第一篇:動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)
教
學(xué)
設(shè)
計(jì)
稿
遼陽(yáng)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(wèn)題
過(guò)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(lè)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(ài)科學(xué)、愛(ài)祖國(guó)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(huà))、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(guò)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(guò)一個(gè)動(dòng)畫(huà)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(guò)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(guò)定量計(jì)算分析情境的科學(xué)性
六、板書(shū)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(lái)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(shuō)說(shuō)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(méi)變?
[我的理論]
1、動(dòng)量守恒之我論。
2、表達(dá)式
3、說(shuō)明
[查閱資料][想想說(shuō)說(shuō)] [我是大導(dǎo)演]你能導(dǎo)演一場(chǎng)動(dòng)量守恒的情景嗎?
第二篇: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(wèn)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(wèn)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(wèn)題做好了知識(shí)上的準(zhǔn)備。
碰撞、爆炸等問(wèn)題是生活中比較常見(jiàn)的一類問(wèn)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(wèn)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(guò)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(guò)程當(dāng)中體會(huì)成功的快樂(lè),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(guò)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(shū)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)
第三篇:《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(wèn)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(wèn)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(xiě)出公式,對(duì)于模型的末狀態(tài)臨界問(wèn)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(jué)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(wèn)題.3.可以寫(xiě)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(guò)程當(dāng)中體會(huì)成功的快樂(lè),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(wèn)題
4、摩擦帶動(dòng)模型
(三)作業(yè) 步步高94--96
六、板書(shū)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(guó)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(kāi)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(guó)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(guò)程兩物塊損失的機(jī)械能為
(2020·全國(guó)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(guò)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。
第四篇: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(wèn)題
2、能力目標(biāo):
培養(yǎng)學(xué)生的分析、歸納問(wèn)題的能力和對(duì)知識(shí)的“遷移”能力
3、情感目標(biāo):
通過(guò)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(kāi)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(guò)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(lái)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(guò)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(wèn)題,并進(jìn)行獨(dú)立思考。在讀題的過(guò)程中,注重思考兩點(diǎn):第一是物理過(guò)程,這是把握問(wèn)題的整體思路,是選擇相關(guān)物理知識(shí)來(lái)處理問(wèn)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(wèn)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(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)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(guò)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(wèn)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(wèn)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(guò)程中出現(xiàn)的帶有普遍性的問(wèn)題及關(guān)鍵性的問(wèn)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(wèn)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(lè)無(wú)窮。很多學(xué)生都坐過(guò)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(wèn)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(wèn)題可能利用什么知識(shí)來(lái)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(wèn)題,學(xué)生很容易想到可能利用動(dòng)量守恒定律來(lái)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(méi)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(guò)程量,這里又存在矛盾,如何化解呢? 我們可以這樣來(lái)想:對(duì)于一個(gè)變速運(yùn)動(dòng)的過(guò)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(guò)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(guò)親身經(jīng)歷已有感性認(rèn)識(shí),通過(guò)討論會(huì)解決的。借助畫(huà)圖來(lái)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?,末位置?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(kāi)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(guò)橋”問(wèn)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(wèn):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(guò)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(shuō)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(guò)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(guò)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(wèn)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。
第五篇:《動(dòng)量守恒定律》說(shuō)課稿
《動(dòng)量守恒定律》說(shuō)課稿
莊儒波
一、說(shuō)教材
力對(duì)空間和時(shí)間的積累,是力對(duì)物體作用的兩種基本表現(xiàn)形式。在《物理》選修本中,先介紹描述力的時(shí)間積累效應(yīng)――動(dòng)量定理,之后深入介紹了物體相互相互作用過(guò)程中所遵循的基本規(guī)律――動(dòng)量守恒定律,這是高中學(xué)生所學(xué)習(xí)的自然界中四個(gè)基本守恒定律之一,因而它具有特殊的地位。
教材選取兩體問(wèn)題中的碰撞模型,依據(jù)牛頓第二定律導(dǎo)出了動(dòng)量守恒定律的一維表達(dá)式,再將結(jié)論拓展為多體、兩維情況,較全面地介紹了動(dòng)量守恒定律的適用范圍要廣泛得多,它不僅和牛頓第二定律一樣適用于宏觀低速系統(tǒng),也適用于牛頓第二定律不成立的宏觀高速系統(tǒng)及微觀系統(tǒng)。教材還詳盡地介紹了動(dòng)量守恒的條件,指出在系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零時(shí),系統(tǒng)的動(dòng)量保持不變。
前節(jié)教材講述的沖量動(dòng)量及動(dòng)量定理是全章的基礎(chǔ)知識(shí),在中學(xué)物理中用動(dòng)量定理處理的對(duì)象一般是單體,本節(jié)則將研究對(duì)象拓展到系統(tǒng),在動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上概括出動(dòng)量守恒定律,因此,本節(jié)內(nèi)容是上節(jié)內(nèi)容的深化和延伸,定律對(duì)眾多的研究對(duì)象,用更為復(fù)雜的數(shù)學(xué)表述形式,深入地概括了封閉系統(tǒng)中的一般規(guī)律,動(dòng)量守恒定律不僅是本章的核心內(nèi)容,也是整個(gè)高中物理的重點(diǎn).學(xué)好本節(jié)內(nèi)容,對(duì)今后綜合處理物理問(wèn)題以及學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)都是至關(guān)重要的.本節(jié)的重點(diǎn)是理解動(dòng)量守恒的條件,難點(diǎn)是理解動(dòng)量守恒定律的物理內(nèi)涵;動(dòng)量的矢量性`動(dòng)量的相對(duì)性以及研究對(duì)象的系統(tǒng)性、物理狀態(tài)的同時(shí)性。
應(yīng)當(dāng)指出,教材中推導(dǎo)一維動(dòng)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)時(shí),所借助的是在光滑平面上的兩體碰撞模型。這個(gè)模型雖然簡(jiǎn)單,也便于學(xué)生接受,但因力學(xué)環(huán)境較簡(jiǎn)單,對(duì)揭示動(dòng)量守恒的條件,特別是闡述在系統(tǒng)受到合外力為零時(shí)動(dòng)量守恒、系統(tǒng)內(nèi)相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其所受合外力時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒,顯得論述不夠充分。學(xué)生常在確定動(dòng)量守恒定律成立條件時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,不能認(rèn)識(shí)認(rèn)為這為是原因之一。有鑒于此,可另選受力較為復(fù)雜的兩體模型
二、教學(xué)目標(biāo)
根據(jù)教學(xué)大綱的要求、教材的具體內(nèi)容和高中學(xué)生的認(rèn)知特征,擬確定下列教學(xué)目標(biāo):
1、知識(shí)目標(biāo) 能用一維、兩體模型推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律,理解并掌握動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,了解動(dòng)量守恒定律幾種不同的數(shù)學(xué)表達(dá)式。
2、能力目標(biāo) 理解動(dòng)量守恒定律的成立條件,能夠在具體問(wèn)題中判定動(dòng)量是否守恒;能熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題,知道應(yīng)用動(dòng)量守恒定解決實(shí)際問(wèn)題的基本思路和方法。在具體應(yīng)用中,能注意守恒方程的“四性”:系統(tǒng)性、相對(duì)性、同時(shí)性、矢量性。
3、科學(xué)思維品質(zhì)目標(biāo)
使學(xué)生認(rèn)識(shí)到,研究物理量的守恒關(guān)系是一種科學(xué)思維方法。物理學(xué)中的許多重要定理、定律,其本質(zhì)上都是表達(dá)了一定的守恒關(guān)系。動(dòng)量守恒、是自然中質(zhì)量守恒、能量守恒、動(dòng)量守恒、電荷守恒這四大基本守恒定律之一,它具有廣泛的適用范圍。
三、說(shuō)教法
1、引導(dǎo)探索式
物理教學(xué)大綱指出,學(xué)習(xí)物理,重在理解。為使學(xué)生理解動(dòng)量 守恒的概念及其守恒條件,宜采用引導(dǎo)探索式教學(xué)方法。由教師在關(guān)鍵步驟上作恰當(dāng)引導(dǎo),師生共同對(duì)給出一維、兩 體模型中的每個(gè)單體及系統(tǒng)由兩者構(gòu)成的系統(tǒng)進(jìn)行受力分析,確定單體及系統(tǒng)所受的合沖量;確定單體及系統(tǒng)的動(dòng)量變化。在對(duì)單體應(yīng)用動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上,引出系統(tǒng)動(dòng)量守恒的概念,進(jìn)而探索系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件。在探索的過(guò)
程中,充分利用分析、推理的方法,通過(guò)演譯論證,環(huán)環(huán)相扣地得出結(jié)論,以便培養(yǎng)學(xué)生的分析能力及綜合概括能力。
2、講練結(jié)合式
在討論動(dòng)量守恒定律應(yīng)用中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題時(shí),讓學(xué)生分析具體問(wèn)題,教師注意隨時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,或有意給出錯(cuò)誤解答,及時(shí)組織學(xué)生分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因,把教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主動(dòng)性有機(jī)地結(jié)合起來(lái),及時(shí)強(qiáng)化有關(guān)知識(shí)。
四、說(shuō)教學(xué)程序
1、利用一維、兩體模型導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律
如圖1所示,質(zhì)量分別為m1m2的A、B兩物體疊放在水平面上,所有接觸面均 粗糙,兩物體具有水平速度且分別為v1、v2(設(shè)v1>v2)。在水平拉力F作用下,//經(jīng)時(shí)間t,兩者速度分別為v1、v2。
(1)由學(xué)生分析兩物體的受力情況(圖中豎直方向?yàn)槠胶鈶B(tài),所受重力、彈力未畫(huà)出),指出其中的一對(duì)作用力與反作用力(圖中均用f1表示)。
(2)在教師指導(dǎo)下,由學(xué)生分別以A、B為對(duì)象,利用動(dòng)量定理導(dǎo)出下列方程:
/
A:(F-f1)t=m1v1-m1v1,/
B:(f1-f)t=m2v2-m2v2。
(3)教師提出將上述兩方程相加,可得:
//(F-f)t=(m1v1+m2v2)-(m1v1+m2v2)
○
教師結(jié)合模型介紹系統(tǒng)、內(nèi)力、外力及動(dòng)量守恒的概念,并進(jìn)一步指出:1 將前述兩式相加的物理意義是,把研究對(duì)象由單體擴(kuò)展為系統(tǒng);2 內(nèi)力(一對(duì)f1)只能在v系統(tǒng)內(nèi)的物體間傳遞動(dòng)量,不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量;3 外力(F及f)可以改變系統(tǒng)的總動(dòng)量,且合外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量(系統(tǒng)動(dòng)量定理,不要求全體學(xué)生掌握)。
(4)師生共同分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:先由學(xué)生分組討論,再由各組代表發(fā)言,教師最后總結(jié),若使下述守恒方程成立,即有
////
2m1v1+m2v2=m1v1+m2v2
○
其必要且充分條件是:
A.F=f=0,即系統(tǒng)不受外力.(可將系統(tǒng)視為豎直方向不受外力,理想條件).
B.F-f=0,即系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力為零. 2、討論例1(使用投影儀出示):木塊A和B用一只彈簧連接起來(lái)放在光滑水平面上,A緊靠墻壁,在B上施加向左的水平力F使彈簧壓縮如圖2所示.當(dāng)撤去外力F后,問(wèn):(1)A尚未離開(kāi)墻壁前,A、B系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒?
(2)A離開(kāi)墻壁后,A、B系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒?
(3)A離開(kāi)墻壁后,A、B及地球系統(tǒng)動(dòng)量是否守恒?
重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生分析:外界對(duì)系統(tǒng)在水平方向是否存在有作用力.答案;(1)墻壁對(duì)系統(tǒng)的沖量不為零,不守恒;(2)守恒;(3)守恒.
師生共同小結(jié) 注意系統(tǒng)性.動(dòng)量守恒定律描述的對(duì)象是由兩個(gè)以上物體構(gòu)成的系統(tǒng),選取某一系統(tǒng)動(dòng)量可能守恒,而選取另一系統(tǒng)動(dòng)量可能不守恒;當(dāng)選取兩個(gè)不同的系統(tǒng)動(dòng)量雖均守恒時(shí),但可能選取其中一個(gè)解題較簡(jiǎn)捷.
提問(wèn)(投影出示問(wèn)題)若設(shè)想圖1中兩疊放物體在豎直方向有相同的加速度和瞬時(shí)速度,系統(tǒng)在豎直方向處于不平衡狀態(tài),圖中的各摩擦力仍存在,其它條件不變.問(wèn):1嗎?2.2嗎?1.能得到方程○在滿足充要條件A或條件B時(shí),能得到方程○(答案:均能得到)
教師進(jìn)一步拓展 據(jù)上述提問(wèn)可得:某一方向上動(dòng)量守恒的條件:相互作用的系
統(tǒng)所受的外力矢量和不為零,但在該方向上不受外力或外力在該方向上的分量和為零.
3.討論例2(投影出示例2):如圖3所示,質(zhì)量均為M的A、B兩木塊從同一高度自由下落.當(dāng)A木塊落至某一位置時(shí)被以速度v0水平飛來(lái)的質(zhì)量為m的子彈擊中(設(shè)子彈未穿出),則A、B兩木塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB的關(guān)系是
A.tA=tB B.tA>tB C.tA<tB D.無(wú)法比較
重點(diǎn)分析A與子彈構(gòu)成的系統(tǒng):(1)水平方向不受外力,動(dòng)量守恒.(2)豎直方向:子彈擊中瞬間A在豎直方向的速度v1,擊中后共同速度為v2,擊中經(jīng)歷的時(shí)
2有(m+M)g?t=(M+m)v2-Mv1.由于重力(m間為?t,則依方程○+M)g為有限量,且?t極小,重力的沖量趨于零,故有(M+m)v2=Mv1,即豎直方向動(dòng)量近似守恒.依v2<v1知選項(xiàng)B正確,據(jù)此有:動(dòng)量近似守恒的條件:系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零,但為有限量,且相互作用的時(shí)間極短(?t?0),則外力的總沖量近似為零,系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。
4、討論例3(投影出示例3):如圖4所示,在光滑的水平上,一輛平板車載 著一人以速度v0=6m/s水平向左勻速運(yùn)動(dòng)。已知車的質(zhì)量M=100㎏,人的質(zhì)量m=60㎏。某一時(shí)刻,人突然相對(duì)于車以u=5m/s的速度向右奔跑。求人奔跑時(shí)車的速度多大?
請(qǐng)4名學(xué)生板演,師生共同分析可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤(或由教師給出):
錯(cuò)解一:
1(M+m)v0=Mv+mu
○
錯(cuò)解二:(M+m)v0=Mv0+m(v0-u)
○
1式中v為車相對(duì)地的速度,u為人相對(duì)車的速度.違反了動(dòng)量守恒要 學(xué)生分析 ○選取同一參考系的原則.教師小結(jié)
注意相對(duì)性。由于動(dòng)量的大小和方向與參照系的選擇有關(guān),因此應(yīng)用動(dòng)量守恒定律時(shí)應(yīng)注意參考系的選取,必須選擇地球或相對(duì)地球做勻速百直線運(yùn)動(dòng)的物體為參考系。如果題設(shè)條件中各物體的速度不是相對(duì)同一參考系的必須將它們轉(zhuǎn)換成相對(duì)同一參考系的速度是。
2式中 學(xué)生討論后分析 ○(v0-u)不是人奔跑時(shí)相對(duì)于地的速度.人奔跑時(shí)相對(duì)于地的速度應(yīng)該是人對(duì)車發(fā)生作用后的速度,而不是人相對(duì)作用前車的速度.
教師小結(jié) 注意同時(shí)性.動(dòng)量守恒定律方程兩邊的動(dòng)量分別是系統(tǒng)在初、末態(tài)的總動(dòng)量.初態(tài)動(dòng)量中的速度都應(yīng)該是相互作用前同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度,末態(tài)動(dòng)量中的速度都必須是相互作用后同一時(shí)刻的瞬時(shí)速度.學(xué)生給出正確答案:(M+m)v0=Mv+m(v-u).(M+m)v0=Mv+m(u-v).解得
v=7.88m/s 教師提問(wèn) 上述兩式右端第二項(xiàng)不同表述形式的物理意義是什么?答:兩式中均取正方向水平向右,(v-u)表示人速方向向右,(u-v)表示人速方向向左.
5.教師小結(jié):注意矢量性。動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式是矢量方程,對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)部各物體相互作用前后均在同一直線上運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題,應(yīng)首先選定正方向,凡與正方向相同的動(dòng)量取正,反之取負(fù);對(duì)于方向未知的動(dòng)量一般先假設(shè)為正,根據(jù)求得的結(jié)果再判斷假設(shè)的真?zhèn)巍?/p>
6.小結(jié)本節(jié)內(nèi)容,布置作業(yè)。