量分別為m1和m2.討論此系統(tǒng)在振動(dòng)時(shí)動(dòng)量是否守恒?
分析:由于水平面上無摩擦,故振動(dòng)系統(tǒng)不受外力(豎直方向重力與支持力平衡),所以此系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)動(dòng)量守恒,即向左的動(dòng)量與向右的動(dòng)量大小相等.例
2、接上題,若水平地面不光滑,兩振子的動(dòng)摩擦因數(shù)μ相同,討論m1=m2和m1≠m2兩種情況下振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)量是否守恒.分析:m1和m2所受摩擦力分別為f1=μm1g和f2=μm2g.由于振動(dòng)時(shí)兩振子的運(yùn)動(dòng)方向總是相反的,所以f1和f2的方向總是相反的.對(duì)m1和m2振動(dòng)系統(tǒng)來說合外力∑f外=f1+f2,但注意是矢量合.實(shí)際運(yùn)算時(shí)為
∑f外=μm1g-μm2g
顯然,若m1=m2,則∑f外=0,則動(dòng)量守恒;
若m1≠m2,則∑f外≠0,則動(dòng)量不守恒.向?qū)W生提出問題:
(1)m1=m2時(shí)動(dòng)量守恒,那么動(dòng)量是多少?
(2)m1≠m2時(shí)動(dòng)量不守恒,那么振動(dòng)情況可能是怎樣的? 與學(xué)生共同分析:
(1)m1=m2時(shí)動(dòng)量守恒,系統(tǒng)的總動(dòng)量為零.開始時(shí)(釋放振子時(shí))p=0,此后振動(dòng)時(shí),當(dāng)p1和p2均不為零時(shí),它們的大小是相等的,但方向是相反的,所以總動(dòng)量仍為零.數(shù)學(xué)表達(dá)式可寫成:
m1v1=m2v2
(2)m1≠m2時(shí)∑f外=μ(m1-m2)g.其方向取決于m1和m2的大小以及運(yùn)動(dòng)方向.比如m1>m2,一開始m1向右(m2向左)運(yùn)動(dòng),結(jié)果系統(tǒng)所受合外力∑f方向向左(f1向左,f2向右,而且f1>f2).結(jié)果是在前半個(gè)周期里整個(gè)系統(tǒng)一邊振動(dòng)一邊向左移動(dòng).進(jìn)一步提出問題:(如果還沒有學(xué)過機(jī)械能守恒此部分可省略)
在m1=m2的情況下,振動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)量守恒,其機(jī)械能是否守恒?
分析:振動(dòng)是動(dòng)能和彈性勢(shì)能間的能量轉(zhuǎn)化.但由于有摩擦存在,在動(dòng)能和彈性勢(shì)能往復(fù)轉(zhuǎn)化的過程中勢(shì)必有一部分能量變?yōu)闊釗p耗,直至把全部原有的機(jī)械能都轉(zhuǎn)化為熱,振動(dòng)停止.所以雖然動(dòng)量守恒(p=0),但機(jī)械能不守恒.(從振動(dòng)到不振動(dòng))
2、學(xué)習(xí)設(shè)置正方向,變一維矢量運(yùn)算為代數(shù)運(yùn)算
例
3、拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)突然炸成兩塊,其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行,其速度測(cè)得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為200g,求它的速度的大小和方向.分析:手雷在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到的重力g=(m1+m2)g,可見系統(tǒng)的動(dòng)量并不守恒.但在水平方向上可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力,所以在水平方向上動(dòng)量是守恒的.強(qiáng)調(diào):正是由于動(dòng)量是矢量,所以動(dòng)量守恒定律可在某個(gè)方向上應(yīng)用.那么手雷在以10m/s飛行時(shí)空氣阻力(水平方向)是不是應(yīng)該考慮呢?
(上述問題學(xué)生可能會(huì)提出,若學(xué)生沒有提出,教師應(yīng)向?qū)W生提出.)
一般說當(dāng)v=10m/s時(shí)空氣阻力是應(yīng)考慮,但爆炸力(內(nèi)力)比這一阻力大的多,所以這一瞬間空氣阻力可以不計(jì).即當(dāng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),外力可以不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒.板書:f內(nèi)&&f外時(shí)p′≈p.解題過程:
設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较?,則v0=10m/s,m1的速度v1=50m/s,m2的速度方向不清,暫設(shè)為正方向.板書:
設(shè)原飛行方向?yàn)檎较颍瑒tv0=10m/s,v1=50m/s;m1=0.3kg,m2=0.2kg.系統(tǒng)動(dòng)量守恒:
(m1+m2)v0=m1v1+m2v2
此結(jié)果表明,質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運(yùn)動(dòng),其中負(fù)號(hào)表示與所設(shè)正方向相反.例
4、機(jī)關(guān)槍重8kg,射出的子彈質(zhì)量為20克,若子彈的出口速度是1 000m/s,則機(jī)槍的后退速度是多少?
分析:在水平方向火藥的爆炸力遠(yuǎn)大于此瞬間機(jī)槍受的外力(槍手的依托力),故可認(rèn)為在水平方向動(dòng)量守恒.即子彈向前的動(dòng)量等于機(jī)槍向后的動(dòng)量,總動(dòng)量維持“零”值不變.板書:
設(shè)子彈速度v,質(zhì)量m;機(jī)槍后退速度v,質(zhì)量m.則由動(dòng)量守恒有
mv=mv
小結(jié):上述兩例都屬于“反沖”和“爆炸”一類的問題,其特點(diǎn)是f內(nèi)&&f外,系統(tǒng)近似動(dòng)量守恒
例
5、討論質(zhì)量為ma的球以速度v0去碰撞靜止的質(zhì)量為mb的球后,兩球的速度各是多少?設(shè)碰撞過程中沒有能量損失,水平面光滑.設(shè)a球的初速度v0的方向?yàn)檎较?由動(dòng)量守恒和能量守恒可列出下述方程:
mav0=mava+mbvb ①
解方程①和②可以得到
引導(dǎo)學(xué)生討論:
(1)由vb表達(dá)式可知vb恒大于零,即b球肯定是向前運(yùn)動(dòng)的,這與生活中觀察到的各種現(xiàn)象是吻合的.(2)由va表達(dá)式可知當(dāng)ma>mb時(shí),va>0,即碰后a球依然向前滾動(dòng),不過速度已比原來小了。當(dāng) 時(shí),即碰后a球反彈,且一般情況下速度也小于v0了.當(dāng)ma=mb時(shí),va=0,vb=v0,這就是剛才看到的實(shí)驗(yàn),即a、b兩球互換動(dòng)量的情形.(3)討論極端情形:若mb→∞時(shí),va=-v0,即原速反彈;而vb→0,即幾乎不動(dòng).這就好像是生活中的小皮球撞墻的情形.(在熱學(xué)部分中氣體分子