高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計(精選6篇)
作為一名為他人授業(yè)解惑的教育工作者,就難以避免地要準備教學(xué)設計,教學(xué)設計以計劃和布局安排的形式,對怎樣才能達到教學(xué)目標進(jìn)行創(chuàng )造性的決策,以解決怎樣教的問(wèn)題。怎樣寫(xiě)教學(xué)設計才更能起到其作用呢?下面是小編收集整理的高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計,僅供參考,希望能夠幫助到大家。

高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇1
教學(xué)目標
一、知識與技能
1.能從牛頓運動(dòng)定律和運動(dòng)學(xué)公式推導出動(dòng)量定理的表達式。
2.理解動(dòng)量定理的確切含義,知道動(dòng)量定理適用于變力。
3.會(huì )用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象和處理有關(guān)的問(wèn)題。
二、過(guò)程與方法
1.通過(guò)演示實(shí)驗,引入課題,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習興趣。
2.通過(guò)對動(dòng)量定理的探究過(guò)程,嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,通過(guò)對例題的分 析和講解,得到動(dòng)量定理解題的方法和步驟。
3.能夠應用動(dòng)量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,培養學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力,在分析、解決問(wèn)題的過(guò)程中培養交流、合作能力。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
有參與科技活動(dòng)的熱情,有從生活走向物理,從物理走向社會(huì )的.意識。
教學(xué)重點(diǎn)
動(dòng)量定理的推導以及利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象
教學(xué)難點(diǎn)
如何正確理解合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化;如何正確應用動(dòng)量定理分析打擊和碰撞這類(lèi)短時(shí)間作用的力學(xué)問(wèn)題。
教學(xué)過(guò)程
一、提出問(wèn)題,導入新課(創(chuàng )設實(shí)驗情景)
【問(wèn)題一】
演示:在地板上放一塊海面墊,盡可能把雞蛋舉的高高的,然后放開(kāi)手,讓雞蛋落到海面墊上。
首先讓學(xué)生猜想可能出現的現象。
實(shí)際操作:觀(guān)察到雞蛋并沒(méi)有被打破。
引入:雞蛋從一米多高的地方落到海面墊上,雞蛋卻沒(méi)有打破,為什么呢?本節課我們就來(lái)學(xué)習這方面的知識。
【問(wèn)題二】(情景暗示創(chuàng )設問(wèn)題情境)
我們在上節課知道,我們可以通過(guò)一個(gè)新的物理量來(lái)研究運動(dòng)物體對外界的作用效果:p=mv.某時(shí)刻物體有一個(gè)速度,對應有一個(gè)動(dòng)量。如果說(shuō)物體速度發(fā)生了變化,那么動(dòng)量也會(huì )發(fā)生變化:=p`-p=mv`-mv那么我們是不是要問(wèn)了:一個(gè)運動(dòng)的物體,它的動(dòng)量為什么會(huì )變化呢?這個(gè)變化有什么規律呢?這就是我們今天這節課要研究的問(wèn)題。
【問(wèn)題三】(生活經(jīng)驗創(chuàng )設問(wèn)題情境)
汽車(chē)剎車(chē)(坐公交車(chē),我們就有這樣的體會(huì ))在停下來(lái)的過(guò)程中動(dòng)量變化()相同,慢慢滑行停下阻力小,作用時(shí)間長(cháng);急剎車(chē)阻力大,作用時(shí)間短。 它們之間究竟有什么定量關(guān)系呢?
二、新課教學(xué)
。ㄒ唬┮龑W(xué)生推導動(dòng)量定理,并理解其特點(diǎn)
〖問(wèn)題〗一個(gè)質(zhì)量為m的物體,初速度為v,在合力F的作用下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,速度變?yōu)閂`,求:物體的初動(dòng)量P和末動(dòng)量P`分別為多少?物體的加速度a=?
〖推導〗由牛頓第二定律得:F合=ma 且a=(V-v)/t
即:F合t=mV-mv=p`-p
〖討論〗在這個(gè)表達式中,各個(gè)物理量分別是什么?
〖結論〗物體所受合外力的沖量等于物體的動(dòng)量變化,這個(gè)結論叫做動(dòng)量定理。
〖理解〗
公式中F合是指包括重力在內的所有外力的合力,它可以是恒力,也可以是變力, 當 合外力為變力時(shí),F合應為變力在作用時(shí)間內的平均值
此公式是一個(gè)矢量式,運用時(shí)要取正方向。
。ǘ⿷脛(dòng)量定理解釋生活中的現象(師生共同歸納,學(xué)生舉例)
第一類(lèi):在動(dòng)量變化一定的情況下,如果需要增大作用力,必須縮短作用時(shí)間,常見(jiàn)的情形是“硬碰硬”。
例如:用鐵錘釘釘子、沖床沖擊鋼板、雞蛋碰石頭等。
第二類(lèi):在動(dòng)量變化一定的情況下,如果需要減小作用力,必須延長(cháng)作用時(shí)間,常見(jiàn)的情形是“緩沖”。
例如:體操運動(dòng)員落地時(shí)的下肢彎曲、汽車(chē)座椅上的安全帶、蹦極的橡皮繩、雞蛋落在海面墊上。
第三類(lèi):在合外力一定時(shí),力的作用時(shí)間越長(cháng),物體的運動(dòng)狀態(tài)改變越明顯,力的作用時(shí)間越短,物體的運動(dòng)狀態(tài)改變越不明顯。
例如:以快慢兩種不同的速度抽放在桌子邊緣木塊下的紙條,木塊落地點(diǎn)距桌子邊緣的水平距離不同(快時(shí)近,慢時(shí)遠)。
。ㄈ┩ㄟ^(guò)例題讓學(xué)生歸納利用動(dòng)量定理解題的步驟
1.確定研究對象和運動(dòng)過(guò)程。
2.對物體進(jìn)行受力分析和運動(dòng)狀態(tài)分析,找出物體所受的合外力和初速度。
3.選定正方向,表示出合外力的沖量和初末動(dòng)量值。
4.列式計算。
。ㄋ模╈柟叹毩
學(xué)生列舉生活中可以利用動(dòng)量定理解釋的現象。
學(xué)生列式計算(先分析解題思路再做題)
質(zhì)量是60的建筑工人不慎從高處跌下,由于系有腰間的彈性繩安全帶的保護,他被懸掛起來(lái)。已知彈性安全帶伸長(cháng)相對很小,安全帶長(cháng)5m,安全帶的緩沖時(shí)間為1.2S,求安全帶所受的平均沖擊力是多大?(g=10m/s2)
。ㄎ澹┬〗Y
通過(guò)本節課的學(xué)習,我們理解了動(dòng)量定理內容特點(diǎn),并會(huì )利用其解釋一些生活現象,也可以利用其求解一些打擊和碰撞類(lèi)力學(xué)問(wèn)題問(wèn)題,進(jìn)一步體會(huì )到動(dòng)量定理與我們的生活密切相關(guān)。
高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇2
一、設計思想
本節課以學(xué)生為主體,運用“引導→探究”模式進(jìn)行教學(xué)。在課堂上鼓勵學(xué)生主動(dòng)參與、主動(dòng)探究、主動(dòng)思考、主動(dòng)實(shí)踐,在教師合理、有效的引導下進(jìn)行高效率學(xué)習,以充分體現探究的過(guò)程和實(shí)現對學(xué)生探究能力培養的過(guò)程。為此本人在下面的三方面進(jìn)行了嘗試。
1.變演示實(shí)驗為實(shí)驗設計,培養學(xué)生的創(chuàng )新能力。
課堂演示實(shí)驗一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀(guān)者,沒(méi)有直接參與,不利于其創(chuàng )新能力的培養。教材上“雞蛋落地不破”為課堂演示實(shí)驗,本人在教學(xué)中將其改為探索性實(shí)驗,讓學(xué)生在課前設計各種不同的方法舉行“雞蛋落地不破,看誰(shuí)舉得高”設計比賽,在課堂上演示。讓學(xué)生充分地動(dòng)腦、動(dòng)手、動(dòng)口,發(fā)揮學(xué)生的主體作用,從而有利于學(xué)生創(chuàng )造性思維的激發(fā)。
2.設計探索性實(shí)驗,培養學(xué)生探索知識、發(fā)現問(wèn)題的能力。
傳統的--中在講完“動(dòng)量定理”時(shí),讓學(xué)生動(dòng)手做這樣一個(gè)小實(shí)驗,如:課本上提到的“緩沖裝置的模擬”,以加深對動(dòng)量定理的理解。本人在教學(xué)過(guò)程的一開(kāi)始就讓同學(xué)兩人一組做實(shí)驗:“在課桌邊上放一張紙,再在紙上放一塊橡皮(或鋼筆套),請同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗,把紙從橡皮(或鋼筆套)下拉出,但不能把橡皮(或鋼筆套)拉落下。邊做邊思考,怎樣做才能完成這個(gè)實(shí)驗,談一談自己的感受!蓖ㄟ^(guò)實(shí)踐,充分體驗紙對橡皮(或鋼筆套)摩擦力的作用時(shí)間對其運動(dòng)狀態(tài)改變的影響。
3.從學(xué)生的生活實(shí)際出發(fā),感受和體驗動(dòng)量定理在生活實(shí)際中的應用。充分體現新課程標準中提出的“從生活走向物理,從物理走向社會(huì )”的要求。
二、課前準備
課前布置思考題:一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋,從3高處落到水泥地面上,要求著(zhù)地后完整無(wú)損。請你設計一種可行的方案,并能演示。其理論依據是什么?能否根據你所學(xué)過(guò)的知識加以論證呢?
三、教學(xué)目標
。1)基礎知識:
理解動(dòng)量定理的.確切含義和表達式,知道動(dòng)量定理適用于變力;
會(huì )用動(dòng)量定理解釋現象和處理有關(guān)的問(wèn)題。
。2)思想教育:學(xué)會(huì )用辯證的觀(guān)點(diǎn)分析問(wèn)題。
。3)能力培養:用理論分析實(shí)際問(wèn)題。
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象,動(dòng)量、沖量的方向問(wèn)題,是使用動(dòng)量定理的難點(diǎn)。
五、教具
雞蛋,沙,橡膠錘,鐵錘,細線(xiàn),橡皮筋,小鐵球,鐵架臺,寬約2c,長(cháng)約20c的紙條,橡皮一塊和投影片等。
六、教學(xué)過(guò)程設計
。ㄒ唬﹦(chuàng )設問(wèn)題情境,引入新課題。
以10/s的速度運動(dòng)的球,能不能用頭去頂?(足球,就能去頂;鉛球,則不能。)
質(zhì)量為20g的小物體運動(dòng)過(guò)來(lái),能不能用手去接?
。ㄋ俣刃,就能去接。速度大,如子彈,就不能。)
動(dòng)量決定于物體質(zhì)量與速度v的乘積。
板書(shū):P=v
有人說(shuō)動(dòng)量大的不能接,動(dòng)量小的能接。還有人說(shuō)如果是質(zhì)量不太大,速度又不太快的物體就敢接了。那么如果是50g的雞蛋以5/s的進(jìn)度向你飛來(lái),你敢接嗎?
。^接雞蛋時(shí)要用力,作用力大時(shí),頭對雞蛋有作用沖量作用,雞蛋會(huì )破的。)
板書(shū):I=Ft
對于這個(gè)問(wèn)題可以通過(guò)我們今天的學(xué)習,討論沖量與動(dòng)量的關(guān)系,進(jìn)一步探索其答案。
。ǘ┳鲋袑W(xué)探究物理規律。
師:請同學(xué)先思考這樣一個(gè)問(wèn)題:
【投影片1】
一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋,從3高處落到水泥地面上,要求著(zhù)地后完整無(wú)損。請你設計一種可行的方案。理論依據是什么?能否根據你所學(xué)過(guò)的知識加以論證呢?
學(xué)生討論并提出多種方案:①在地上放一層海綿;②用海綿把雞蛋包;③做一個(gè)降落傘帶著(zhù)雞蛋往下放;④在地上放一盆水(或沙)。
師:我們請提出方案四的同學(xué)上講臺把實(shí)驗做給同學(xué)們看一看。
。▽W(xué)生上講臺站在凳上做這個(gè)實(shí)驗)
【演示實(shí)驗】讓雞蛋從高3處自由下落到沙地上。
師:能不能講一講你這樣做的理由?
生:減少地面對雞蛋的作用力。
師:能不能從理論上加以論證呢?
由學(xué)生自己推導,老師總結。
板書(shū):設一個(gè)質(zhì)量為的物體,初速度為v,在恒力F作用下在時(shí)間t內速度變化到v'。
由于物體作勻加速運動(dòng),則有a=(v'-v)/t
再根據牛頓第二定律,有F=a,可得
Ft=at=v'-v
F=(v'-v)/t
由上式可知在從相同高度落下的情況下,(v'-v)是一個(gè)定值,要使F減少,只有增加力的作用時(shí)間。所以上述方案中都是為了增加作用時(shí)間t。
師:大家回過(guò)來(lái)討論表達式Ft=v'-v。
式子左側是物體受到所推外力合力的沖量,用I表示。
v'和v是沖量作用前、作用后的動(dòng)量。分別用P和P'表示。
P'-P是物體動(dòng)量的改變,又叫動(dòng)量的增量。
等式的物理意義是:物體動(dòng)量的改變,等于物體所受外力沖量的總和。這就是動(dòng)量定理。用公式表示:
板書(shū):I=P'-P
即物體所受合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化,這個(gè)結論叫做動(dòng)量定理。
Ft=P'-P或Ft=v'-v
說(shuō)明:
。1)上述公式是一矢量式,其運算遵循平行四邊形定則。若各量的方向在同一直線(xiàn)上,則應首先規定正方向,將矢量運算簡(jiǎn)化為代數運算。
。2)在動(dòng)量定理的上述推導中,我們是根據牛頓第二定律F=a和運動(dòng)學(xué)公式vt=v0+at,即在設定力是恒定情況下推導出來(lái)的。實(shí)際上,物體所受的力通常不是恒定的。例如在乒乓球與拍碰撞過(guò)程中,用球棒打擊壘球,用鐵錘釘釘子等,乒乓球、壘球和釘子所受的力就不是恒定的。但可以證明,動(dòng)量定理不但適用于恒力,也適用于隨時(shí)間而變化的變力。對于變力的情況,動(dòng)量定理中的F應理解為變力在作用時(shí)間內的平均值。
【投影片2】
例:一個(gè)質(zhì)量為0.18g的壘球,以2/s的水平速度飛向球棒,被球棒打擊后,反向水平飛回,速度的大小為45/s,設球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s。球棒對壘球的平均作用力有多大?
【投影片3】
應用步驟:
、傧冗x定正方向。
、趯ξ矬w(一般為單個(gè)物體)進(jìn)行過(guò)程分析和受力分析,弄清各力在各過(guò)程中的沖量,求出合沖量,且注意各量的正負。
、蹖ξ矬w進(jìn)行狀態(tài)分析,寫(xiě)出初、末狀態(tài)的動(dòng)量,并求出研究過(guò)程中的動(dòng)量的變化量。
、軕脛(dòng)量定理列式求解。
師:學(xué)習了動(dòng)量定理后,對上面同學(xué)的實(shí)驗方案就能理解,并希望能自覺(jué)地運用。下面請每一個(gè)同學(xué)自己親自來(lái)感受一下動(dòng)量定理的應用。
【投影片4】
【小實(shí)驗】在課桌邊上放一張紙,再在紙上放一塊橡皮,請同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗,把紙從橡皮下抽出,但不能把橡皮拉落下。邊做邊思考,怎樣做才能完成這個(gè)實(shí)驗,談一談自己的感受。
。ㄕ堃粋(gè)實(shí)驗失敗的同學(xué)講做不成功的感受,再請一個(gè)實(shí)驗成功的同學(xué)到講臺上做給全班同學(xué)看。)
。ㄈ⿲W(xué)中做揭示生活現象。
師:請同學(xué)們舉例動(dòng)量定理在實(shí)際生活中的應用:
例如:①跳遠時(shí)跳落在沙坑里;
、谠诎徇\易碎物品時(shí),在箱子里放一些碎紙、泡沫等;
、圯喆a頭上裝有橡皮輪胎;
、艽蚧@球接球時(shí)有緩沖動(dòng)作;
、荼臉O;
、揠s技節目:胸口碎大石;
、哚斸斪佑描F錘,而不用橡皮錘;
師:懂得動(dòng)量定理的原理在生活中也應該注意其有害性。
。ㄋ模┱n堂,總結。
。裕
。ㄎ澹┎贾米鳂I(yè)。
高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇3
一、教材分析
本節課是人教版選修3-5第十六章第二節內容,本節的內容為“動(dòng)量和動(dòng)量定理”,本節分兩課時(shí)來(lái)完成,這節課為第一課時(shí)。也是本章的重點(diǎn)內容,是第一節“實(shí)驗:探究碰撞中的守恒量”的繼續,同時(shí)又為第三節“動(dòng)量守恒定律”奠定了基礎,所以“動(dòng)量定理”有承前啟后的作用!皠(dòng)量定理”是牛頓第二定律的進(jìn)一步展開(kāi)。它側重于力在時(shí)間上的累積效果,為解決力學(xué)問(wèn)題開(kāi)辟了新途徑,尤其是打擊和碰撞類(lèi)的問(wèn)題。動(dòng)量定理的知識與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著(zhù)密切的關(guān)系,因此學(xué)習這部分知識有著(zhù)廣泛的現實(shí)意義。
二、學(xué)情分析
學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)量概念,會(huì )運用牛頓第二定律和運動(dòng)學(xué)公式等,為本節課的學(xué)習打下了堅實(shí)的基礎。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過(guò)渡,因此在教學(xué)中需要以一些感性認識為依托,加強直觀(guān)性和形象性,以便學(xué)生理解,因此在教學(xué)中多讓學(xué)生參與利用動(dòng)量定理解釋生活中的有關(guān)現象 ,加強學(xué)生思維由形象到抽象的過(guò)渡。
三、教學(xué)目標
知識與技能:
1.理解動(dòng)量的變化和沖量的定義;
2.理解動(dòng)量定理的含義和表達式,理解其矢量性;
3.會(huì )用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現象,并能掌握動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計算
過(guò)程與方法:
通過(guò)運用牛頓運動(dòng)定律和運動(dòng)學(xué)公式推導出動(dòng)量定理表達式,培養學(xué)生邏輯運算能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān):
1. 通過(guò)運用所學(xué)知識推導新的規律,培養學(xué)生學(xué)習的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識的欲望。
2. 通過(guò)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現象,培養學(xué)生用所學(xué)物理知識應用于生活實(shí)踐中去,體現物理學(xué)在生活中的指導作用。
四、教學(xué)重難點(diǎn)
教學(xué)重點(diǎn):理解動(dòng)量的變化、沖量、動(dòng)量定理的表達式和矢量性
教學(xué)難點(diǎn):用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現象,針對動(dòng)量定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計算
第二問(wèn):我打算讓學(xué)生怎樣獲得?
五、教學(xué)策略
依據建構主義學(xué)習理論,學(xué)生學(xué)習過(guò)程是在教師創(chuàng )設的情境下,借助已有的知識和經(jīng)驗,主動(dòng)探索,積極交流,從而建立新的認知結構的過(guò)程。學(xué)習是學(xué)生主體進(jìn)行意義建構的過(guò)程。因此要創(chuàng )設建構知識的學(xué)習環(huán)境,樹(shù)立以人為本的教育觀(guān)念,發(fā)展不斷建構的認知過(guò)程。我校開(kāi)展的“四五四”綠色生命教育課堂教學(xué)模式,就是以學(xué)生為中心,突出學(xué)生在學(xué)習過(guò)程中的主體地位,通過(guò)自主學(xué)習、多元互動(dòng)提升學(xué)生的學(xué)習能力。
1.本節從“鳥(niǎo)撞飛機”的情景引入,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習的興趣,在課程學(xué)習中通過(guò)練習題計算出鳥(niǎo)撞擊飛機的力,兩者相呼應。這種情景導入的目的在于引起學(xué)生的有意注意,激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲望。
2.在課堂上通過(guò)學(xué)生的互相討論,把學(xué)生的`思維充分地調動(dòng)起來(lái),讓他們主動(dòng)參與學(xué)習,成為學(xué)習的主人。從而使復雜性的內容演變成簡(jiǎn)單易懂的內容。并加以多媒體課件,最大限度地發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng )造性,提高他們的思維能力和觀(guān)察能力,同時(shí)教師的適當總結,使他們對知識有了更深更全面的認識。
3. 在反饋拓展環(huán)節,針對鳥(niǎo)撞飛機事件進(jìn)行相關(guān)計算,同時(shí)拓展到更高空間即太空垃圾問(wèn)題,結合科技前沿對學(xué)生進(jìn)行情感教育,開(kāi)闊學(xué)生視野。
第三問(wèn):我打算多長(cháng)時(shí)間讓學(xué)生獲得?
5分鐘創(chuàng )設情境并復習引入新課,10分鐘學(xué)生自主探究,25分鐘與學(xué)生互動(dòng)交流,5分鐘總結分享布置作業(yè)。
第四問(wèn):我怎么知道教學(xué)達到了我的要求,有多少學(xué)生達到我的要求?
通過(guò)小組合作,生生、師生、生本互動(dòng),了解學(xué)生的掌握、落實(shí)情況;通過(guò)問(wèn)題討論,了解學(xué)生對知識的運用。
【五個(gè)環(huán)節】
六、教學(xué)過(guò)程
教學(xué)環(huán)節
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設計意圖
創(chuàng )設情境
復習
引入
關(guān)于鳥(niǎo)撞飛機的報道,播放鳥(niǎo)撞飛機的視頻
觀(guān)察、體會(huì )、思考
通過(guò)多媒體輔助視頻,激發(fā)學(xué)生興趣,設疑,為動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計算做鋪墊
復習提問(wèn):
1.動(dòng)量的定義
2.動(dòng)量的方向
3.動(dòng)量是過(guò)程量還是狀態(tài)量
引導學(xué)生練習學(xué)案中的例1
對學(xué)生反饋加以評價(jià),提出規范性的要求
回答問(wèn)題:
1. P=mv
2. 與速度方向相同
3. 狀態(tài)量
做練習,并展示
回顧舊知識動(dòng)量,通過(guò)練習引出新內容動(dòng)量的變化;通過(guò)學(xué)生展示分析提高學(xué)生語(yǔ)言表達能力,突破動(dòng)量變化矢量性的重點(diǎn)。
多元互動(dòng)
理論探究深入新知
教師提出問(wèn)題:動(dòng)量的變化產(chǎn)生的原因是什么?
針對學(xué)生展示進(jìn)行評價(jià)
學(xué)生動(dòng)筆推導并在投影展示推導過(guò)程
通過(guò)理論推導培養學(xué)生邏輯推理能力,加強對動(dòng)量定理的理解,從而突破本節課重點(diǎn)。培養了學(xué)生的語(yǔ)言表達能力,加強了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導過(guò)程,引出沖量定義、矢量性及單位
動(dòng)量定理的內容和表達式
思考、回答老師提問(wèn)
通過(guò)老師結合學(xué)生推導過(guò)程給出新概念新內容,連接順暢,學(xué)生易于接受,從而達到教學(xué)目標。
當堂訓練 強化認知
展示網(wǎng)球運動(dòng)員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片,并創(chuàng )設情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2,教師進(jìn)行規范性指導
重現鳥(niǎo)撞飛機情境,進(jìn)行練習2
深化拓展:宇宙垃圾問(wèn)題
做學(xué)案例2
觀(guān)看視頻,并進(jìn)行計算
有興趣的課下查詢(xún)相關(guān)資料
通過(guò)創(chuàng )設情境提出例題,以一些感性認識為依托,加強直觀(guān)性和形象性,通過(guò)例題分析培養學(xué)生答題規范性,加深對動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
通過(guò)再現鳥(niǎo)撞飛機情境與前面呼應,通過(guò)計算得出鳥(niǎo)撞飛機的作用力大小來(lái)解釋前面提出的疑問(wèn)。加強對動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
結合當今社會(huì )熱點(diǎn),深化課堂,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習積極性。
動(dòng)量定理在生活中的應用
播放視頻汽車(chē)碰撞安全測試視頻,提出問(wèn)題,安全氣囊的原理(教師可以引領(lǐng)學(xué)生分析)
1.學(xué)生展示籃球傳球過(guò)程,并解釋其物理原理
2.足球比賽經(jīng)常出現用頭爭搶球的情景,如果改成鉛球還搶嗎?
3.將白紙放到水杯下面,盡量讓水杯不動(dòng),如何將白紙抽出?
我來(lái)說(shuō)一說(shuō)
觀(guān)看視頻,思考問(wèn)題并回答
小組討論、分析各種情況
學(xué)生舉例生活中與動(dòng)量定理有關(guān)的生活現象
通過(guò)圖片展示或是學(xué)生動(dòng)手操作生活中的現象,體現了物理從生活中來(lái),我們還要將其運用于實(shí)踐中,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)好物理的信心。加強學(xué)生對動(dòng)量定理的理解,并達到教學(xué)目標。
通過(guò)學(xué)生舉例聯(lián)系生活,強化了學(xué)生從直觀(guān)形象思維到抽象邏輯思維的過(guò)渡。
總結提升
課堂小結
分享收獲
通過(guò)學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現了課堂分享特征
七、板書(shū)設計
§16.2動(dòng)量和動(dòng)量定理
一、動(dòng)量的變化
1.定義式: ⊿P=P’-P
2. 動(dòng)量的變化量是矢量
二、動(dòng)量定理
1.探究動(dòng)量變化的原因
2. 沖量
。1) 定義式:I=Ft
。2) 方向:與F相同
。3) 單位:N﹒s
3.動(dòng)量定理
。1)內容:物體的動(dòng)量變化量與所受合外力的沖量相等
。2)公式:P’-P=I合 或 mv’-mv=F合t
4.動(dòng)量定理在生活中的應用
八、教學(xué)設計評價(jià)
【四個(gè)特征】
溫暖特征:通過(guò)本節課我在教學(xué)中盡力做到關(guān)注每一位學(xué)生,讓多數學(xué)生參與到課堂中來(lái),在巡視過(guò)程中對部分學(xué)生加以指導,課堂氛圍比較輕松和諧,體現了溫暖的特征。
自主特征:通過(guò)小坐合作,自主探究動(dòng)量變化的原因,培養學(xué)生思維能力
開(kāi)放特征:本節課學(xué)生積極踴躍參與課堂教學(xué),討論開(kāi)放式題目,學(xué)生思維沒(méi)有受到約束,開(kāi)闊學(xué)生視野,課堂氣氛比較活躍,體現生命課堂開(kāi)放的特征。
分享特征:通過(guò)學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現了課堂分享特征。
高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇4
一、說(shuō)教材
1.教材的地位和作用:
本章引入動(dòng)量這個(gè)新概念并結合牛頓第二定律推導出《動(dòng)量定理》!秳(dòng)量定理》側重于力在時(shí)間上的累積效果。為解決力學(xué)問(wèn)題開(kāi)辟了新的途徑,尤其是打擊和碰撞的問(wèn)題。這一章可視為牛頓力學(xué)的進(jìn)一步展開(kāi),為力學(xué)的重點(diǎn)章。
《動(dòng)量定理》為本章第二節,是第一節《動(dòng)量和沖量》的繼續,同時(shí)又為第三節《動(dòng)量守恒定律》奠定了基礎。所以《動(dòng)量定理》有承前啟后的作用。同時(shí)《動(dòng)量定理》的知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著(zhù)密切的關(guān)系,因此學(xué)習這部分知識有著(zhù)廣泛的現實(shí)意義。
2.本節教學(xué)重點(diǎn):
(1)動(dòng)量定理的推導和對動(dòng)量定理的理解;
(2)利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象和一維情況下的定量分析。
3.教學(xué)難點(diǎn):
動(dòng)量定理的矢量性,也就是如何正確理解“合”外力的沖量等于物體“動(dòng)量的變化”。尤其是方向的一致性,即合外力的沖量的方向和動(dòng)量變化量的方向一致。
4.教學(xué)目標:根據教材、大綱和學(xué)生情況,制定本節課的教學(xué)目標有三個(gè)方面:
●知識與技能
(1)能從牛頓運動(dòng)定律和運動(dòng)學(xué)公式推導出動(dòng)量定理的表達式。
(2)理解動(dòng)量定理的確切含義,知道動(dòng)量定理適用于變力。
(3)會(huì )用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現象和處理有關(guān)的問(wèn)題。
●過(guò)程與方法
(1)通過(guò)對動(dòng)量定理的探究過(guò)程,嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問(wèn)題,認識物理模型工具在物理學(xué)的作用。
(2)能夠應用動(dòng)量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問(wèn)題,在分析、解決問(wèn)題的過(guò)程中培養交流、合作能力。
●情感態(tài)度與價(jià)值觀(guān)
(1)有參與科技活動(dòng)的熱情,有從生活到物理,從物理到生活的意識。
(2)有主動(dòng)與他人合作的精神,有團隊意識。
(3)關(guān)心國內、國外科技發(fā)展現狀與趨勢,有振興中華的使命感與責任感,有將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的意識。
二、學(xué)情分析
高一學(xué)生思維方式要求逐步由形象思維向抽象思維過(guò)渡,因此在教學(xué)中需以一些感性認識作為依托,加強直觀(guān)性和形象性,以便學(xué)生理解。
學(xué)生有根據加速度來(lái)分析力和運動(dòng)的知識準備,利用2004年1月4日美國航天局的“勇氣號”探測器著(zhù)陸火星的圖片,創(chuàng )設問(wèn)題情景,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生把物理現象自然過(guò)渡到新知識點(diǎn)上,從而引導學(xué)生應用已掌握的基礎知識,通過(guò)理論分析和推理判斷來(lái)獲得新知識。
撞擊、打擊現象是學(xué)生在生活中比較熟悉的,也是他們容易發(fā)生興趣的現象。充分發(fā)揮圖片、錄像和演示實(shí)驗的作用,符合他們好奇、好動(dòng)、好強的心理特點(diǎn),調動(dòng)他們學(xué)習的積極性和主動(dòng)性。
三、教學(xué)方法
應用實(shí)驗導入法、分組實(shí)驗法,啟發(fā)學(xué)生通過(guò)自己的思考和討論來(lái)探究動(dòng)量定理。
四、教學(xué)程序
本節課分為三個(gè)環(huán)節,圖片新聞創(chuàng )設情景;建立模型共同探究;應用動(dòng)量定理。
第一環(huán)節:創(chuàng )設情景
通過(guò)圖片新聞的方式,應用多媒體展示“勇氣號”探測器成功登陸火星過(guò)程的一組圖片,創(chuàng )設問(wèn)題情境導入新課,讓同學(xué)們產(chǎn)生感性認識。結合他們的生活經(jīng)驗,大部分同學(xué)會(huì )意識到有一系列措施減小撞地速度,安全氣囊的作用是延長(cháng)作用時(shí)間。為了使思路明朗化,提出三個(gè)簡(jiǎn)單問(wèn)題:
(1)摩擦降(圖1)、降落傘(圖2)和反向發(fā)動(dòng)機(圖3)的作用是什么?
(2)安全氣囊(圖4)的作用是什么?
(3)采取這些措施最終的目的是什么?
通過(guò)上述問(wèn)題,大部分同學(xué)應該想到是為了減小撞擊力,還會(huì )粗淺地認為,對于同一個(gè)物體,撞前速度越小,撞擊力越小;撞擊時(shí)間越長(cháng),撞擊力越小。
通過(guò)問(wèn)題情景的創(chuàng )設,極大的調動(dòng)了學(xué)生的情感注意力和情感體驗力,為師生共同發(fā)現問(wèn)題、提出問(wèn)題、探究問(wèn)題、解決問(wèn)題打下了基礎。把高科技的情景引入課堂,體現時(shí)代性,符合新課程標準的基本理論。
第二環(huán)節:建立模型
這時(shí)候速度、時(shí)間、動(dòng)量、沖量、力等幾個(gè)物理量在學(xué)生的頭腦中還需要整合,從感性認識進(jìn)一步上升到理性認識。師生共同建立物理模型,這個(gè)模型為水平面上的物體,在合力F的作用下,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t,動(dòng)量由mv0變?yōu)閙vt。引導同學(xué)們根據所學(xué)到的牛頓運動(dòng)定律的知識,去整理這幾個(gè)物理量之間的關(guān)系,探索動(dòng)量變化跟所受合力的沖量之間的關(guān)系。這與新課程標準中提倡的鼓勵學(xué)生體驗自然規律發(fā)現的過(guò)程,從而建立對自然科學(xué)的認識和掌握研究科學(xué)的方法是一致的。
在這個(gè)模型的基礎上,通過(guò)推導,大部分同學(xué)會(huì )得到一個(gè)表達式:
Ft=mvt-mv0或Ft=△P
這時(shí)不要急于歸納它的物理意義,而是給出學(xué)生想像和討論的時(shí)間,讓同學(xué)們試著(zhù)解釋它,剛開(kāi)始可能得到一些不完整的結論,比如“沖量等于動(dòng)量之差”或“沖量等于動(dòng)量相減”,或“沖量引起動(dòng)量發(fā)生變化”。隨著(zhù)討論的深入,引導同學(xué)們回憶動(dòng)量的變化這個(gè)概念。在求同存異的過(guò)程中,探究出合沖量和動(dòng)量變化量的關(guān)系,比如數量關(guān)系,因果關(guān)系會(huì )逐漸清晰,但方向關(guān)系還沒(méi)有特別明朗化。在同學(xué)們基本理解的基礎上,老師總結并板書(shū)動(dòng)量定理的內容。在師生共同解決問(wèn)題的學(xué)習中,通過(guò)原有知識的激活,然后再通過(guò)順應過(guò)程重建新知識與原有知識結構之間的聯(lián)系,使認知發(fā)展從一個(gè)平衡狀態(tài)進(jìn)入另一個(gè)更高的發(fā)展平衡狀態(tài),這一點(diǎn)符合學(xué)生的學(xué)習建構理論。
當同學(xué)們基本能運用動(dòng)量定理初步解決恒力的問(wèn)題時(shí),可引伸到動(dòng)量定理也適用于隨時(shí)間變化的力,比如打擊力或撞擊力,但這個(gè)力F應取作用時(shí)間內的平均力。這樣可以開(kāi)闊學(xué)生的思路,便于他們自覺(jué)的運用所學(xué)知識來(lái)處理問(wèn)題。
第三環(huán)節:定性應用
為了培養學(xué)生在物理學(xué)中從實(shí)踐到理論,再用理論來(lái)指導實(shí)踐的研究方法。鼓勵學(xué)生將學(xué)習到的物理知識與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系起來(lái)。首先圍繞定理Ft=△P分情況進(jìn)行討論。
首先設置一個(gè)問(wèn)題:如果把雞蛋從一米高的地方釋放,摔到水泥地上,碎了,采取什么措施可保證雞蛋不摔碎?讓同學(xué)們設計多種方案,他們會(huì )猜測在地上鋪上沙子,或放一盆水,或海綿等一些彈性好的物質(zhì),接著(zhù)利用有代表性的彈性好的海綿加以驗證,把同學(xué)們的'設計留成興趣作業(yè)。對那些有創(chuàng )造力的設計,給予充分的欣賞和肯定。
減小力的作用。繼續和同學(xué)們一塊分析生活中常見(jiàn)的現象,展示圖片(圖5),引導同學(xué)自己找出生產(chǎn)、生活中的更多例子。
為了引導學(xué)生全面思考問(wèn)題,繼續通過(guò)播放錄像創(chuàng )設了下列的物理情景:鐵錘釘釘子,沖床沖壓鋼板并提出問(wèn)題。讓同學(xué)們繼續歸納出共性規律:作用時(shí)間短,作用力大。引導學(xué)生自己找出生產(chǎn)、生活中的更多例子,充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用,培養他們知識遷移的能力。
通過(guò)運用對比的方法,對上述兩類(lèi)問(wèn)題深入分析,使學(xué)生對動(dòng)量定理加深了理解。實(shí)現了“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的結合。促使學(xué)生從理性認識再到感性認識,符合認識論。
在定性分析的基礎上,再次舉出第一節的例題,給出這個(gè)例題有三個(gè)目的:
第一個(gè)目的是在上一節分析碰撞過(guò)程中動(dòng)量變化量的基礎上,這節課給出撞擊的時(shí)間,同學(xué)們可以應用動(dòng)量定理來(lái)計算撞擊力的大小。
在師生共同分析的過(guò)程中,第二個(gè)目的也就基本達到了,探索出了怎樣應用動(dòng)量定理解題的關(guān)鍵步驟,比如必須首先規定正方向,求動(dòng)量的變化,再應用動(dòng)量定理列方程求未知量。
第三個(gè)目的:突破難點(diǎn),也就是動(dòng)量定理的矢量性,設計兩個(gè)有梯度的問(wèn)題來(lái)降低難度。
例1:質(zhì)量為0.1kg的鋼球,以6m/s的速度水平向右運動(dòng),碰到一個(gè)堅硬的障礙物后被彈回,沿著(zhù)同一直線(xiàn)以6m/s的速度水平向左運動(dòng),接觸時(shí)間為0.02秒,小球受到的彈力的平均值有多大?
問(wèn)題(1):物體動(dòng)量變化量是什么方向?
問(wèn)題(2):聯(lián)系你學(xué)過(guò)的彈力產(chǎn)生的條件,從形變的角度分析彈力的方向,合力沖量的方向應該是什么方向?
通過(guò)這樣的比較,同學(xué)們將發(fā)現:合力沖量的方向與動(dòng)量變化量的方向相同,使動(dòng)量定理的矢量性這個(gè)難點(diǎn)具體化和逐漸明朗化。
為了進(jìn)一步突出重點(diǎn)和突破難點(diǎn),繼續研究第一節中“思考與討論”題。
思考與討論:
例2:一個(gè)質(zhì)量為0.2kg的鋼球,以2m/s的速度斜射到堅硬的大理石板上,入射的角度為45°,碰撞后被斜著(zhù)彈出,彈出的角度也是45°,速度仍為2m/s。
問(wèn)題:除了能應用平行四邊形分析撞擊過(guò)程中的動(dòng)量的變化的方向,能否根據動(dòng)量定理來(lái)分析小球動(dòng)量的變化?
有上節課的基礎,根據平行四邊形定則,能夠判斷動(dòng)量變化的方向垂直于接觸面;根據彈力方向的判斷,合沖量的方向也在這個(gè)方向上。為了使問(wèn)題形象化,準備了一個(gè)小動(dòng)畫(huà),以顯示撞擊的過(guò)程中小球的形變,以明確小球受到的彈力的方向,進(jìn)而顯示合沖量的方向。以此深入地體會(huì )動(dòng)量定理的表達式是一個(gè)矢量式。整個(gè)過(guò)程以學(xué)生為主體,避免了老師的“一言堂”,做到了“老師搭臺,學(xué)生唱戲”,在課堂上增強了自主學(xué)習和合作學(xué)習的氛圍。
神舟5號的成功發(fā)射和回收,是中國航天技術(shù)的又一個(gè)里程碑。通過(guò)錄像和圖片,讓同學(xué)們圍繞動(dòng)量定理,來(lái)分析神舟五號如何采取一系列措施實(shí)現軟著(zhù)陸的。當同學(xué)們發(fā)現自己能夠用新知識解決如此驚天動(dòng)地的偉大創(chuàng )舉時(shí),必然熱血沸騰,激發(fā)他們的愛(ài)國熱情,樹(shù)立正確的科學(xué)觀(guān),培養他們振興中華,將科學(xué)服務(wù)于人類(lèi)的使命感和責任感。
至此,這一節課的學(xué)習基本結束,老師根據板書(shū)小結本節課的重點(diǎn)-動(dòng)量定理的內容,留作業(yè):
1.P123.3,4。
2.科技小論文:圍繞2003年4月7日世界衛生日的主題“道路安全”觀(guān)察在汽車(chē)和摩托車(chē)等交通工具中,都有什么樣的安全措施,應用你學(xué)習的知識,尤其是動(dòng)量定理加以分析。實(shí)現從物理到生活,從理論到實(shí)踐。
高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇5
教學(xué)目的:
1.知道動(dòng)量守恒定律的內容,掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件,并在具體問(wèn)題中判斷動(dòng)量是否守恒。
2.學(xué)會(huì )沿同一直線(xiàn)相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量守恒定律的推導。3.知道動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基本規律之一。
教學(xué)重點(diǎn):
重點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律及其守恒條件的判定。
教學(xué)難點(diǎn):
難點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律的理解。
教具:
1.氣墊導軌、光門(mén)和光電計時(shí)器,已稱(chēng)量好質(zhì)量的兩個(gè)滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。
教學(xué)過(guò)程:
前面已經(jīng)學(xué)習了動(dòng)量定理,下面再來(lái)研究?jì)蓚(gè)發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統,在不受外力的'情況下,二者發(fā)生相互作用前后各自的動(dòng)量發(fā)生什么變化,整個(gè)物體系統的動(dòng)量又將如何?
1.從生活現象引入:兩個(gè)同學(xué)靜止在滑冰場(chǎng)上,總動(dòng)量為0,用力推開(kāi)后,總動(dòng)量為多少?(接下來(lái)通過(guò)實(shí)驗建立模型分析)
2.實(shí)驗:
1)準備:在已調節水平的氣墊導軌上放置兩個(gè)質(zhì)量相等的滑塊,用細線(xiàn)連在一起處于被壓縮狀態(tài)
2)解說(shuō)實(shí)驗操作過(guò)程
3)實(shí)際操作
4)實(shí)驗結論:兩個(gè)物體在相互作用的過(guò)程中,它們的總動(dòng)量是一樣的
3.理論推導總結出動(dòng)量守恒定律并分析成立條件
1)推導:
碰撞之前總動(dòng)量:P=P1+P2=m11+m22
碰撞之后總動(dòng)量:P'=P1'+P2'=m11'+m22'
碰撞過(guò)程:F1t=m11'-m11
F2t=m22'-m22
由牛三定律有:F1t=-F2t
m11'-m11=-(m22'-m22)
整理:m11+m22=m11'+m22'
即:P=P'
2)引入概念:
1.系統:相互作用的物體組成系統。
2.外力:外物對系統內物體的作用力
3.內力:系統內物體相互間的作用力
分析得到上述兩球碰撞得出的結論的條件:
兩球碰撞時(shí)除了它們相互間的作用力(系統的內力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動(dòng)摩擦可以不計,所以說(shuō)m1和m2系統不受外力,或說(shuō)它們所受的合外力為零。
結論:相互作用的物體所組成的系統,如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統的總動(dòng)量保持不變。這個(gè)結論叫做動(dòng)量守恒定
4.動(dòng)量守恒定律
1)內容:一個(gè)系統不受外力或者所受外力的和為零,這個(gè)系統的總動(dòng)量保持不變
2)注意點(diǎn):
、傺芯繉ο:系統(注意系統的選取)
、趨^別:a.外力的和:對系統或單個(gè)物體而言
b.合外力:對單個(gè)物體而言
、蹆攘_量只改變系統內物體的動(dòng)量,不改變系統的總動(dòng)量
、苁噶啃(即不僅對一維的情況成立,對二維的情況也成立,例如斜碰)
、萃恍(參考系的同一性,時(shí)刻的同一性)
、拮饔们昂,作用過(guò)程中,系統的總動(dòng)量均保持不變
5.分析動(dòng)量守恒定律成立條件:
b)F合=0(嚴格條件)F內遠大于F外(近似條件)某方向上合力為0,在這個(gè)方向上成立
6.適用范圍(比牛頓定律具有更廣的適用范圍:微觀(guān)、高速)
7.小結
高二物理《動(dòng)量定理》微課教學(xué)設計 篇6
三維教學(xué)目標
1、知識與技能:掌握運用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
2、過(guò)程與方法:知道運用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題應注意的問(wèn)題,并知道運用動(dòng)量守恒定律解決有關(guān)問(wèn)題的優(yōu)點(diǎn)。
3、情感、態(tài)度與價(jià)值觀(guān):學(xué)會(huì )用動(dòng)量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問(wèn)題,培養思維能力。
教學(xué)重點(diǎn):運用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
教學(xué)難點(diǎn):動(dòng)量守恒定律的應用。
教學(xué)方法:教師啟發(fā)、引導,學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具:投影片、多媒體輔助教學(xué)設備。
(一)引入新課
動(dòng)量守恒定律的內容是什么?分析動(dòng)量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴格條件)②F內遠大于F外(近似條件,③某方向上合力為0,在這個(gè)方向上成立。)
(二)進(jìn)行新課
1、動(dòng)量守恒定律與牛頓運動(dòng)定律
用牛頓定律自己推導出動(dòng)量守恒定律的表達式。
(1)推導過(guò)程:
根據牛頓第二定律,碰撞過(guò)程中1、2兩球的加速度分別是:
根據牛頓第三定律,F1、F2等大反響,即F1=-F2所以:
碰撞時(shí)兩球間的作用時(shí)間極短,用表示,則有:
代入并整理得
這就是動(dòng)量守恒定律的表達式。
(2)動(dòng)量守恒定律的重要意義
從現代物理學(xué)的理論高度來(lái)認識,動(dòng)量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個(gè)最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實(shí)踐的角度來(lái)看,迄今為止,人們尚未發(fā)現動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反,每當在實(shí)驗中觀(guān)察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現象時(shí),物理學(xué)家們就會(huì )提出新的假設來(lái)補救,最后總是以有新的發(fā)現而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時(shí),按動(dòng)量守恒,反沖核應該沿電子的反方向運動(dòng)。但云室照片顯示,兩者徑跡不在一條直線(xiàn)上。為解釋這一反,F象,1930年泡利提出了中微子假說(shuō)。由于中微子既不帶電又幾乎無(wú)質(zhì)量,在實(shí)驗中極難測量,直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(2000年高考綜合題23②就是根據這一歷史事實(shí)設計的)。又如人們發(fā)現,兩個(gè)運動(dòng)著(zhù)的帶電粒子在電磁相互作用下動(dòng)量似乎也是不守恒的。這時(shí)物理學(xué)家把動(dòng)量的概念推廣到了電磁場(chǎng),把電磁場(chǎng)的'動(dòng)量也考慮進(jìn)去,總動(dòng)量就又守恒了。
2、應用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題的基本思路和一般方法
(1)分析題意,明確研究對象
在分析相互作用的物體總動(dòng)量是否守恒時(shí),通常把這些被研究的物體總稱(chēng)為系統.對于比較復雜的物理過(guò)程,要采用程序法對全過(guò)程進(jìn)行分段分析,要明確在哪些階段中,哪些物體發(fā)生相互作用,從而確定所研究的系統是由哪些物體組成的。
(2)要對各階段所選系統內的物體進(jìn)行受力分析
弄清哪些是系統內部物體之間相互作用的內力,哪些是系統外物體對系統內物體作用的外力。在受力分析的基礎上根據動(dòng)量守恒定律條件,判斷能否應用動(dòng)量守恒。
(3)明確所研究的相互作用過(guò)程,確定過(guò)程的始、末狀態(tài)
即系統內各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達式。
注意:在研究地面上物體間相互作用的過(guò)程時(shí),各物體運動(dòng)的速度均應取地球為參考系。
(4)確定好正方向建立動(dòng)量守恒方程求解。
3、動(dòng)量守恒定律的應用舉例
例2:如圖所示,在光滑水平面上有A、B兩輛小車(chē),水平面的左側有一豎直墻,在小車(chē)B上坐著(zhù)一個(gè)小孩,小孩與B車(chē)的總質(zhì)量是A車(chē)質(zhì)量的10倍。兩車(chē)開(kāi)始都處于靜止狀態(tài),小孩把A車(chē)以相對于地面的速度v推出,A車(chē)與墻壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A車(chē)后,又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出,A車(chē)相對于地面的速度都是v,方向向左。則小孩把A車(chē)推出幾次后,A車(chē)返回時(shí)小孩不能再接到A車(chē)?
分析:此題過(guò)程比較復雜,情景難以接受,所以在講解之前,教師應多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過(guò)程,創(chuàng )設情景,降低理解難度。
解:取水平向右為正方向,小孩第一次
推出A車(chē)時(shí):mBv1-mAv=0
即:v1=
第n次推出A車(chē)時(shí):mAv+mBvn-1=-mAv+mBvn
則:vn-vn-1=,
所以:vn=v1+(n-1)
當vn≥v時(shí),再也接不到小車(chē),由以上各式得n≥5.5取n=6
點(diǎn)評:關(guān)于n的取值也是應引導學(xué)生仔細分析的問(wèn)題,告誡學(xué)生不能盲目地對結果進(jìn)行“四舍五入”,一定要注意結論的物理意義。
課后補充練習
(1)(2002年全國春季高考試題)在高速公路上發(fā)生一起交通事故,一輛質(zhì)量為15000kg向南行駛的長(cháng)途客車(chē)迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車(chē),碰后兩車(chē)接在一起,并向南滑行了一段距離后停止.根據測速儀的測定,長(cháng)途客車(chē)碰前以20m/s的速度行駛,由此可判斷卡車(chē)碰前的行駛速率為()
A.小于10m/sB.大于10m/s小于20m/s
C.大于20m/s小于30m/sD.大于30m/s小于40m/s
(2)如圖所示,A、B兩物體的質(zhì)量比mA∶mB=3∶2,它們原來(lái)靜止在平板車(chē)C上,A、B間有一根被壓縮了的彈簧,A、B與平板車(chē)上表面間動(dòng)摩擦因數相同,地面光滑.當彈簧突然釋放后,則有()
A.A、B系統動(dòng)量守恒B.A、B、C系統動(dòng)量守恒
C.小車(chē)向左運動(dòng)D.小車(chē)向右運動(dòng)
(3)把一支槍水平固定在小車(chē)上,小車(chē)放在光滑的水平面上,槍發(fā)射出一顆子彈時(shí),關(guān)于槍、彈、車(chē),下列說(shuō)法正確的是
A.槍和彈組成的系統,動(dòng)量守恒
B.槍和車(chē)組成的系統,動(dòng)量守恒
C.三者組成的系統,因為槍彈和槍筒之間的摩擦力很小,使系統的動(dòng)量變化很小,可以忽略不計,故系統動(dòng)量近似守恒
D.三者組成的系統,動(dòng)量守恒,因為系統只受重力和地面支持力這兩個(gè)外力作用,這兩個(gè)外力的合力為零
(4)甲乙兩船自身質(zhì)量為120kg,都靜止在靜水中,當一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩以相對于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時(shí),不計阻力,甲、乙兩船速度大小之比:v甲∶v乙=_______.
(5)(2001年高考試題)質(zhì)量為M的小船以速度v0行駛,船上有兩個(gè)質(zhì)量皆為m的小孩a和b,分別靜止站在船頭和船尾.現在小孩a沿水平方向以速率v(相對于靜止水面)向前躍入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相對于靜止水面)向后躍入水中.求小孩b躍出后小船的速度.
(6)如圖所示,甲車(chē)的質(zhì)量是2kg,靜止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一個(gè)質(zhì)量為1kg的小物體.乙車(chē)質(zhì)量為4kg,以5m/s的速度向左運動(dòng),與甲車(chē)碰撞以后甲車(chē)獲得8m/s的速度,物體滑到乙車(chē)上.若乙車(chē)足夠長(cháng),上表面與物體的動(dòng)摩擦因數為0.2,則物體在乙車(chē)上表面滑行多長(cháng)時(shí)間相對乙車(chē)靜止?(g取10m/s2)
4、反沖運動(dòng)與火箭
演示實(shí)驗1:老師當眾吹一個(gè)氣球,然后,讓氣球開(kāi)口向自己放手,看到氣球直向學(xué)生飛去,人為制造一點(diǎn)“驚險氣氛”,活躍課堂氛圍。
演示實(shí)驗2:用薄鋁箔卷成一個(gè)細管,一端封閉,另一端留一個(gè)很細的口,內裝由火柴頭上刮下的藥粉,把細管放在支架上,用火柴或其他辦法給細管加熱,當管內藥粉點(diǎn)燃時(shí),生成的燃氣從細口迅速?lài)姵,細管便向相反的方向飛去。
演示實(shí)驗3:把彎管裝在可以旋轉的盛水容器的下部,當水從彎管流出時(shí),容器就旋轉起來(lái)。
提問(wèn):實(shí)驗1、2中,氣球、細管為什么會(huì )向后退呢?實(shí)驗3中,細管為什么會(huì )旋轉起來(lái)呢?
看起來(lái)很小的幾個(gè)實(shí)驗,其中包含了很多現代科技的基本原理:如火箭的發(fā)射,人造衛星的上天,大炮發(fā)射等。應該如何去解釋這些現象呢?這節課我們就學(xué)習有關(guān)此類(lèi)的問(wèn)題。
(1)反沖運動(dòng)
A、分析:細管為什么會(huì )向后退?(當氣體從管內噴出時(shí),它具有動(dòng)量,由動(dòng)量守恒定律可知,細管會(huì )向相反方向運動(dòng)。)
B、分析:反擊式水輪機的工作原理:當水從彎管的噴嘴噴出時(shí),彎管因反沖而旋轉,這是利用反沖來(lái)造福人類(lèi),象這樣的情況還很多。
為了使學(xué)生對反沖運動(dòng)有更深刻的印象,此時(shí)再做一個(gè)發(fā)射禮花炮的實(shí)驗。分析,禮花為什么會(huì )上天?
(2)火箭
對照書(shū)上“三級火箭”圖,介紹火箭的基本構造和工作原理。
播放課前準備的有關(guān)衛星發(fā)射、“和平號”空間站、“探路者”號火星探測器以及我國“神舟號”飛船等電視錄像,使學(xué)生不僅了解航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行的知識,而且要學(xué)生知道,我國的航天技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列,激發(fā)學(xué)生的愛(ài)國熱情。閱讀課后閱讀材料——《航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行》。
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