高中物理教案

高三物理教案：《動(dòng)量守恒》教學(xué)設(shè)計(jì)。

俗話說(shuō)，居安思危，思則有備，有備無(wú)患。作為高中教師就要好好準(zhǔn)備好一份教案課件。教案可以讓學(xué)生更好地進(jìn)入課堂環(huán)境中來(lái)，使高中教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。那么怎么才能寫(xiě)出優(yōu)秀的高中教案呢？下面是小編精心為您整理的“高三物理教案：《動(dòng)量守恒》教學(xué)設(shè)計(jì)”，歡迎您閱讀和收藏，并分享給身邊的朋友！

一、動(dòng)量

1、動(dòng)量:運(yùn)動(dòng)物體的質(zhì)量和速度的乘積叫做動(dòng)量.是矢量,方向與速度方向相同;動(dòng)量的合成與分解,按平行四邊形法則、三角形法則.是狀態(tài)量;通常說(shuō)物體的動(dòng)量是指運(yùn)動(dòng)物體某一時(shí)刻的動(dòng)量,計(jì)算物體此時(shí)的動(dòng)量應(yīng)取這一時(shí)刻的瞬時(shí)速度。是相對(duì)量;物體的動(dòng)量亦與參照物的選取有關(guān),常情況下,指相對(duì)地面的動(dòng)量。單位是kg·m/s;

2、動(dòng)量和動(dòng)能的區(qū)別和聯(lián)系

①動(dòng)量的大小與速度大小成正比,動(dòng)能的大小與速度的大小平方成正比。即動(dòng)量相同而質(zhì)量不同的物體,其動(dòng)能不同;動(dòng)能相同而質(zhì)量不同的物體其動(dòng)量不同。

②動(dòng)量是矢量,而動(dòng)能是標(biāo)量。因此,物體的動(dòng)量變化時(shí),其動(dòng)能不一定變化;而物體的動(dòng)能變化時(shí),其動(dòng)量一定變化。

③因動(dòng)量是矢量,故引起動(dòng)量變化的原因也是矢量,即物體受到外力的沖量;動(dòng)能是標(biāo)量,引起動(dòng)能變化的原因亦是標(biāo)量,即外力對(duì)物體做功。

④動(dòng)量和動(dòng)能都與物體的質(zhì)量和速度有關(guān),兩者從不同的角度描述了運(yùn)動(dòng)物體的特性,且二者大小間存在關(guān)系式:P2=2mEk

3、動(dòng)量的變化及其計(jì)算方法

動(dòng)量的變化是指物體末態(tài)的動(dòng)量減去初態(tài)的動(dòng)量,是矢量,對(duì)應(yīng)于某一過(guò)程(或某一段時(shí)間),是一個(gè)非常重要的物理量,其計(jì)算方法:

(1)ΔP=Pt一P0,主要計(jì)算P0、Pt在一條直線上的情況。

(2)利用動(dòng)量定理 ΔP=F·t,通常用來(lái)解決P0、Pt;不在一條直線上或F為恒力的情況。

二、沖量

1、沖量:力和力的作用時(shí)間的乘積叫做該力的沖量.是矢量,如果在力的作用時(shí)間內(nèi),力的方向不變,則力的方向就是沖量的方向;沖量的合成與分解,按平行四邊形法則與三角形法則.沖量不僅由力的決定,還由力的作用時(shí)間決定。而力和時(shí)間都跟參照物的選擇無(wú)關(guān),所以力的沖量也與參照物的選擇無(wú)關(guān)。單位是N·s;

2、沖量的計(jì)算方法

(1)I=F·t.采用定義式直接計(jì)算、主要解決恒力的沖量計(jì)算問(wèn)題。

(2)利用動(dòng)量定理 Ft=ΔP.主要解決變力的沖量計(jì)算問(wèn)題,但要注意上式中F為合外力(或某一方向上的合外力)。

三、動(dòng)量定理

1、動(dòng)量定理:物體受到合外力的沖量等于物體動(dòng)量的變化.Ft=mv/一mv或 Ft=p/-p;該定理由牛頓第二定律推導(dǎo)出來(lái):(質(zhì)點(diǎn)m在短時(shí)間Δt內(nèi)受合力為F合,合力的沖量是F合Δt;質(zhì)點(diǎn)的初、未動(dòng)量是 mv0、mvt,動(dòng)量的變化量是ΔP=Δ(mv)=mvt-mv0.根據(jù)動(dòng)量定理得:F合=Δ(mv)/Δt)

2.單位:?！っ肱c千克米/秒統(tǒng)一:l千克米/秒=1千克米/秒2·秒=?！っ?

3.理解:(1)上式中F為研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力?！綣K251.Com 教師范文大全】

(2)動(dòng)量定理中的沖量和動(dòng)量都是矢量。定理的表達(dá)式為一矢量式,等號(hào)的兩邊不但大小相同,而且方向相同,在高中階段,動(dòng)量定理的應(yīng)用只限于一維的情況。這時(shí)可規(guī)定一個(gè)正方向,注意力和速度的正負(fù),這樣就把大量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。

(3)動(dòng)量定理的研究對(duì)象一般是單個(gè)質(zhì)點(diǎn)。求變力的沖量時(shí),可借助動(dòng)量定理求,不可直接用沖量定義式.

4.應(yīng)用動(dòng)量定理的思路:

(1)明確研究對(duì)象和受力的時(shí)間(明確質(zhì)量m和時(shí)間t);

(2)分析對(duì)象受力和對(duì)象初、末速度(明確沖量I合,和初、未動(dòng)量P0,Pt);

(3)規(guī)定正方向,目的是將矢量運(yùn)算轉(zhuǎn)化為代數(shù)運(yùn)算;

(4)根據(jù)動(dòng)量定理列方程

(5)解方程。

四、動(dòng)量定理應(yīng)用的注意事項(xiàng)

1.動(dòng)量定理的研究對(duì)象是單個(gè)物體或可看作單個(gè)物體的系統(tǒng),當(dāng)研究對(duì)象為物體系時(shí),物體系的總動(dòng)量的增量等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)物體系所受外力的合力的沖量,所謂物體系總動(dòng)量的增量是指系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)的體動(dòng)量變化量的矢量和。而物體系所受的合外力的沖量是把系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體所受的一切外力的沖量的矢量和。

2.動(dòng)量定理公式中的F是研究對(duì)象所受的包括重力在內(nèi)的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是變力。當(dāng)合外力為變力時(shí)F則是合外力對(duì)作用時(shí)間的平均值。

3.動(dòng)量定理公式中的Δ(mv)是研究對(duì)象的動(dòng)量的增量,是過(guò)程終態(tài)的動(dòng)量減去過(guò)程始態(tài)的動(dòng)量(要考慮方向),切不能顛倒始、終態(tài)的順序。

4.動(dòng)量定理公式中的等號(hào)表明合外力的沖量與研究對(duì)象的動(dòng)量增量的數(shù)值相等,方向一致,單位相同。但考生不能認(rèn)為合外力的沖量就是動(dòng)量的增量,合外力的沖量是導(dǎo)致研究對(duì)象運(yùn)動(dòng)改變的外因,而動(dòng)量的增量卻是研究對(duì)象受外部沖量作用后的必然結(jié)果。

5.用動(dòng)量定理解題,只能選取地球或相對(duì)地球做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體做參照物。忽視沖量和動(dòng)量的方向性,造成I與P正負(fù)取值的混亂,或忽視動(dòng)量的相對(duì)性,選取相對(duì)地球做變速運(yùn)動(dòng)的物體做參照物,是解題錯(cuò)誤的常見(jiàn)情況。

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高三物理教案：《動(dòng)量與能量》教學(xué)設(shè)計(jì)

古人云，工欲善其事，必先利其器。教師要準(zhǔn)備好教案，這是教師的任務(wù)之一。教案可以讓學(xué)生能夠在課堂積極的參與互動(dòng)，幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。你知道如何去寫(xiě)好一份優(yōu)秀的教案呢？下面是小編精心為您整理的“高三物理教案：《動(dòng)量與能量》教學(xué)設(shè)計(jì)”，相信您能找到對(duì)自己有用的內(nèi)容。

本文題目：高三物理教案：動(dòng)量與能量

動(dòng)量與能量的綜合問(wèn)題，是高中力學(xué)最重要的綜合問(wèn)題，也是難度較大的問(wèn)題。分析這類問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先建立清晰的物理圖象，抽象出物理模型，選擇合理的物理規(guī)律建立方程進(jìn)行求解。

一、力學(xué)規(guī)律的選用原則

1、如果要列出各物理量在某一時(shí)刻的關(guān)系式，可用牛頓第二定律。

2、研究某一物體受到力的持續(xù)作用發(fā)生運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變時(shí)，一般用動(dòng)量定理(涉及時(shí)間問(wèn)題)或動(dòng)能定理(涉及位移問(wèn)題)去解決。

3、若研究的對(duì)象為一物體系統(tǒng)，且它們之間有相互作用，一般用兩個(gè)守恒定律去解決問(wèn)題，但須注意研究的問(wèn)題是否滿足守恒條件。

4、在涉及相對(duì)位移問(wèn)題時(shí)，則優(yōu)先考慮能量守恒定律，即用系統(tǒng)克服摩擦力所做的總功等于系統(tǒng)機(jī)械能的減少量，也即轉(zhuǎn)變?yōu)橄到y(tǒng)內(nèi)能的量。

5、在涉及有碰撞、爆炸、打擊、繩繃緊等物理現(xiàn)象時(shí)，須注意到一般這些過(guò)程均隱含有系統(tǒng)機(jī)械能與其他形式能量之間的轉(zhuǎn)化，這種問(wèn)題由于作用時(shí)間都極短，故動(dòng)量守恒定律一般能派上大用場(chǎng)。

二、利用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解題應(yīng)注意下列問(wèn)題

(1)動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律是矢量表達(dá)式，還可以寫(xiě)出分量表達(dá)式，而動(dòng)能定理和能量守恒定律是標(biāo)量式，絕無(wú)分量式。

(2)從研究對(duì)象上看動(dòng)量定理既可研究單體，又可研究系統(tǒng)，但高中階段一般用于單體，動(dòng)能定理在高中階段只能用于單體。

(3)動(dòng)量守恒定律和能量守恒定律，是自然界最普遍的規(guī)律，它們研究的是物體系統(tǒng)，解題時(shí)必須注意動(dòng)量守恒的條件和機(jī)械能守恒的條件，在應(yīng)用這兩個(gè)規(guī)律時(shí)，應(yīng)當(dāng)確定了研究對(duì)象及運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的過(guò)程后，根據(jù)問(wèn)題的已知條件和要求解未知量，選擇研究的兩個(gè)狀態(tài)列方程求解。

(4)中學(xué)階段可用力的觀點(diǎn)解決的問(wèn)題，若用動(dòng)量觀點(diǎn)或能量觀點(diǎn)求解，一般都要比用力的觀點(diǎn)簡(jiǎn)便，而中學(xué)階段涉及的曲線運(yùn)動(dòng)(加速度不恒定)、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、碰撞等，就中學(xué)只是而言，不可能單純考慮用力的觀點(diǎn)解決，必須考慮用動(dòng)量觀點(diǎn)和能量觀點(diǎn)解決。

高三物理動(dòng)量守恒定律教案23

一名優(yōu)秀負(fù)責(zé)的教師就要對(duì)每一位學(xué)生盡職盡責(zé)，作為教師準(zhǔn)備好教案是必不可少的一步。教案可以讓學(xué)生們有一個(gè)良好的課堂環(huán)境，幫助教師營(yíng)造一個(gè)良好的教學(xué)氛圍。教案的內(nèi)容具體要怎樣寫(xiě)呢？以下是小編為大家精心整理的“高三物理動(dòng)量守恒定律教案23”，希望對(duì)您的工作和生活有所幫助。

第二節(jié)動(dòng)量守恒定律
三維教學(xué)目標(biāo)
1、知識(shí)與技能：掌握運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
2、過(guò)程與方法：知道運(yùn)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題應(yīng)注意的問(wèn)題，并知道運(yùn)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：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(yǎng)思維能力。
教學(xué)重點(diǎn)：運(yùn)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(yīng)用。
教學(xué)方法：教師啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生討論、交流。
教學(xué)用具：投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。
（一）引入新課
動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容是什么？分析動(dòng)量守恒定律成立條件有哪些？（①F合=0（嚴(yán)格條件）②F內(nèi)遠(yuǎn)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(yùn)動(dòng)定律
用牛頓定律自己推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式。
（1）推導(dǎo)過(guò)程：
根據(jù)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(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1、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(dá)式。
（2）動(dòng)量守恒定律的重要意義
從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來(lái)認(rèn)識(shí)，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(xiàn)動(dòng)量守恒定律有任何例外。相反，每當(dāng)在實(shí)驗(yàn)中觀察到似乎是違反動(dòng)量守恒定律的現(xiàn)象時(shí)，物理學(xué)家們就會(huì)提出新的假設(shè)來(lái)補(bǔ)救，最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)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(yīng)該沿電子的反方向運(yùn)動(dòng)。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反?，F(xiàn)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(yàn)中極難測(cè)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(jù)這一歷史事實(shí)設(shè)計(jì)的）。又如人們發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)運(yùn)動(dòng)著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(yīng)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(duì)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為系統(tǒng).對(duì)于比較復(fù)雜的物理過(guò)程，要采用程序法對(duì)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(tǒng)是由哪些物體組成的。
（2）要對(duì)各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析
弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動(dòng)量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)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(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的初動(dòng)量和末動(dòng)量的量值或表達(dá)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(yùn)動(dòng)的速度均應(yīng)取地球?yàn)閰⒖枷怠?br> （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(yīng)用舉例
例2：如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個(gè)小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開(kāi)始都處于靜止?fàn)顟B(tài)，小孩把A車以相對(duì)于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對(duì)于地面的速度v推出。每次推出，A車相對(duì)于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時(shí)小孩不能再接到A車？

分析：此題過(guò)程比較復(fù)雜，情景難以接受，所以在講解之前，教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過(guò)程，創(chuàng)設(shè)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車時(shí)：mBv1－mAv=0
即：v1=
第n次推出A車時(shí)：mAv＋mBvn－1=－mAv＋mBvn
則：vn－vn－1＝，
所以：vn＝v1＋（n－1）
當(dāng)vn≥v時(shí)，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5取n＝6
點(diǎn)評(píng)：關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析的問(wèn)題，告誡學(xué)生不能盲目地對(duì)結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”，一定要注意結(jié)論的物理意義。
課后補(bǔ)充練習(xí)
（1）（2002年全國(guó)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(zhǎng)途客車迎面撞上了一輛質(zhì)量為3000kg向北行駛的卡車，碰后兩車接在一起，并向南滑行了一段距離后停止.根據(jù)測(cè)速儀的測(cè)定，長(zhǎng)途客車碰前以20m/s的速度行駛，由此可判斷卡車碰前的行駛速率為?（）
A．小于10m/s?B．大于10m/s小于20m/s?
C．大于20m/s小于30m/s?D．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?cè)瓉?lái)靜止在平板車C上，A、B間有一根被壓縮了的彈簧，A、B與平板車上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)相同，地面光滑.當(dāng)彈簧突然釋放后，則有（）?
A．A、B系統(tǒng)動(dòng)量守恒B．A、B、C系統(tǒng)動(dòng)量守恒?
C．小車向左運(yùn)動(dòng)D．小車向右運(yùn)動(dòng)?
（3）把一支槍水平固定在小車上，小車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，下列說(shuō)法正確的是?
A．槍和彈組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒?
B．槍和車組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒?
C．三者組成的系統(tǒng)，因?yàn)闃審椇蜆屚仓g的摩擦力很小，使系統(tǒng)的動(dòng)量變化很小，可以忽略不計(jì)，故系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒?
D．三者組成的系統(tǒng)，動(dòng)量守恒，因?yàn)橄到y(tǒng)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(dāng)一個(gè)質(zhì)量為30kg的小孩以相對(duì)于地面6m/s的水平速度從甲船跳上乙船時(shí)，不計(jì)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(xiàn)在小孩a沿水平方向以速率v（相對(duì)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(duì)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.乙車質(zhì)量為4kg，以5m/s的速度向左運(yùn)動(dòng)，與甲車碰撞以后甲車獲得8m/s的速度，物體滑到乙車上.若乙車足夠長(zhǎng)，上表面與物體的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，則物體在乙車上表面滑行多長(zhǎng)時(shí)間相對(duì)乙車靜止?（g取10m/s2）?
4、反沖運(yùn)動(dòng)與火箭
演示實(shí)驗(yàn)1：老師當(dāng)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?qū)W生飛去，人為制造一點(diǎn)“驚險(xiǎn)氣氛”，活躍課堂氛圍。
演示實(shí)驗(yàn)2：用薄鋁箔卷成一個(gè)細(xì)管，一端封閉，另一端留一個(gè)很細(xì)的口，內(nèi)裝由火柴頭上刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱，當(dāng)管內(nèi)藥粉點(diǎn)燃時(shí)，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反的方向飛去。

演示實(shí)驗(yàn)3：把彎管裝在可以旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部，當(dāng)水從彎管流出時(shí)，容器就旋轉(zhuǎn)起來(lái)。
提問(wèn)：實(shí)驗(yàn)1、2中，氣球、細(xì)管為什么會(huì)向后退呢？實(shí)驗(yàn)3中，細(xì)管為什么會(huì)旋轉(zhuǎn)起來(lái)呢？
看起來(lái)很小的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，其中包含了很多現(xiàn)代科技的基本原理：如火箭的發(fā)射，人造衛(wèi)星的上天，大炮發(fā)射等。應(yīng)該如何去解釋這些現(xiàn)象呢？這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)此類的問(wèn)題。
（1）反沖運(yùn)動(dòng)
A、分析：細(xì)管為什么會(huì)向后退？（當(dāng)氣體從管內(nèi)噴出時(shí)，它具有動(dòng)量，由動(dòng)量守恒定律可知，細(xì)管會(huì)向相反方向運(yùn)動(dòng)。）
B、分析：反擊式水輪機(jī)的工作原理：當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時(shí)，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，這是利用反沖來(lái)造福人類，象這樣的情況還很多。
為了使學(xué)生對(duì)反沖運(yùn)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(yàn)。分析，禮花為什么會(huì)上天？
（2）火箭
對(duì)照書(shū)上“三級(jí)火箭”圖，介紹火箭的基本構(gòu)造和工作原理。
播放課前準(zhǔn)備的有關(guān)衛(wèi)星發(fā)射、“和平號(hào)”空間站、“探路者”號(hào)火星探測(cè)器以及我國(guó)“神舟號(hào)”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(shí)，而且要學(xué)生知道，我國(guó)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(guó)熱情。閱讀課后閱讀材料——《航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行》。

高三物理教案：《能量守恒定律》教學(xué)設(shè)計(jì)

一、教材分析

前面學(xué)習(xí)的焦耳實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在系統(tǒng)狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，只要初末狀態(tài)確定了，做功的數(shù)量或者熱傳遞的數(shù)量就是確定的。而且，熱功當(dāng)量的測(cè)量結(jié)果表明，做功和熱傳遞在改變內(nèi)能上是等價(jià)的。從而得出熱力學(xué)第一定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式。又通過(guò)實(shí)例對(duì)表達(dá)式中物理量取值的正負(fù)意義進(jìn)行了討論。接著，講述了能量守恒定律的確立。它具有重大的理論意義和實(shí)踐意義。它對(duì)于制造永動(dòng)機(jī)的不可能實(shí)現(xiàn)，給予了科學(xué)上的最后判決。

二、教學(xué)目標(biāo)

知識(shí)與技能：

1、理解熱力學(xué)第一定律。

2、能運(yùn)用熱力學(xué)第一定律解釋自然界能量的轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移問(wèn)題。

3、理解能量守恒定律，知道能量守恒定律是自然界普遍遵從的基本規(guī)律。

4、通過(guò)能量守恒定律的學(xué)習(xí)，認(rèn)識(shí)自然規(guī)律的多樣性和統(tǒng)一性。

5、知道第一類永動(dòng)機(jī)是不能實(shí)現(xiàn)的。

過(guò)程與方法：

能夠得出熱力學(xué)第一定律，并會(huì)應(yīng)用。

情感態(tài)度與價(jià)值觀：

通過(guò)學(xué)習(xí)能量守恒定律的得出過(guò)程，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探索精神

三、教學(xué)重點(diǎn)難點(diǎn)

重點(diǎn)：熱力學(xué)第一定律

難點(diǎn)：能量守恒定律

四、學(xué)情分析

由于熱力學(xué)第一定律是教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)，因此應(yīng)利用教學(xué)的相當(dāng)多的時(shí)間來(lái)進(jìn)行熱力學(xué)第一定律的教學(xué)，具體來(lái)說(shuō)△U=W+Q中各物理量的意義及正負(fù)號(hào)的確定對(duì)學(xué)生來(lái)講是很困難的，以通俗易懂的語(yǔ)言來(lái)闡述；對(duì)于能量守恒定律的教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生相互討論自然界中的各種能量間的轉(zhuǎn)化，分析得出能量守恒定律。

五、教學(xué)方法

自主閱讀與思考、精講精練

六、課前準(zhǔn)備

七、課時(shí)安排1課時(shí)

八、教學(xué)過(guò)程

（一）預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑

（二）情景引入、展示目標(biāo)

焦耳的實(shí)驗(yàn)表明：只要系統(tǒng)初末狀態(tài)是確定的，所需做功數(shù)量就是確定的。

另一方面，熱功當(dāng)量實(shí)驗(yàn)表明做功和熱傳遞是等價(jià)的

（三）合作探究、精講點(diǎn)播

1.熱力學(xué)第一定律

（1）.一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能增量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它所做的功的和。這個(gè)關(guān)系叫做熱力學(xué)第一定律。

其數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ΔU=W+Q

（2）.與熱力學(xué)第一定律相匹配的符號(hào)法則

做功W

熱量Q

內(nèi)能的改變?chǔ)

取正值“+”

外界對(duì)系統(tǒng)做功

系統(tǒng)從外界吸收熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能增加

取負(fù)值“－”

系統(tǒng)對(duì)外界做功

系統(tǒng)向外界放出熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能減少

（3）熱力學(xué)第一定律說(shuō)明了做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒(méi)有做功和熱傳遞就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時(shí)也進(jìn)一步揭示了能量守恒定律。

（4）應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟：

①根據(jù)符號(hào)法則寫(xiě)出各已知量（W、Q、ΔU）的正、負(fù)；

②根據(jù)方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來(lái)確定吸熱、放熱情況或做功情況。

2.能量守恒定律

⑴.自然界存在著多種不同形式的能。舉例說(shuō)明。

⑵.不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化。舉例說(shuō)明。摩擦可以將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；熾熱電燈發(fā)光可以將電能轉(zhuǎn)化為光能。

⑶.能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。這就是能量守恒定律。

(4).熱力學(xué)第一定律、機(jī)械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)。

(5). 能量守恒定律的重要意義

第一，能量守恒定律是支配整個(gè)自然界運(yùn)動(dòng)、發(fā)展、變化的普遍規(guī)律，學(xué)習(xí)這個(gè)定律，不能滿足一般理解其內(nèi)容，更重要的是，從能量形式的多樣化及其相互聯(lián)系，互相轉(zhuǎn)化的事實(shí)出發(fā)去認(rèn)識(shí)物質(zhì)世界的多樣性及其普遍聯(lián)系，并切實(shí)樹(shù)立能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失的觀點(diǎn)，作為以后學(xué)習(xí)和生產(chǎn)實(shí)踐中處理一切實(shí)際問(wèn)題的基本指導(dǎo)思想之一。第二，宣告了第一類永動(dòng)機(jī)的失敗。

3.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成

任何機(jī)器運(yùn)動(dòng)時(shí)只能將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不可能無(wú)中生有地創(chuàng)造能量，即第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的。

典例探究

例1.一定量的氣體在某一過(guò)程中，外界對(duì)氣體做了8×104J的功，氣體的內(nèi)能減少了1.2×105J，則下列各式中正確的是 （ ）

A.W=8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=4×104J

B.W=8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－2×105J

C.W=－8×104J，ΔU =1.2×105J ，Q=2×104J

D.W=－8×104J，ΔU =－1.2×105J ，Q=－4×104J

解析：本題主要考查熱力學(xué)第一定律的應(yīng)用。因?yàn)橥饨鐚?duì)氣體做功，W取正值，即W=8×104J；內(nèi)能減少，ΔU取負(fù)值，即ΔU=－1.2×105J；根據(jù)ΔU=W+Q，可知Q=ΔU－W=－1.2×105－8×104=－2×105J，即B選項(xiàng)正確。

答案：B

友情提示：注意熱力學(xué)第一定律關(guān)系式中各物理量的符號(hào)法則。

例2.一定質(zhì)量的氣體，在壓縮過(guò)程中外界對(duì)氣體做功300J，但這一過(guò)程中氣體的內(nèi)能減少了300J，問(wèn)氣體在此過(guò)程中是吸熱還是放熱？吸收（或放出）多少熱量？

解析：由題意可知，W=300J，ΔU=－300J，根據(jù)熱力學(xué)第一定律可得

Q=ΔU－W=－300J－300J=－600J

Q為負(fù)值表示氣體放熱，因此氣體放出600J的熱量。

友情提示：注意熱力學(xué)第一定律關(guān)系式中各物理量的符號(hào)法則及其物理意義。

例3. 一定質(zhì)量的氣體從外界吸收了4.2×105J的熱量，同時(shí)氣體對(duì)外做了6×105J的功，問(wèn)：

（1）物體的內(nèi)能是增加還是減少？變化量是多少？

（2）分子勢(shì)能是增加還是減少？

（3）分子的平均動(dòng)能是增加還是減少？

解析：（1）氣體從外界吸熱為：Q=4.2×105J

氣體對(duì)外做功：W=－6×105J

由熱力學(xué)第一定律：ΔU=W+Q=（－6×105）+（4.2×105J）=－1.8×105J

ΔU為負(fù)，說(shuō)明氣體的內(nèi)能減少了。所以，氣體內(nèi)能減少了1.8×105J。

（2）因?yàn)闅怏w對(duì)外做功，所以氣體的體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加了。

（3）因?yàn)闅怏w內(nèi)能減少，同時(shí)氣體分子勢(shì)能增加，說(shuō)明氣體分子的平均動(dòng)能一定減少了。

友情提示：本題以熱力學(xué)第一定律關(guān)系式為起點(diǎn)，結(jié)合分子動(dòng)理論中內(nèi)能的定義，分析得出：①氣體對(duì)外做功，體積膨脹，分子間的距離增大了，分子力做負(fù)功，氣體分子勢(shì)能增加了②氣體內(nèi)能減少，同時(shí)氣體分子勢(shì)能增加，說(shuō)明氣體分

（四）反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測(cè)

（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置作業(yè)

九、板書(shū)設(shè)計(jì)

1.熱力學(xué)第一定律

（1）內(nèi)容：

數(shù)學(xué)表達(dá)式為：ΔU=W+Q

（2）.與熱力學(xué)第一定律相匹配的符號(hào)法則

做功W

熱量Q

內(nèi)能的改變?chǔ)

取正值“+”

外界對(duì)系統(tǒng)做功

系統(tǒng)從外界吸收熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能增加

取負(fù)值“－”

系統(tǒng)對(duì)外界做功

系統(tǒng)向外界放出熱量

系統(tǒng)的內(nèi)能減少

（2）.與熱力學(xué)第一定律相匹配的符號(hào)法則

（3）熱力學(xué)第一定律說(shuō)明了做功和熱傳遞是系統(tǒng)內(nèi)能改變的量度，沒(méi)有做功和熱傳遞就不可能實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，同時(shí)也進(jìn)一步揭示了能量守恒定律。

（4）應(yīng)用熱力學(xué)第一定律解題的一般步驟：

①根據(jù)符號(hào)法則寫(xiě)出各已知量（W、Q、ΔU）的正、負(fù)；

②根據(jù)方程ΔU=W+Q求出未知量；

③再根據(jù)未知量結(jié)果的正、負(fù)來(lái)確定吸熱、放熱情況或做功情況。

2.能量守恒定律

⑴.自然界存在著多種不同形式的能。

⑵.不同形式的能量之間可以相互轉(zhuǎn)化

⑶.能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體，在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中其總量不變。這就是能量守恒定律。

(4).熱力學(xué)第一定律、機(jī)械能守恒定律都是能量守恒定律的具體體現(xiàn)。

(5). 能量守恒定律的重要意義

3.第一類永動(dòng)機(jī)不可能制成

任何機(jī)器運(yùn)動(dòng)時(shí)只能將能量從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，而不可能無(wú)中生有地創(chuàng)造能量，即第一類永動(dòng)機(jī)是不可能制造出來(lái)的。

十、教學(xué)反思

各種能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中總能量守恒．這是一個(gè)意識(shí)問(wèn)題，或者說(shuō)是悟性，從內(nèi)心深處感覺(jué)到總能量不變．這是很重要的物理思想．

高三物理教案：《功率》教學(xué)設(shè)計(jì)

一位優(yōu)秀的教師不打無(wú)準(zhǔn)備之仗，會(huì)提前做好準(zhǔn)備，作為高中教師就要精心準(zhǔn)備好合適的教案。教案可以讓學(xué)生更好的消化課堂內(nèi)容，幫助高中教師提高自己的教學(xué)質(zhì)量。那么，你知道高中教案要怎么寫(xiě)呢？下面是小編為大家整理的“高三物理教案：《功率》教學(xué)設(shè)計(jì)”，希望能對(duì)您有所幫助，請(qǐng)收藏。

本文題目：高三物理教案：功率

6.2功率

設(shè)計(jì)人：宣金龍 審核： 上課時(shí)間： 編號(hào)：26

目標(biāo)：了解功率的概念及功率的計(jì)算方法

重點(diǎn)：功率的的計(jì)算方法

難點(diǎn)：機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的動(dòng)態(tài)分析

【知識(shí)梳理與重難點(diǎn)分析】

1.功率的意義：功率是描述做功 的物理量。

2.功率的定義式：?jiǎn)挝粫r(shí)間力所做的功。

3.功率的數(shù)學(xué)表達(dá)：

①定義式： ，所求出的功率是時(shí)間t內(nèi)的平均功率。

②瞬時(shí)功率的表達(dá)式：P=Fvcosθ，其中θ是 間的夾角。如果該式中的速度v是平均速度，此式中的功率為平均功率。

○3重力的功率可表示為PG=mgvy，即重力的瞬時(shí)功率等于重力和物體在該、時(shí)刻的豎直分速度之積。

4.汽車的兩種加速問(wèn)題：

當(dāng)汽車從靜止開(kāi)始沿水平面加速運(yùn)動(dòng)時(shí)， 有兩種不同的加速過(guò)程，但分析時(shí)采用的基本公式都是P=Fv和F-f = ma。

①恒定功率的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于P恒定，隨著v的增大，F(xiàn)必將 ，a也必將 ，汽車做加速度不斷 的加速運(yùn)動(dòng)，直到F= ，a= ，這時(shí)v達(dá)到最大值 。可見(jiàn)恒定功率的加速一定不是勻加速。

②恒定牽引力的加速。由公式P=Fv和F-f=ma知，由于F恒定，所以a恒定，汽車做 運(yùn)動(dòng)，而隨著v的增大，P也將不斷增大，直到P達(dá)到額定功率Pm，功率不能再增大了。這時(shí)勻加速運(yùn)動(dòng)結(jié)束，其最大速度為 ，此后汽車要想繼續(xù)加速就只能做恒定功率的變加速運(yùn)動(dòng)。

注意：兩種加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程的最大速度的區(qū)別。

【要點(diǎn)講練】

1、功率的理解及計(jì)算

例1. 豎直上拋一小球，小球又落回原處，已知空氣阻力的大小正比于小球的速度.下列說(shuō)法正確的是( )

A、上升過(guò)程中克服重力做的功大于下降過(guò)程中重力做的功

B、上升過(guò)程中克服重力做的功小于下降過(guò)程中重力做的功

C、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率大于下降過(guò)程中重力的平均功率

D、上升過(guò)程中克服重力做功的平均功率小于下降過(guò)程中重力的平均功率

變式1 、，一質(zhì)量為m的物體，從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑，開(kāi)始下滑時(shí)離地面的高度為h，當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率為( )

A、

B、

C、

D、

變式2 、用水平力拉一物體在水平地面上從靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng),到

t1秒末撤去拉力F,物體做勻速運(yùn)動(dòng),到t2秒末靜止.其速度圖象如圖所示,且 .若拉力F做的功為W,平均功率為P;物體在加速和減速過(guò)程中克服摩擦阻力做的功分別為W1和W2,它們?cè)谄骄β史謩e為P1和P2,則下列選項(xiàng)正確的是 ( )

A.W=W1+W2 B.W1=W2 C.P=P1+P2 D.P1=P2

變式3 、如圖所示為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的一種裝置,運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1,繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪質(zhì)量及摩擦),下懸一質(zhì)量為m2的重物,人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng),使傳送帶以速率v勻速向右運(yùn)動(dòng).下面是人對(duì)傳送帶做功的四中說(shuō)法,其中正確的是 ( )

A.人對(duì)傳送帶做功 B.人對(duì)傳送帶不做功

C.人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv D.人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1+m2)gv

2.機(jī)車啟動(dòng)問(wèn)題的分析：

例題2.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，汽車質(zhì)量為5 t，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍，g取10m/s2，問(wèn)：

(1)汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?

(2)汽車在加速過(guò)程中，當(dāng)速度大小為4m/s時(shí)，加速度是多大?

例題3.汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率60千瓦，汽車的質(zhì)量5噸，汽車在水平路面上行駛時(shí)，阻力是車重的0.1倍。問(wèn)：

(1)汽車保持以額定功率從靜止起動(dòng)后能達(dá)到的最大速度是多少?

(2)汽車從靜止開(kāi)始，保持以0.5m/s2的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng)，這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間?

變式4 、汽車在平直公路上以速度v0勻速行駛，發(fā)動(dòng)機(jī)功率為P，牽引力為F0,t1時(shí)刻，司機(jī)減小了油門(mén)，使汽車的功率立即減小一半，并保持該功率繼續(xù)行駛，到t2時(shí)刻，汽車又恢復(fù)了勻速直線運(yùn)動(dòng)，能正確表示這一過(guò)程中汽車牽引力F和速度v隨時(shí)間t變化的圖象是 ( )

時(shí)間t(s) 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28

距離s(m) 10 32 63 103 151 207 270 339 413 491 571 650 730 810 891

變式5 、一位駕駛員啟動(dòng)汽車后,從第4 s開(kāi)始保持額定功率沿筆直的水平公路行駛,另一測(cè)量者用測(cè)距儀記錄了它啟動(dòng)后t s內(nèi)行駛的距離s,如下表所示,試根據(jù)下表所提供的數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題.

(1)汽車是變速運(yùn)動(dòng)還是勻速運(yùn)動(dòng)?簡(jiǎn)述判斷的依據(jù).

(2)若汽車行駛的最大速度v0=40 m/s,所受阻力f與車速v成正比,汽車的額定功率為P0,請(qǐng)寫(xiě)出用最大速度v0和額定功率P0表示的阻力f和車速v的關(guān)系式.

(3)若汽車的質(zhì)量m=1 500 kg,估算汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率P0.

變式6 、在傾角為 的斜坡公路上,一質(zhì)量m=10 t的卡車從坡底開(kāi)始上坡,經(jīng)時(shí)間t=50 s,卡車的速度從v1=5 m/s均勻增加到v2=15 m/s.已知汽車在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的摩擦及空氣阻力恒為車重的k倍(k=0.05).sin = ,取g=10 m/s2,求：

(1)這段時(shí)間內(nèi)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的平均功率;

(2)汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在30 s時(shí)的瞬時(shí)功率.

3、實(shí)際問(wèn)題的分析：

例4.若某人的心臟每分鐘跳動(dòng)75次，心臟收縮壓為135mmHg，收縮一次輸出的平均血量為70mL，計(jì)算心臟收縮時(shí)做功的平均功率多大?

變式7 、跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng)。設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量是50千克，他一分鐘跳繩180次。假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間2/5，則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功的平均功率是多少?