《动量和动量定理》学案.docx
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1、动量和动量定理学案高二物理动量和动量定理教案分析高二物理动量和动量定理教案分析【课前四问】第一问:我准备这节课让学生获得什么?一、教材分析本节课是人教版选修3-5第十六章其次节内容,本节的内容为“动量和动量定理”,本节分两课时来完成,这节课为第一课时。也是本章的重点内容,是第一节“试验:探究碰撞中的守恒量”的接着,同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。“动量定理”是牛顿其次定律的进一步绽开。它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力学问题开拓了新途径,尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的学问与人们的日常生活,生产技术和科学探讨有着亲密的关系,因此学习这部分学问
2、有着广泛的现实意义。二、学情分析学生已经驾驭了动量概念,会运用牛顿其次定律和运动学公式等,为本节课的学习打下了坚实的基础。中学生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中须要以一些感性相识为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解,因此在教学中多让学生参加利用动量定理说明生活中的有关现象,加强学生思维由形象到抽象的过渡。三、教学目标学问与技能:1理解动量的改变和冲量的定义;2理解动量定理的含义和表达式,理解其矢量性;3会用动量定理说明有关物理现象,并能驾驭动量定理的简洁计算过程与方法:通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式,培育学生逻辑运算实力。情感看法与价值观:1.通过运
3、用所学学问推导新的规律,培育学生学习的爱好,激发学生探究新学问的欲望。2.通过用动量定理说明有关物理现象,培育学生用所学物理学问应用于生活实践中去,体现物理学在生活中的指导作用。四、教学重难点教学重点:理解动量的改变、冲量、动量定理的表达式和矢量性教学难点:用动量定理说明有关物理现象,针对动量定理进行简洁的计算其次问:我准备让学生怎样获得?五、教学策略依据建构主义学习理论,学生学习过程是在老师创设的情境下,借助已有的学问和阅历,主动探究,主动沟通,从而建立新的认知结构的过程。学习是学生主体进行意义建构的过程。因此要创设建构学问的学习环境,树立以人为本的教化观念,发展不断建构的认知过程。我校开展
4、的“四五四”绿色生命教化课堂教学模式,就是以学生为中心,突出学生在学习过程中的主体地位,通过自主学习、多元互动提升学生的学习实力。1.本节从“鸟撞飞机”的情景引入,可以激发学生学习的爱好,在课程学习中通过练习题计算出鸟撞击飞机的力,两者相呼应。这种情景导入的目的在于引起学生的有意留意,激发学生的爱好和求知欲望。2.在课堂上通过学生的相互探讨,把学生的思维充分地调动起来,让他们主动参加学习,成为学习的主子。从而使困难性的内容演化成简洁易懂的内容。并加以多媒体课件,最大限度地发挥学生的主动性和创建性,提高他们的思维实力和视察实力,同时老师的适当总结,使他们对学问有了更深更全面的相识。3.在反馈拓展
5、环节,针对鸟撞飞机事务进行相关计算,同时拓展到更高空间即太空垃圾问题,结合科技前沿对学生进行情感教化,开阔学生视野。第三问:我准备多长时间让学生获得?5分钟创设情境并复习引入新课,10分钟学生自主探究,25分钟与学生互动沟通,5分钟总结共享布置作业。第四问:我怎么知道教学达到了我的要求,有多少学生达到我的要求?通过小组合作,生生、师生、生本互动,了解学生的驾驭、落实状况;通过问题探讨,了解学生对学问的运用。【五个环节】六、教学过程教学环节老师活动学生活动设计意图创设情境复习引入关于鸟撞飞机的报道,播放鸟撞飞机的视频视察、体会、思索通过多媒体协助视频,激发学生爱好,设疑,为动量定理的简洁计算做铺
6、垫复习提问:1.动量的定义2.动量的方向3.动量是过程量还是状态量引导学生练习学案中的例1对学生反馈加以评价,提出规范性的要求回答问题:1.P=mv2.与速度方向相同3.状态量做练习,并展示回顾旧学问动量,通过练习引出新内容动量的改变;通过学生展示分析提高学生语言表达实力,突破动量改变矢量性的重点。多元互动理论探究深化新知老师提出问题:动量的改变产生的缘由是什么?针对学生展示进行评价学生动笔推导并在投影展示推导过程通过理论推导培育学生逻辑推理实力,加强对动量定理的理解,从而突破本节课重点。培育了学生的语言表达实力,加强了生生沟通、师生沟通。联系学生推导过程,引出冲量定义、矢量性及单位动量定理的
7、内容和表达式思索、回答老师提问通过老师结合学生推导过程给出新概念新内容,连接顺畅,学生易于接受,从而达到教学目标。当堂训练强化认知展示网球运动员李娜获澳网冠军图片,并创设情境让学生做学案上例2,老师进行规范性指导重现鸟撞飞机情境,进行练习2深化拓展:宇宙垃圾问题做学案例2观看视频,并进行计算有爱好的课下查询相关资料通过创设情境提出例题,以一些感性相识为依托,加强直观性和形象性,通过例题分析培育学生答题规范性,加深对动量定理的理解,从而突破教学难点。通过再现鸟撞飞机情境与前面呼应,通过计算得出鸟撞飞机的作用力大小来说明前面提出的疑问。加强对动量定理的理解,从而突破教学难点。结合当今社会热点,深化
8、课堂,从而激发学生学习主动性。动量定理在生活中的应用播放视频汽车碰撞平安测试视频,提出问题,平安气囊的原理(老师可以引领学生分析)1.学生展示篮球传球过程,并说明其物理原理2.足球竞赛常常出现用头争抢球的情景,假如改成铅球还抢吗?3.将白纸放到水杯下面,尽量让水杯不动,如何将白纸抽出?我来说一说观看视频,思索问题并回答小组探讨、分析各种状况学生举例生活中与动量定理有关的生活现象通过图片展示或是学生动手操作生活中的现象,体现了物理从生活中来,我们还要将其运用于实践中,从而激发学生学好物理的信念。加强学生对动量定理的理解,并达到教学目标。通过学生举例联系生活,强化了学生从直观形象思维到抽象逻辑思维
9、的过渡。总结提升课堂小结共享收获通过学生沟通让学生共享各自的收获,体现了课堂共享特征七、板书设计16.2动量和动量定理一、动量的改变1定义式:P=P-P2动量的改变量是矢量二、动量定理1探究动量改变的缘由2冲量(1)定义式:I=Ft(2)方向:与F相同(3)单位:Ns3动量定理(1)内容:物体的动量改变量与所受合外力的冲量相等(2)公式:P-P=I合或mv-mv=F合t4.动量定理在生活中的应用八、教学设计评价【四个特征】暖和特征:通过本节课我在教学中尽力做到关注每一位学生,让多数学生参加到课堂中来,在巡察过程中对部分学生加以指导,课堂氛围比较轻松和谐,体现了暖和的特征。自主特征:通过小坐合作
10、,自主探究动量改变的缘由,培育学生思维实力开放特征:本节课学生主动踊跃参加课堂教学,探讨开放式题目,学生思维没有受到约束,开阔学生视野,课堂气氛比较活跃,体现生命课堂开放的特征。共享特征:通过学生沟通让学生共享各自的收获,体现了课堂共享特征。动量定理和动量守恒定律的应用 动量定理和动量守恒定律的应用 1、动量定理动量定理描述的是力对时间的累积效果,它虽是由牛顿运动定律干脆推导而来,但应用时却比牛顿其次定律具有更大的敏捷性租更宽泛的应用范围例1:质量为0.5kg的小球自高5m处自由下落至沙坑中,最终静止在沙坑中,整个过程历时1.2s,则沙子对小球的平均阻力为多大?(不计空气阻力,取g10m/s2
11、) 例2:如图所示,滑块A和滑块B紧靠在一起放在光滑水平画上,颗子弹以某一速度射入滑块A,最终由滑块B穿出,已知滑块A的质量mA1kg,滑块B的质量mB2kg,子弹在滑块中所受的阻力恒为f3000N,若子弹穿过A的时间tA0.1s,穿过B的时间tB0.2s求:(1)、滑块A对滑块B的推力;(2)、两滑块的最终速度各多大 例3:质量为M的金属块和质量为m的木块通过细线连在起,从静止起先以加速度a在足够深的水池中下沉,经过时间t细线断了,金属块和木块分别;再经时间t木块停止下沉,求此时金属块的速度 例4:有一种方法是用高压水流将煤层击碎而将煤采下现有一采煤水枪,由枪口射出的高压水流速度为v,设水的
12、密度为水流垂直射向煤层表面,试求煤层表面可能受到的最大压强 2动量守恒定律动量守恒定律是针对系统而言的,由动量守恒定律可知:系统的内力不能变更系统的总动量,即只要系统不受外力,或者系统所受的合外力为零,系统的总动量保持不变在应用动量守恒定律时,应留意定律中物理量的“矢量性”,状态的“同时性”,参考系的“同一性”例5:在光滑的水平轨道上停着一辆质量为M的平板车,车上有两个质最均为m的人,如两人相对于车以速率u跳离车的一端,试问他们同时跳离车和相继跳离车后,车的速度哪次较大? 例6:在足够长的斜面上,有一质量为m的长方形板A,木板A上表面光滑,当木板获得初速度v0后正好沿斜面匀速下滑,当木板匀速下
13、滑时,将一质量也为m的滑块B轻轻放在木板表面上,如图所示,使B在A上从静止起先无摩擦向下滑动,试问:(1)、当B仍在木板A上且动量达到时,木板A的动量为多少?(2)、当B在木板A上动量达到时,木板A的动量为多少?例7:光滑水平面上有A、B两球均以恒定速率向右运动,A球动量pA10ksm/s,B球动量pB6kgms,A追上B球相碰后,A球动量的增量PA-4kgms,则它们的质量比mA:mB应在什么范围? 例8:如图所示,甲、乙两小孩各乘一辆小车在光滑水平面上匀速相向运动,速率均为v06ms,甲车上有质量m1kg的小球若干个,甲和他的车及所带小球总质量为m250kg,甲不断将小球一个一个地以v16
14、.5m/s的水平速度(相对于地)抛向乙,并且被乙接住。已知乙的质量为30kg。甲至少要抛多少个球,才能保持两车不相撞? 动量定理说课案例动量定理说课案例 河北省石家庄市第42中学陈敬欣 摘要:从说教材、学情分析、教学方法、教学程序四个方面具体阐述了动量定理这节课的地位、作用、重点、难点,分析了学生的实际学问状况,采纳的教学方法和教学的三个环节。 关键词:动量定理冲量动量的改变 本节课的内容是全日制一般高级中学物理其次册(人教版)第一章其次节动量定理。 一、说教材 1教材的地位和作用: 本章引入动量这个新概念并结合牛顿其次定律推导出动量定理。动量定理侧重于力在时间上的累积效果。为解决力学问题开拓
15、了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛顿力学的进一步绽开,为力学的重点章。 动量定理为本章其次节,是第一节动量和冲量的接着,同时又为第三节动量守恒定律奠定了基础。所以动量定理有承前启后的作用。同时动量定理的学问与人们的日常生活、生产技术和科学探讨有着亲密的关系,因此学习这部分学问有着广泛的现实意义。 2本节教学重点: (1)动量定理的推导和对动量定理的理解; (2)利用动量定理说明有关现象和一维状况下的定量分析。 3教学难点: 动量定理的矢量性,也就是如何正确理解“合”外力的冲量等于物体“动量的改变”。尤其是方向的一样性,即合外力的冲量的方向和动量改变量的方向一样。 4教学目标:依
16、据教材、大纲和学生状况,制定本节课的教学目标有三个方面: 学问与技能 (1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。 (2)理解动量定理的准确含义,知道动量定理适用于变力。 (3)会用动量定理说明有关现象和处理有关的问题。 过程与方法 (1)通过对动量定理的探究过程,尝试用科学探究的方法探讨物理问题,相识物理模型工具在物理学的作用。 (2)能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题,在分析、解决问题的过程中培育沟通、合作实力。 情感看法与价值观 (1)有参加科技活动的热忱,有从生活到物理,从物理到生活的意识。 (2)有主动与他人合作的精神,有团队意识。 (3)关切国内、国外
17、科技发呈现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。 二、学情分析 高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需以一些感性相识作为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解。 学生有依据加速度来分析力和运动的学问打算,利用2022年1月4日美国航天局的“志气号”探测器着陆火星的图片,创设问题情景,激发学生的爱好,让学生把物理现象自然过渡到新学问点上,从而引导学生应用已驾驭的基础学问,通过理论分析和推理推断来获得新学问。 撞击、打击现象是学生在生活中比较熟识的,也是他们简单发生爱好的现象。充分发挥图片、录像和演示试验的作用,符合他们新奇、好动、好强的心理特点
18、,调动他们学习的主动性和主动性。 三、教学方法 应用试验导入法、分组试验法,启发学生通过自己的思索和探讨来探究动量定理。 四、教学程序 本节课分为三个环节,图片新闻创设情景;建立模型共同探究;应用动量定理。 第一环节:创设情景 通过图片新闻的方式,应用多媒体展示“志气号”探测器胜利登陆火星过程的一组图片,创设问题情境导入新课,让同学们产生感性相识。结合他们的生活阅历,大部分同学会意识到有一系列措施减小撞地速度,平安气囊的作用是延长作用时间。为了使思路明朗化,提出三个简洁问题: (1)摩擦降(图1)、着陆伞(图2)和反向发动机(图3)的作用是什么? (2)平安气囊(图4)的作用是什么? (3)实
19、行这些措施最终的目的是什么? 通过上述问题,大部分同学应当想到是为了减小撞击力,还会粗浅地认为,对于同一个物体,撞前速度越小,撞击力越小;撞击时间越长,撞击力越小。 通过问题情景的创设,极大的调动了学生的情感留意力和情感体验力,为师生共同发觉问题、提出问题、探究问题、解决问题打下了基础。把高科技的情景引入课堂,体现时代性,符合新课程标准的基本理论。 其次环节:建立模型 这时候速度、时间、动量、冲量、力等几个物理量在学生的头脑中还须要整合,从感性相识进一步上升到理性相识。师生共同建立物理模型,这个模型为水平面上的物体,在合力F的作用下,经过一段时间t,动量由mv0变为mvt。引导同学们依据所学到
20、的牛顿运动定律的学问,去整理这几个物理量之间的关系,探究动量改变跟所受合力的冲量之间的关系。这与新课程标准中提倡的激励学生体验自然规律发觉的过程,从而建立对自然科学的相识和驾驭探讨科学的方法是一样的。 在这个模型的基础上,通过推导,大部分同学会得到一个表达式: Ft=mvt-mv0或Ft=P 这时不要急于归纳它的物理意义,而是给出学生想像和探讨的时间,让同学们试着说明它,刚起先可能得到一些不完整的结论,比如“冲量等于动量之差”或“冲量等于动量相减”,或“冲量引起动量发生改变”。随着探讨的深化,引导同学们回忆动量的改变这个概念。在求同存异的过程中,探究出合冲量和动量改变量的关系,比如数量关系,因
21、果关系会渐渐清楚,但方向关系还没有特殊明朗化。在同学们基本理解的基础上,老师总结并板书动量定理的内容。在师生共同解决问题的学习中,通过原有学问的激活,然后再通过顺应过程重建新学问与原有学问结构之间的联系,使认知发展从一个平衡状态进入另一个更高的发展平衡状态,这一点符合学生的学习建构理论。 当同学们基本能运用动量定理初步解决恒力的问题时,可引伸到动量定理也适用于随时间改变的力,比如打击力或撞击力,但这个力F应取作用时间内的平均力。这样可以开阔学生的思路,便于他们自觉的运用所学学问来处理问题。 第三环节:定性应用 为了培育学生在物理学中从实践到理论,再用理论来指导实践的探讨方法。激励学生将学习到的
22、物理学问与日常生活、生产技术联系起来。首先围绕定理Ft=P分状况进行探讨。 首先设置一个问题:假如把鸡蛋从一米高的地方释放,摔到水泥地上,碎了,实行什么措施可保证鸡蛋不摔碎?让同学们设计多种方案,他们会揣测在地上铺上沙子,或放一盆水,或海绵等一些弹性好的物质,接着利用有代表性的弹性好的海绵加以验证,把同学们的设计留成爱好作业。对那些有创建力的设计,赐予充分的观赏和确定。 减小力的作用。接着和同学们一块分析生活中常见的现象,展示图片(图5),引导同学自己找诞生产、生活中的更多例子。 为了引导学生全面思索问题,接着通过播放录像创设了下列的物理情景:铁锤钉钉子,冲床冲压钢板并提出问题。让同学们接着归
23、纳出共性规律:作用时间短,作用力大。引导学生自己找诞生产、生活中的更多例子,充分发挥学生的主体作用,培育他们学问迁移的实力。 通过运用对比的方法,对上述两类问题深化分析,使学生对动量定理加深了理解。实现了“学中做”和“做中学”的结合。促使学生从理性相识再到感性相识,符合相识论。 在定性分析的基础上,再次举出第一节的例题,给出这个例题有三个目的: 第一个目的是在上一节分析碰撞过程中动量改变量的基础上,这节课给出撞击的时间,同学们可以应用动量定理来计算撞击力的大小。 在师生共同分析的过程中,其次个目的也就基本达到了,探究出了怎样应用动量定理解题的关键步骤,比如必需首先规定正方向,求动量的改变,再应
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