人教版高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理教案.doc

动量和动量定理教学设计一教学内容普通高中课程标准实验教科书物理人教版选修第章第节动量和动量定理二教材分析一教材地位普通高中课程标准实验教科书物理人教版选修第章第节动量和动量定理中的动量定理是物理学的核心内容之一动量定理尽管是根据牛顿第二定律推导出来的但动量定理的适用范围比牛顿第二定律要广更重要的是动量定理将过程量冲量与两个简单的状态量动量的差动量的变化有机地联系在一起应用起来比牛顿第二定律更方便因此本节课既是本章的核心内容也是高中物理的重点内容二新课标要求知识与技能理解动量和冲量的概念理解动量定理的确切含义和表达式知道动量定理的适用性矢量性会用动量定理解释有关物理现象会用动量定理解决实际问题限一维情况过程与方法通过动量定理的推导过程培养学生的理论探究能力通过阅读课文科学猜想讨论交流理论探究和实验探究使学生体会自主学习合作学习的方法通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习使学生体会物理学的研究方法情感态度与价值观通过对人类认识动量是矢量的历史过程的学习激励学生刻苦学习勇于探索通过实验演示科学猜想理论探究和实验探究激发学生的学习的兴趣和创新欲望运用所学知识解释常见现象解决问题使学生体味成功的喜悦三教学重点和难点重点动量定理的物理意义应用动量定理解释有关物理现象和解决实际问题难点运用动量定理解题一维问题的方法四教法和学法教法采取综合教学法如问题激励法实验演示法讲授法练习法启发式等学法自主学习合作学习理论探究和实验探究等五实验器材生鸡蛋四个木板一块厚枕头一个砖两块泡沫塑料两块铁锤一把实物投影仪一台多媒体辅助教学设备一套三学情分析学生经过必修一和必修二的学习已初步掌握了物理的基础知识和基本原理也具备了一定的分析问题和解决物理问题的能力特别是经过第章第节实验探究碰撞中的不变量的学习为本节课的学习做好了铺垫和准备因此大多数学生能够独立进行推理分析和判断但由于动量定理具有矢量性所以对学生的学习理解和应用会带来一定的障碍四教学思路依据教材的地位和基本学情按照从生活走向物理从物理学走向社会和突出物理知识与学生生活的联系突出物理知识在技术社会领域的应用突出物理知识形成和应用过程中的科学方法的要求本节课将有趣的实验引入从学生实际生活的实例出发通过学生自主学习实验演示科学猜想理论探究理论联系实际解决生活中的问题等环节极大地调动学生的积极性和主动性将学生的兴趣转化为学习的内驱力在教学过程中将采取以问题为主线营造宽松自主的课堂氛围对新概念除了让学生知其然更让学生知其所以然同时给学生尽可能多的时间和空间创造尽可能多的机会让学生思考探究和交流使学生学会自主学习合作学习在教学过程中将充分发挥演示实验实物投影和多媒体等教学设备的功能为学生提供趣味性和启发性的学习情境五教学过程设计一引入新课演示实验一瓦碎蛋全引起学生的兴趣和求知欲望教师复习引入新课上节课我们通过实验探究了碰撞中的不变量你认为这个不变量是什么学生质量和速度的乘积教师两个相互碰撞的物体一个物体质量和速度的乘积减小另一个物体质量和速度的乘积一定增大而且减小的量和增大的量相等说明质量和速度的乘积具有特殊意义物理学中把质量和速度的乘积称为动量请同学们带着以下思考题阅读教材段二进行新课多媒体显示思考题动量的定义是什么动量的国际单位制中的单位是什么动量是状态量还是过程量动量是矢量还是标量阅读了人类探究动量方向的历史后有何感想动量的改变是矢量还是标量学生阅读课文教师板书动量和动量定理一动量教师适时引导学生以师生问答的方式完成上述思考题中的问题并通过多媒体显示正确答案教师通过设置问题完成思考题人类对动量的是矢量的认识经历了一个漫长的历史过程同学们阅读课文后有哪些感想学生一学生二教师进行情感态度价值观教育这几名同学谈得很好老师认为课文对我们有三点重要启示第一科学研究是在黑暗中摸索曲折中行进的过程必须付出艰辛的劳动第二任何科学成绩都是在前人努力的基础上取得的因此大科学家牛顿曾说我之所以比别人看的远是因为我站在巨人的肩膀上第三要敢于质疑不迷信权威在今后的工作学习生活中勇于探索大胆创新教师以动量是矢量那么动量的改变是不是矢量入手完成思考题并通过多媒体显示正确答案显示正确答案后介绍矢量的运算法则平行四边形法则和在同一直线上的矢量的简化处理方法并通过例题的解析使学生得到巩固和提高并为后续课程的学习打好基础多媒体显示例题及解析过程例题一个质量为的钢球以的速度水平向右运动碰到坚硬的墙壁后弹回沿着同一直线以的速度水平向左运动如图所示碰撞前后钢球的动量变化了多少解析取水平向右为正方向设碰撞前后钢球的动量分别为则碰撞前后钢球的动量变化为负号表示的方向与正方向相反即碰撞前后钢球动量改变的大小为方向水平向左教师下面我们来看一个与动量变化有关的实验演示实验二鸡蛋落地的不同效果实验器材生鸡蛋两个木板一块枕头一个教师演示步骤一把木板和枕头并排放在桌面上上表面位于同一水平面上步骤二让两个鸡蛋从木板和枕头上方相同高度处同时自由下落实验现象落在瓷砖上的鸡蛋被撞碎而落在枕头上的鸡蛋完好无损教师鸡蛋是从同一高度开始自由下落但我们看到的现象却不同请同学们猜想一下产生这种现象的可能原因是什么学生进行猜想并交流教师将学生的各种猜想写在黑板的右上角后引导学生分析一个鸡蛋破碎而另一个鸡蛋完好说明鸡蛋受到木板和枕头对它的力不同鸡蛋与木板或枕头作用前后的动量变化相同动量变化所用的时间不同但作用力却不同看来和之间会有一定的关联关系请同学们应用牛顿第二定律以及匀变速直线运动的公式进行理论探究多媒体显示理论探究题目假设一个质量为物体在恒定的合外力作用下做匀变速直线运动在时刻初速度为在时刻的末速度为试推导合外力的表达式学生分组进行理论探究教师巡回指导学生理论探究完成后用实物投影仪显示任意两名同学的探究结果叫一名同学对这两名同学的探究结果进行评价然后老师进行评价总结并用多媒体显示正确规范的结果多媒体显示由牛顿第二定律得又物体的加速度所以物体的合力由于所以教师可见和间的关系是那么公式的物理意义是什么多媒体显示思考讨论公式物理意义是什么学生上式表示物体所受合外力等于物体动量的变化率教师对学生的回答进行评价指出这就是牛顿第二定律的另一种形式同时多媒体显示相关内容教师由变形得到后引导学生分析同时多媒体显示公式两边各量的物理意义进而引入冲量的概念的左边是物体从时刻到时刻动量的变化量右边是物体所受合外力与这段时间的乘积公式表明物体动量的变化量不仅与力的大小和方向有关还与作用时间的长短有关力越大作用时间越长物体动量的变化量就越大这个量反映了力对时间的积累效应物理学中把力与作用时间的乘积叫做力的冲量记为教师讲解冲量并板书冲量定义力与作用时间的乘积表达式单位特点冲量是矢量对于恒力冲量的方向就是力的方向冲量是状态量教师有了冲量的概念后公式就可以简化为哪位同学说说该式的物理意义学生表明物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量教师回答的很好这就是这节课要学习的动量定理师生采用问答的方式完成动量定理的教学同时进行板书动量定理内容物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量表达式或理解因果关系冲量是动量改变的原因矢量性是矢量式与方向相同适用性恒力或变力作用过程直线运动或曲线运动过程单个物体或几个物体组成的系统宏观物体或微观粒子作用过程低速运动或高速运动问题即动量定理比牛顿第二定律适用范围广使用方便当一定时越大越小越小越大当一定时越大越大越小越小当一定时越大越大越小越小教师运用动量定理解释演示实验评价学生对实验现象的猜想老师先以鸡蛋与木板或枕头撞击过程为例应用动量定理推导出木板或枕头对鸡蛋的作用力的表达式分析鸡蛋破与不破的原因再对学生的猜想进行评价教师动量定理在日常生活中有哪些应用请同学们分小组讨论举例并对其原因加以说明学生一学生二学生三教师同学们回答的很好动量定理在日常生活中的应用是很广泛的除了同学们列举的那些应用外还有以下常见的应用多媒体显示图片教师进行解释水果的包装袋电子产品包装用的泡沫塑料瓷器包装用绸缎汽车的安全气囊跳高时在下落处要放海绵垫子蹦极系在人身上的弹性绳摩托车的减震弹簧等这些都是通过增大作用时间以获得较小的力有时也会通过减小作用时间来增大作用力如用铁锤敲钉子而不是用橡皮锤敲教师总结人们在生活中应用动量定理的思想方法在一定的情况下往往通过减小以获得到较大的力通过增大以获得到较小的力在一定的情况下往往通过增大以获得到较大的力通过减小以获得到较小的三巩固提高教材例题一个质量为的垒球以的水平速度飞向球棒被球棒打击后反向水平飞回速度的大小为若球棒与垒球的作用时间为球棒对垒球的平均作用力有多大分析球棒对垒球的作用力是变力力的作用时间很短在这个短时间内力先是急剧地增大然后又急剧地减小为零平均作用力远大于垒球的重力重力可忽略则用球棒对垒球的作用力代替合力应用动量定理计算解取垒球飞来的方向为正方向垒球的初动量为垒球的末动量为由动量定理知垒球所受的平均作用力为垒球受平均作用力的大小为负号表示力的方向与设定的正方向相反力的方向与垒球飞来的方向相反四课堂小结略五布置作业课外作业问题与练习题网上搜寻动量定理在工业农业国防上的应用解释实验现象教师演示把重物压在纸上用一水平力缓慢拉动纸带重物跟着一起运动若迅速拉动纸带纸带会将从重物下抽出六板书设计动量和动量定理动量定义质量与速度的乘积定义式单位特点是状态量是矢量方向与的方向相同冲量定义力与作用时间的乘积定义式单位特点冲量是矢量对于恒力冲量的方向就是力的方向冲量是状态量动量定理内容表达式或理解适用性矢量性因果关系当一定时越大越小越小越大当一定时越大越大越小越小当一定时越大越大越小越小