高中說課教案
發(fā)表時(shí)間:2020-11-25《動(dòng)量定理》說課案例。
《動(dòng)量定理》說課案例河北省石家莊市第42中學(xué)陳敬欣
摘要:從說教材、學(xué)情分析、教學(xué)方法、教學(xué)程序四個(gè)方面詳細(xì)闡述了動(dòng)量定理這節(jié)課的地位、作用、重點(diǎn)、難點(diǎn),分析了學(xué)生的實(shí)際知識(shí)情況,采用的教學(xué)方法和教學(xué)的三個(gè)環(huán)節(jié)。
關(guān)鍵詞:動(dòng)量定理沖量動(dòng)量的變化
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)第一章第二節(jié)《動(dòng)量定理》。
一、說教材
1.教材的地位和作用:
本章引入動(dòng)量這個(gè)新概念并結(jié)合牛頓第二定律推導(dǎo)出《動(dòng)量定理》?!秳?dòng)量定理》側(cè)重于力在時(shí)間上的累積效果。為解決力學(xué)問題開辟了新的途徑,尤其是打擊和碰撞的問題。這一章可視為牛頓力學(xué)的進(jìn)一步展開,為力學(xué)的重點(diǎn)章。
《動(dòng)量定理》為本章第二節(jié),是第一節(jié)《動(dòng)量和沖量》的繼續(xù),同時(shí)又為第三節(jié)《動(dòng)量守恒定律》奠定了基礎(chǔ)。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(shí)與人們的日常生活、生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,因此學(xué)習(xí)這部分知識(shí)有著廣泛的現(xiàn)實(shí)意義。
2.本節(jié)教學(xué)重點(diǎn):
(1)動(dòng)量定理的推導(dǎo)和對(duì)動(dòng)量定理的理解;
(2)利用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)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(biāo):根據(jù)教材、大綱和學(xué)生情況,制定本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)有三個(gè)方面:
●知識(shí)與技能
(1)能從牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量定理的表達(dá)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(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。
●過程與方法
(1)通過對(duì)動(dòng)量定理的探究過程,嘗試用科學(xué)探究的方法研究物理問題,認(rèn)識(shí)物理模型工具在物理學(xué)的作用。
(2)能夠應(yīng)用動(dòng)量定理處理一些與生產(chǎn)和生活相關(guān)的實(shí)際問題,在分析、解決問題的過程中培養(yǎng)交流、合作能力。
●情感態(tài)度與價(jià)值觀
(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(shí)。
(2)有主動(dòng)與他人合作的精神,有團(tuán)隊(duì)意識(shí)。
(3)關(guān)心國(guó)內(nèi)、國(guó)外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì),有振興中華的使命感與責(zé)任感,有將科學(xué)服務(wù)于人類的意識(shí)。
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渡,因此在教學(xué)中需以一些感性認(rèn)識(shí)作為依托,加強(qiáng)直觀性和形象性,以便學(xué)生理解。
學(xué)生有根據(jù)加速度來分析力和運(yùn)動(dòng)的知識(shí)準(zhǔn)備,利用2004年1月4日美國(guó)航天局的“勇氣號(hào)”探測(cè)器著陸火星的圖片,創(chuàng)設(shè)問題情景,激發(fā)學(xué)生的興趣,讓學(xué)生把物理現(xiàn)象自然過渡到新知識(shí)點(diǎn)上,從而引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用已掌握的基礎(chǔ)知識(shí),通過理論分析和推理判斷來獲得新知識(shí)。
撞擊、打擊現(xiàn)象是學(xué)生在生活中比較熟悉的,也是他們?nèi)菀装l(fā)生興趣的現(xiàn)象。充分發(fā)揮圖片、錄像和演示實(shí)驗(yàn)的作用,符合他們好奇、好動(dòng)、好強(qiáng)的心理特點(diǎn),調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。
三、教學(xué)方法
應(yīng)用實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入法、分組實(shí)驗(yàn)法,啟發(fā)學(xué)生通過自己的思考和討論來探究動(dòng)量定理。
四、教學(xué)程序
本節(jié)課分為三個(gè)環(huán)節(jié),圖片新聞創(chuàng)設(shè)情景;建立模型共同探究;應(yīng)用動(dòng)量定理。
第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情景
通過圖片新聞的方式,應(yīng)用多媒體展示“勇氣號(hào)”探測(cè)器成功登陸火星過程的一組圖片,創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課,讓同學(xué)們產(chǎn)生感性認(rèn)識(shí)。結(jié)合他們的生活經(jīng)驗(yàn),大部分同學(xué)會(huì)意識(shí)到有一系列措施減小撞地速度,安全氣囊的作用是延長(zhǎng)作用時(shí)間。為了使思路明朗化,提出三個(gè)簡(jiǎn)單問題:
(1)摩擦降(圖1)、降落傘(圖2)和反向發(fā)動(dòng)機(jī)(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?
通過上述問題,大部分同學(xué)應(yīng)該想到是為了減小撞擊力,還會(huì)粗淺地認(rèn)為,對(duì)于同一個(gè)物體,撞前速度越小,撞擊力越??;撞擊時(shí)間越長(zhǎng),撞擊力越小。
通過問題情景的創(chuàng)設(shè),極大的調(diào)動(dòng)了學(xué)生的情感注意力和情感體驗(yàn)力,為師生共同發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、探究問題、解決問題打下了基礎(chǔ)。把高科技的情景引入課堂,體現(xiàn)時(shí)代性,符合新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理論。
第二環(huán)節(jié):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(rèn)識(shí)進(jìn)一步上升到理性認(rèn)識(shí)。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)過一段時(shí)間t,動(dòng)量由mv0變?yōu)閙vt。引導(dǎo)同學(xué)們根據(jù)所學(xué)到的牛頓運(yùn)動(dòng)定律的知識(shí),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(biāo)準(zhǔn)中提倡的鼓勵(lì)學(xué)生體驗(yàn)自然規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過程,從而建立對(duì)自然科學(xué)的認(rèn)識(shí)和掌握研究科學(xué)的方法是一致的。
在這個(gè)模型的基礎(chǔ)上,通過推導(dǎo),大部分同學(xué)會(huì)得到一個(gè)表達(dá)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?cè)囍忉屗?,剛開始可能得到一些不完整的結(jié)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”。隨著討論的深入,引導(dǎo)同學(xué)們回憶動(dòng)量的變化這個(gè)概念。在求同存異的過程中,探究出合沖量和動(dòng)量變化量的關(guān)系,比如數(shù)量關(guān)系,因果關(guān)系會(huì)逐漸清晰,但方向關(guān)系還沒有特別明朗化。在同學(xué)們基本理解的基礎(chǔ)上,老師總結(jié)并板書動(dòng)量定理的內(nèi)容。在師生共同解決問題的學(xué)習(xí)中,通過原有知識(shí)的激活,然后再通過順應(yīng)過程重建新知識(shí)與原有知識(shí)結(jié)構(gòu)之間的聯(lián)系,使認(rèn)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(xí)建構(gòu)理論。
當(dāng)同學(xué)們基本能運(yùn)用動(dòng)量定理初步解決恒力的問題時(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(yīng)取作用時(shí)間內(nèi)的平均力。這樣可以開闊學(xué)生的思路,便于他們自覺的運(yùn)用所學(xué)知識(shí)來處理問題。
第三環(huán)節(jié):定性應(yīng)用
為了培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中從實(shí)踐到理論,再用理論來指導(dǎo)實(shí)踐的研究方法。鼓勵(lì)學(xué)生將學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)與日常生活、生產(chǎn)技術(shù)聯(lián)系起來。首先圍繞定理Ft=△P分情況進(jìn)行討論。
首先設(shè)置一個(gè)問題: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?cè)O(shè)計(jì)多種方案,他們會(huì)猜測(cè)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),接著利用有代表性的彈性好的海綿加以驗(yàn)證,把同學(xué)們的設(shè)計(jì)留成興趣作業(yè)。對(duì)那些有創(chuàng)造力的設(shè)計(jì),給予充分的欣賞和肯定。
減小力的作用。繼續(xù)和同學(xué)們一塊分析生活中常見的現(xiàn)象,展示圖片(圖5),引導(dǎo)同學(xué)自己找出生產(chǎn)、生活中的更多例子。
為了引導(dǎo)學(xué)生全面思考問題,繼續(xù)通過播放錄像創(chuàng)設(shè)了下列的物理情景:鐵錘釘釘子,沖床沖壓鋼板并提出問題。讓同學(xué)們繼續(xù)歸納出共性規(guī)律:作用時(shí)間短,作用力大。引導(dǎo)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(yǎng)他們知識(shí)遷移的能力。
通過運(yùn)用對(duì)比的方法,對(duì)上述兩類問題深入分析,使學(xué)生對(duì)動(dòng)量定理加深了理解。實(shí)現(xiàn)了“學(xué)中做”和“做中學(xué)”的結(jié)合。促使學(xué)生從理性認(rèn)識(shí)再到感性認(rèn)識(shí),符合認(rèn)識(shí)論。
在定性分析的基礎(chǔ)上,再次舉出第一節(jié)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(jié)分析碰撞過程中動(dòng)量變化量的基礎(chǔ)上,這節(jié)課給出撞擊的時(shí)間,同學(xué)們可以應(yīng)用動(dòng)量定理來計(jì)算撞擊力的大小。
在師生共同分析的過程中,第二個(gè)目的也就基本達(dá)到了,探索出了怎樣應(yīng)用動(dòng)量定理解題的關(guān)鍵步驟,比如必須首先規(guī)定正方向,求動(dòng)量的變化,再應(yīng)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(shè)計(jì)兩個(gè)有梯度的問題來降低難度。
例1:質(zhì)量為0.1kg的鋼球,以6m/s的速度水平向右運(yùn)動(dòng),碰到一個(gè)堅(jiān)硬的障礙物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運(yùn)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?
問題(1):物體動(dòng)量變化量是什么方向?
問題(2):聯(lián)系你學(xué)過的彈力產(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(yīng)該是什么方向?
通過這樣的比較,同學(xué)們將發(fā)現(xiàn):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(xù)研究第一節(jié)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(jiān)硬的大理石板上,入射的角度為45°,碰撞后被斜著彈出,彈出的角度也是45°,速度仍為2m/s。
問題:除了能應(yīng)用平行四邊形分析撞擊過程中的動(dòng)量的變化的方向,能否根據(jù)動(dòng)量定理來分析小球動(dòng)量的變化?
有上節(jié)課的基礎(chǔ),根據(jù)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(jù)彈力方向的判斷,合沖量的方向也在這個(gè)方向上。為了使問題形象化,準(zhǔn)備了一個(gè)小動(dòng)畫,以顯示撞擊的過程中小球的形變,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(dá)式是一個(gè)矢量式。整個(gè)過程以學(xué)生為主體,避免了老師的“一言堂”,做到了“老師搭臺(tái),學(xué)生唱戲”,在課堂上增強(qiáng)了自主學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)的氛圍。
神州5號(hào)的成功發(fā)射和回收,是中國(guó)航天技術(shù)的又一個(gè)里程碑。通過錄像和圖片,讓同學(xué)們圍繞動(dòng)量定理,來分析神州五號(hào)如何采取一系列措施實(shí)現(xiàn)軟著陸的。當(dāng)同學(xué)們發(fā)現(xiàn)自己能夠用新知識(shí)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)他們的愛國(guó)熱情,樹立正確的科學(xué)觀,培養(yǎng)他們振興中華,將科學(xué)服務(wù)于人類的使命感和責(zé)任感?!網(wǎng)wW.yS575.coM 述職報(bào)告之家】
至此,這一節(jié)課的學(xué)習(xí)基本結(jié)束,老師根據(jù)板書小結(jié)本節(jié)課的重點(diǎn)-動(dòng)量定理的內(nèi)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(wèi)生日的主題“道路安全”觀察在汽車和摩托車等交通工具中,都有什么樣的安全措施,應(yīng)用你學(xué)習(xí)的知識(shí),尤其是動(dòng)量定理加以分析。實(shí)現(xiàn)從物理到生活,從理論到實(shí)踐。
延伸閱讀
高二物理《動(dòng)量和動(dòng)量定理》教案
俗話說,磨刀不誤砍柴工。教師要準(zhǔn)備好教案,這是老師職責(zé)的一部分。教案可以讓學(xué)生更好的吸收課堂上所講的知識(shí)點(diǎn),使教師有一個(gè)簡(jiǎn)單易懂的教學(xué)思路。您知道教案應(yīng)該要怎么下筆嗎?下面是小編精心為您整理的“高二物理《動(dòng)量和動(dòng)量定理》教案”,僅供參考,希望能為您提供參考!
高二物理《動(dòng)量和動(dòng)量定理》教案
一、教材分析
本節(jié)課是人教版選修3-5第十六章第二節(jié)內(nèi)容,本節(jié)的內(nèi)容為“動(dòng)量和動(dòng)量定理”,本節(jié)分兩課時(shí)來完成,這節(jié)課為第一課時(shí)。也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,是第一節(jié)“實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的守恒量”的繼續(xù),同時(shí)又為第三節(jié)“動(dòng)量守恒定律”奠定了基礎(chǔ),所以“動(dòng)量定理”有承前啟后的作用。“動(dòng)量定理”是牛頓第二定律的進(jìn)一步展開。它側(cè)重于力在時(shí)間上的累積效果,為解決力學(xué)問題開辟了新途徑,尤其是打擊和碰撞類的問題。動(dòng)量定理的知識(shí)與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,因此學(xué)習(xí)這部分知識(shí)有著廣泛的現(xiàn)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(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學(xué)中需要以一些感性認(rèn)識(shí)為依托,加強(qiáng)直觀性和形象性,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(xiàn)象,加強(qiáng)學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(dá)式,理解其矢量性;
3.會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,并能掌握動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計(jì)算
過程與方法:
通過運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量定理表達(dá)式,培養(yǎng)學(xué)生邏輯運(yùn)算能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.通過運(yùn)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)新的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的欲望。
2.通過用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐中去,體現(xiàn)物理學(xué)在生活中的指導(dǎo)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(dá)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(xiàn)象,針對(duì)動(dòng)量定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算
第二問:我打算讓學(xué)生怎樣獲得?
五、教學(xué)策略
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下,借助已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),主動(dòng)探索,積極交流,從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)生主體進(jìn)行意義建構(gòu)的過程。因此要?jiǎng)?chuàng)設(shè)建構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,樹立以人為本的教育觀念,發(fā)展不斷建構(gòu)的認(rèn)知過程。我校開展的“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(xí)過程中的主體地位,通過自主學(xué)習(xí)、多元互動(dòng)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.本節(jié)從“鳥撞飛機(jī)”的情景引入,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課程學(xué)習(xí)中通過練習(xí)題計(jì)算出鳥撞擊飛機(jī)的力,兩者相呼應(yīng)。這種情景導(dǎo)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.在課堂上通過學(xué)生的互相討論,把學(xué)生的思維充分地調(diào)動(dòng)起來,讓他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)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察能力,同時(shí)教師的適當(dāng)總結(jié),使他們對(duì)知識(shí)有了更深更全面的認(rèn)識(shí)。
3.在反饋拓展環(huán)節(jié),針對(duì)鳥撞飛機(jī)事件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,同時(shí)拓展到更高空間即太空垃圾問題,結(jié)合科技前沿對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育,開闊學(xué)生視野。
第三問:我打算多長(zhǎng)時(shí)間讓學(xué)生獲得?
5分鐘創(chuàng)設(shè)情境并復(fù)習(xí)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(jié)分享布置作業(yè)。
第四問:我怎么知道教學(xué)達(dá)到了我的要求,有多少學(xué)生達(dá)到我的要求?
通過小組合作,生生、師生、生本互動(dòng),了解學(xué)生的掌握、落實(shí)情況;通過問題討論,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用。
【五個(gè)環(huán)節(jié)】
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí)
引入
關(guān)于鳥撞飛機(jī)的報(bào)道,播放鳥撞飛機(jī)的視頻
觀察、體會(huì)、思考
通過多媒體輔助視頻,激發(fā)學(xué)生興趣,設(shè)疑,為動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計(jì)算做鋪墊
復(fù)習(xí)提問:
1.動(dòng)量的定義
2.動(dòng)量的方向
3.動(dòng)量是過程量還是狀態(tài)量
引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)學(xué)案中的例1
對(duì)學(xué)生反饋加以評(píng)價(jià),提出規(guī)范性的要求
回答問題:
1.P=mv
2.與速度方向相同
3.狀態(tài)量
做練習(xí),并展示
回顧舊知識(shí)動(dòng)量,通過練習(xí)引出新內(nèi)容動(dòng)量的變化;通過學(xué)生展示分析提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)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
教師提出問題:動(dòng)量的變化產(chǎn)生的原因是什么?
針對(duì)學(xué)生展示進(jìn)行評(píng)價(jià)
學(xué)生動(dòng)筆推導(dǎo)并在投影展示推導(dǎo)過程
通過理論推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,加強(qiáng)對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破本節(jié)課重點(diǎn)。培養(yǎng)了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,加強(qiáng)了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導(dǎo)過程,引出沖量定義、矢量性及單位
動(dòng)量定理的內(nèi)容和表達(dá)式
思考、回答老師提問
通過老師結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)過程給出新概念新內(nèi)容,連接順暢,學(xué)生易于接受,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
當(dāng)堂訓(xùn)練強(qiáng)化認(rèn)知
展示網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片,并創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2,教師進(jìn)行規(guī)范性指導(dǎo)
重現(xiàn)鳥撞飛機(jī)情境,進(jìn)行練習(xí)2
深化拓展:宇宙垃圾問題
做學(xué)案例2
觀看視頻,并進(jìn)行計(jì)算
有興趣的課下查詢相關(guān)資料
通過創(chuàng)設(shè)情境提出例題,以一些感性認(rèn)識(shí)為依托,加強(qiáng)直觀性和形象性,通過例題分析培養(yǎng)學(xué)生答題規(guī)范性,加深對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
通過再現(xiàn)鳥撞飛機(jī)情境與前面呼應(yīng),通過計(jì)算得出鳥撞飛機(jī)的作用力大小來解釋前面提出的疑問。加強(qiáng)對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
結(jié)合當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn),深化課堂,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
動(dòng)量定理在生活中的應(yīng)用
播放視頻汽車碰撞安全測(cè)試視頻,提出問題,安全氣囊的原理(教師可以引領(lǐng)學(xué)生分析)
1.學(xué)生展示籃球傳球過程,并解釋其物理原理
2.足球比賽經(jīng)常出現(xiàn)用頭爭(zhēng)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?
我來說一說
觀看視頻,思考問題并回答
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(xiàn)象
通過圖片展示或是學(xué)生動(dòng)手操作生活中的現(xiàn)象,體現(xiàn)了物理從生活中來,我們還要將其運(yùn)用于實(shí)踐中,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)好物理的信心。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)動(dòng)量定理的理解,并達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
通過學(xué)生舉例聯(lián)系生活,強(qiáng)化了學(xué)生從直觀形象思維到抽象邏輯思維的過渡。
總結(jié)提升
課堂小結(jié)
分享收獲
通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現(xiàn)了課堂分享特征
七、板書設(shè)計(jì)
§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(nèi)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(yīng)用
八、教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
【四個(gè)特征】
溫暖特征:通過本節(jié)課我在教學(xué)中盡力做到關(guān)注每一位學(xué)生,讓多數(shù)學(xué)生參與到課堂中來,在巡視過程中對(duì)部分學(xué)生加以指導(dǎo),課堂氛圍比較輕松和諧,體現(xiàn)了溫暖的特征。
自主特征:通過小坐合作,自主探究動(dòng)量變化的原因,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
開放特征:本節(jié)課學(xué)生積極踴躍參與課堂教學(xué),討論開放式題目,學(xué)生思維沒有受到約束,開闊學(xué)生視野,課堂氣氛比較活躍,體現(xiàn)生命課堂開放的特征。
分享特征:通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現(xiàn)了課堂分享特征。
“動(dòng)量定理”探究式教學(xué)設(shè)計(jì)
“動(dòng)量定理”探究式--
江蘇省常州市武進(jìn)洛陽(yáng)中學(xué)耿宜宏
一、設(shè)計(jì)思想
本節(jié)課以學(xué)生為主體,運(yùn)用“引導(dǎo)→探究”模式進(jìn)行教學(xué)。在課堂上鼓勵(lì)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(dǎo)下進(jìn)行高效率學(xué)習(xí),以充分體現(xiàn)探究的過程和實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生探究能力培養(yǎng)的過程。為此本人在下面的三方面進(jìn)行了嘗試。
1.變演示實(shí)驗(yàn)為實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
課堂演示實(shí)驗(yàn)一般以教師為主體,學(xué)生僅僅是旁觀者,沒有直接參與,不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。教材上“雞蛋落地不破”為課堂演示實(shí)驗(yàn),本人在教學(xué)中將其改為探索性實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生在課前設(shè)計(jì)各種不同的方法舉行“雞蛋落地不破,看誰(shuí)舉得高”設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)、發(fā)現(xiàn)問題的能力。
傳統(tǒng)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(yàn),如:課本上提到的“緩沖裝置的模擬”,以加深對(duì)動(dòng)量定理的理解。本人在教學(xué)過程的一開始就讓同學(xué)兩人一組做實(shí)驗(yàn):“在課桌邊上放一張紙,再在紙上放一塊橡皮(或鋼筆套),請(qǐng)同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),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(yàn),談一談自己的感受?!蓖ㄟ^實(shí)踐,充分體驗(yàn)紙對(duì)橡皮(或鋼筆套)摩擦力的作用時(shí)間對(duì)其運(yùn)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(yàn)動(dòng)量定理在生活實(shí)際中的應(yīng)用。充分體現(xiàn)新課程標(biāo)準(zhǔn)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(zhǔn)備
課前布置思考題:一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋,從3m高處落到水泥地面上,要求著地后完整無損。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種可行的方案,并能演示。其理論依據(jù)是什么?能否根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)加以論證呢?
三、教學(xué)目標(biāo)
(1)基礎(chǔ)知識(shí):
理解動(dòng)量定理的確切含義和表達(dá)式,知道動(dòng)量定理適用于變力;
會(huì)用動(dòng)量定理解釋現(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。
(2)思想教育:學(xué)會(huì)用辯證的觀點(diǎn)分析問題。
(3)能力培養(yǎng):用理論分析實(shí)際問題。
四、重點(diǎn)與難點(diǎn)
用動(dòng)量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象,動(dòng)量、沖量的方向問題,是使用動(dòng)量定理的難點(diǎn)。
五、教具
雞蛋,沙,橡膠錘,鐵錘,細(xì)線,橡皮筋,小鐵球,鐵架臺(tái),寬約2cm,長(zhǎng)約20cm的紙條,橡皮一塊和投影片等。
六、教學(xué)過程設(shè)計(jì)
(一)創(chuàng)設(shè)問題情境,引入新課題。
以10m/s的速度運(yùn)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(yùn)動(dòng)過來,能不能用手去接?
(速度小,就能去接。速度大,如子彈,就不能。)
動(dòng)量決定于物體質(zhì)量m與速度v的乘積。
板書:P=mv
有人說動(dòng)量大的不能接,動(dòng)量小的能接。還有人說如果是質(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5m/s的進(jìn)度向你飛來,你敢接嗎?
(頭接雞蛋時(shí)要用力,作用力大時(shí),頭對(duì)雞蛋有作用沖量作用,雞蛋會(huì)破的。)
板書:I=Ft
對(duì)于這個(gè)問題可以通過我們今天的學(xué)習(xí),討論沖量與動(dòng)量的關(guān)系,進(jìn)一步探索其答案。
(二)做中學(xué)探究物理規(guī)律。
師:請(qǐng)同學(xué)先思考這樣一個(gè)問題:
【投影片1】
一個(gè)質(zhì)量為60g的雞蛋,從3m高處落到水泥地面上,要求著地后完整無損。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一種可行的方案。理論依據(jù)是什么?能否根據(jù)你所學(xué)過的知識(shí)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用海綿把雞蛋包住;③做一個(gè)降落傘帶著雞蛋往下放;④在地上放一盆水(或沙)。
師:我們請(qǐng)?zhí)岢龇桨杆牡耐瑢W(xué)上講臺(tái)把實(shí)驗(yàn)做給同學(xué)們看一看。
(學(xué)生上講臺(tái)站在凳上做這個(gè)實(shí)驗(yàn))
【演示實(shí)驗(yàn)】讓雞蛋從高3m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(duì)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(dǎo),老師總結(jié)。
板書:設(shè)一個(gè)質(zhì)量為m的物體,初速度為v,在恒力F作用下在時(shí)間t內(nèi)速度變化到v。
由于物體作勻加速運(yùn)動(dòng),則有a=(v-v)/t
再根據(jù)牛頓第二定律,有F=ma,可得
Ft=mat=mv-mv
F=(mv-mv)/t
由上式可知在從相同高度落下的情況下,(mv-mv)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:大家回過來討論表達(dá)式Ft=mv-mv。
式子左側(cè)是物體受到所推外力合力的沖量,用I表示。
mv和mv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: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(jié)論叫做動(dòng)量定理。
Ft=P-P或Ft=mv-mv
說明:
(1)上述公式是一矢量式,其運(yùn)算遵循平行四邊形定則。若各量的方向在同一直線上,則應(yīng)首先規(guī)定正方向,將矢量運(yùn)算簡(jiǎn)化為代數(shù)運(yùn)算。
(2)在動(dòng)量定理的上述推導(dǎo)中,我們是根據(jù)牛頓第二定律F=ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式vt=v0+at,即在設(shè)定力是恒定情況下推導(dǎo)出來的。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(duì)于變力的情況,動(dòng)量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時(shí)間內(nèi)的平均值。
【投影片2】
例:一個(gè)質(zhì)量為0.18kg的壘球,以2m/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45m/s,設(shè)球棒與壘球的作用時(shí)間為0.01s。球棒對(duì)壘球的平均作用力有多大?
【投影片3】
應(yīng)用步驟:
①先選定正方向。
②對(duì)物體(一般為單個(gè)物體)進(jìn)行過程分析和受力分析,弄清各力在各過程中的沖量,求出合沖量,且注意各量的正負(fù)。
③對(duì)物體進(jìn)行狀態(tài)分析,寫出初、末狀態(tài)的動(dòng)量,并求出研究過程中的動(dòng)量的變化量。
④應(yīng)用動(dòng)量定理列式求解。
師:學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理后,對(duì)上面同學(xué)的實(shí)驗(yàn)方案就能理解,并希望能自覺地運(yùn)用。下面請(qǐng)每一個(gè)同學(xué)自己親自來感受一下動(dòng)量定理的應(yīng)用。
【投影片4】
【小實(shí)驗(yàn)】在課桌邊上放一張紙,再在紙上放一塊橡皮,請(qǐng)同學(xué)做一個(gè)實(shí)驗(yàn),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(yàn),談一談自己的感受。
(請(qǐng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)失敗的同學(xué)講做不成功的感受,再請(qǐng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)成功的同學(xué)到講臺(tái)上做給全班同學(xué)看。)
(三)學(xué)中做揭示生活現(xiàn)象。
師:請(qǐng)同學(xué)們舉例動(dòng)量定理在實(shí)際生活中的應(yīng)用:
例如:①跳遠(yuǎn)時(shí)跳落在沙坑里;
②在搬運(yùn)易碎物品時(shí),在箱子里放一些碎紙、泡沫等;
③輪船碼頭上裝有橡皮輪胎;
④打籃球接球時(shí)有緩沖動(dòng)作;
⑤蹦極;
⑥雜技節(jié)目:胸口碎大石;
⑦釘釘子用鐵錘,而不用橡皮錘;
師:懂得動(dòng)量定理的原理在生活中也應(yīng)該注意其有害性。
(四)課堂,總結(jié)。
(略)
(五)布置作業(yè)。
高三物理《動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理》教材分析
高三物理《動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理》教材分析
考點(diǎn)22動(dòng)量、沖量、動(dòng)量定理
考點(diǎn)名片
考點(diǎn)細(xì)研究:(1)動(dòng)量和沖量的概念;(2)用動(dòng)量定理求沖量、動(dòng)量變化、平均作用力等問題。其中考查到的如:20xx年全國(guó)卷,第35題(2)、20xx年北京高考第24題、20xx年江蘇高考第12題C(2)、20xx年重慶高考第3題、20xx年安徽高考第22題、20xx年全國(guó)卷第35題(2)、20xx年天津高考第2題、20xx年安徽高考第22題、20xx年天津高考第16題等。高考對(duì)本考點(diǎn)的考查以識(shí)記、理解為主,試題難度不大。
備考正能量:本考點(diǎn)在新課標(biāo)試題中以計(jì)算題和選擇題為主要命題形式,動(dòng)量定理作為新增級(jí)考點(diǎn)應(yīng)引起重視,預(yù)計(jì)今后高考涉及動(dòng)量定理的試題難度會(huì)增加。
一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
1.物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,這說明()
A.物體的動(dòng)量在減小
B.物體的動(dòng)量在增大
C.物體的動(dòng)量大小也可能不變
D.物體的動(dòng)量大小一定變化
答案C
解析動(dòng)量是矢量,動(dòng)量變化了5kg·m/s,物體動(dòng)量的大小可以增大,也可以減小,還可能不變。若物體以大小5kg·m/s的動(dòng)量做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),物體的動(dòng)量大小保持不變,當(dāng)末動(dòng)量方向與初動(dòng)量方向間的夾角為60°時(shí),物體的動(dòng)量變化量的大小為5kg·m/s,C正確。
2.質(zhì)量為0.2kg的球豎直向下以6m/s的速度落至水平地面,再以4m/s的速度反向彈回。取豎直向上為正方向,在小球與地面接觸的時(shí)間內(nèi),關(guān)于球動(dòng)量變化量Δp和合外力對(duì)小球做的功W,下列說法正確的是()
A.Δp=2kg·m/sW=-2J
B.Δp=-2kg·m/sW=2J
C.Δp=0.4kg·m/sW=-2J
D.Δp=-0.4kg·m/sW=2J
答案A
解析取豎直向上為正方向,則小球與地面碰撞過程中動(dòng)量的變化量:Δp=mv2-mv1=0.2×4kg·m/s-0.2×(-6)kg·m/s=2kg·m/s,方向豎直向上。
由動(dòng)能定理,合外力做的功:W=mv-mv=×0.2×42J-×0.2×62J=-2J,A正確。
3.放在水平面上的物體,用水平推力F推它t秒,物體始終不動(dòng),則在這t秒內(nèi),關(guān)于合力的沖量與摩擦力沖量的大小,下列說法正確的是()
A.合力的沖量及摩擦力的沖量大小均為0
B.合力的沖量及摩擦力的沖量大小均為Ft
C.合力的沖量大小為0,摩擦力的沖量大小為Ft
D.合力的沖量大小為Ft,摩擦力的沖量大小為0
答案C
解析用水平力F推物體t秒,物體不動(dòng),說明合力為0,合力的沖量為0。摩擦力與推力等大反向,故沖量的大小為Ft,方向與F方向相反,C正確。
4.物體在恒定的合力作用下做直線運(yùn)動(dòng),在時(shí)間t1內(nèi)動(dòng)能由零增大到E1,在時(shí)間t2內(nèi)動(dòng)能由E1增加到2E1,設(shè)合力在時(shí)間t1內(nèi)做的功為W1,沖量為I1,在時(shí)間t2內(nèi)做的功是W2,沖量為I2,則()
A.I1I2,W1=W2
C.I1I2,W1I2,B正確。
5.某班體育課上男生最喜歡的體育運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目就是打籃球。在籃球場(chǎng)某同學(xué)伸出雙手迎接傳來的籃球,接球時(shí),兩手隨球迅速收縮至胸前。該同學(xué)這樣做的目的是()
A.使球?qū)κ值臎_量比較小
B.使球?qū)κ值淖饔昧Ρ容^小
C.使球的動(dòng)量變化量比較小
D.使球的動(dòng)能變化量比較小
答案B
解析根據(jù)動(dòng)量定理可知該同學(xué)這樣做是為了延長(zhǎng)球與手的作用時(shí)間,對(duì)球而言其動(dòng)量變化量是一個(gè)定值,由Ft=mv可得,球?qū)κ值淖饔脮r(shí)間比較長(zhǎng)時(shí),球?qū)κ值淖饔昧Ρ容^小,從而保護(hù)手不受傷,B正確。
6.(多選)下列關(guān)于對(duì)動(dòng)量的認(rèn)識(shí)正確的是()
A.某一做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)動(dòng)量不變
B.如果某一物體的動(dòng)量恒定,則該物體一定靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C.如果某一物體的動(dòng)量發(fā)生變化,則物體的速度大小一定變化
D.如果某一物體的動(dòng)量減小,則物體的速度大小一定變化
E.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體動(dòng)量大小逐漸變大,與水平方向的夾角也逐漸變大
答案BDE
解析做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)速度的大小不變,但方向時(shí)刻在發(fā)生著變化,因此其動(dòng)量的大小不變,方向在改變,A錯(cuò)誤;物體的動(dòng)量不變,則說明其速度不變,因此該物體靜止或做勻速直線運(yùn)動(dòng),B正確;動(dòng)量為矢量,動(dòng)量變化的原因可能是物體速度的方向發(fā)生了變化,C錯(cuò)誤;物體的動(dòng)量減小,一定是由物體的速度減小引起的,則物體的速度大小發(fā)生了變化,D正確;由平拋運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知,豎直方向的速度逐漸變大,而水平方向的速度保持不變,因此其合速度逐漸變大,且與水平方向的夾角逐漸變大,則動(dòng)量的大小以及與水平方向的夾角逐漸變大,E正確。
7.(多選)某同學(xué)為了測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?,完成了如下的操作:該同學(xué)將一質(zhì)量為m的小球由地面豎直向上發(fā)射出去,其速度的大小為v0,經(jīng)過一段時(shí)間落地,取從發(fā)射到小球上升到最高點(diǎn)的過程為過程1,小球由最高點(diǎn)至返回地面的過程為過程2。如果忽略空氣阻力,則下述正確的是()
A.過程1和過程2的動(dòng)量的變化大小都為mv0
B.過程1和過程2的動(dòng)量的變化的方向相反
C.過程1重力的沖量為mv0,且方向豎直向下
D.過程1和過程2的重力的總沖量為0
E.過程1和過程2的重力的總沖量為2mv0
答案ACE
解析根據(jù)豎直上拋運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可得,小球落地的速度大小也為v0,方向豎直向下,上升過程和下落過程中只受到重力的作用。選取豎直向下為正方向,上升過程動(dòng)量的變化量Δp1=0-(-mv0)=mv0,下落過程中動(dòng)量的變化量Δp2=mv0-0=mv0,大小均為mv0,且方向均豎直向下,A、C正確,B錯(cuò)誤;整個(gè)過程中重力的沖量為I=mv0-(-mv0)=2mv0,D錯(cuò)誤,E正確。
8.(多選)在粗糙水平面上,一個(gè)質(zhì)量為m的物體在水平恒力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過時(shí)間t后,速度為v,今欲使速度由0增至2v,可采用的辦法是()
A.將物體質(zhì)量減為原來的
B.將水平恒力增至2F
C.將力的作用時(shí)間增至2t
D.將物體的質(zhì)量、水平恒力和作用時(shí)間都增至原來的兩倍
答案CD
解析根據(jù)動(dòng)量定理(F-μmg)t=mv-0,可知C、D兩項(xiàng)正確。
9.(多選)質(zhì)量為5kg的物體,它的動(dòng)量的變化率為2kg·m/s2,且保持不變。則下列說法正確的是()
A.該物體一定做勻速運(yùn)動(dòng)
B.該物體一定做勻變速直線運(yùn)動(dòng)
C.該物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)所受力的沖量一定相同
D.無論物體運(yùn)動(dòng)軌跡如何,它的加速度一定是0.4m/s2
答案CD
解析由動(dòng)量定理有FΔt=Δp,所以=F,可見,動(dòng)量的變化率表示所受的合外力,所以題中物體所受力恒定,根據(jù)牛頓第二定律,其加速度恒定,因?yàn)槲粗俣确较?,所以該物體可能做勻變速直線運(yùn)動(dòng),也可能做勻變速曲線運(yùn)動(dòng),一定不做勻速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤;因?yàn)樗芰愣?,所以該物體在任意相等的時(shí)間內(nèi)所受力的沖量一定相同,選項(xiàng)C正確;根據(jù)題意,力F=2kg·m/s2=2N,根據(jù)牛頓第二定律有a==0.4m/s2,選項(xiàng)D正確。
10.(多選)為了保護(hù)航天員的安全,飛船上使用了降落傘、反推火箭、緩沖座椅三大法寶,在距離地面大約1m時(shí),返回艙的4個(gè)反推火箭點(diǎn)火工作,返回艙速度一下子降到了2m/s以內(nèi),隨后又漸漸降到1m/s,最終安全著陸。把返回艙從離地1m開始減速到完全著陸稱為著地過程,則關(guān)于反推火箭的作用,下列說法正確的是()
A.減小著地過程中返回艙和航天員的動(dòng)量變化
B.減小著地過程中返回艙和航天員所受的沖量
C.延長(zhǎng)著地過程的作用時(shí)間
D.減小著地過程返回艙和航天員所受的平均沖力
答案CD
解析無論是否有反推火箭,返回艙和航天員從距地面約1m處至著陸的過程中,動(dòng)量的變化和所受的沖量均相同,但有了反推火箭后,延長(zhǎng)了著陸的時(shí)間,由動(dòng)量定理(F-G)t=Δp可知平均沖力減小選項(xiàng)C、D正確。
二、真題與模擬
11.20xx·重慶高考]高空作業(yè)須系安全帶。如果質(zhì)量為m的高空作業(yè)人員不慎跌落,從開始跌落到安全帶對(duì)人剛產(chǎn)生作用力前人下落的距離為h(可視為自由落體運(yùn)動(dòng))。此后經(jīng)歷時(shí)間t安全帶達(dá)到最大伸長(zhǎng),若在此過程中該作用力始終豎直向上,則該段時(shí)間安全帶對(duì)人的平均作用力大小為()
A.+mgB.-mg
C.+mgD.-mg
答案A
解析人做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí),有v=,選向下為正方向,又mgt-Ft=0-mv,得F=+mg,所以A項(xiàng)正確。
12.20xx·北京高考]“蹦極”運(yùn)動(dòng)中,長(zhǎng)彈性繩的一端固定,另一端綁在人身上,人從幾十米高處跳下,將蹦極過程簡(jiǎn)化為人沿豎直方向的運(yùn)動(dòng),從繩恰好伸直,到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,下列分析正確的是()
A.繩對(duì)人的沖量始終向上,人的動(dòng)量先增大后減小
B.繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功,人的動(dòng)能一直減小
C.繩恰好伸直時(shí),繩的彈性勢(shì)能為零,人的動(dòng)能最大
D.人在最低點(diǎn)時(shí),繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力
答案A
解析從繩恰好伸直到人第一次下降至最低點(diǎn)的過程中,人先做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng),后做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng),加速度等于零時(shí),速度最大,故人的動(dòng)量和動(dòng)能都是先增大后減小,加速度等于零時(shí)(即繩對(duì)人的拉力等于人所受的重力時(shí))速度最大,動(dòng)量和動(dòng)能最大,在最低點(diǎn)時(shí)人具有向上的加速度,繩對(duì)人的拉力大于人所受的重力。繩的拉力方向始終向上與運(yùn)動(dòng)方向相反,故繩對(duì)人的沖量方向始終向上,繩對(duì)人的拉力始終做負(fù)功。故選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤。
13.20xx·天津耀華中學(xué)質(zhì)檢]我國(guó)女子短道速滑隊(duì)在今年世錦賽上實(shí)現(xiàn)女子3000m接力三連冠。如圖所示,觀察發(fā)現(xiàn),“接棒”的運(yùn)動(dòng)員甲提前站在“交棒”的運(yùn)動(dòng)員乙前面,并且開始向前滑行,待乙追上甲時(shí),乙猛推甲一把,使甲獲得更大的速度向前沖出。在乙推甲的過程中,忽略運(yùn)動(dòng)員與冰面間在水平方向上的相互作用,則()
A.甲對(duì)乙的沖量一定等于乙對(duì)甲的沖量
B.甲、乙的動(dòng)量變化一定大小相等,方向相反
C.甲的動(dòng)能增加量一定等于乙的動(dòng)能減少量
D.甲對(duì)乙做多少負(fù)功,乙對(duì)甲就一定做多少正功
答案B
解析由于甲對(duì)乙的作用力與乙對(duì)甲的作用力大小相等,方向相反,因此兩個(gè)力的沖量大小相等,方向相反,由動(dòng)量定理可知,兩者的動(dòng)量變化量大小相等,方向相反,選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;雖然甲、乙之間的相互作用力等大反向,但在作用力作用過程中兩人的位移不一定相等,所以做功不一定相等,由動(dòng)能定理可知,甲、乙動(dòng)能的變化量也不一定相等,選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。
14.20xx·湖南長(zhǎng)沙一中模擬]一只小球沿光滑水平面運(yùn)動(dòng),垂直于墻面撞到豎直墻上。小球撞墻前后的動(dòng)量變化量為Δp,動(dòng)能變化量為ΔE。關(guān)于Δp和ΔE,下列說法中正確的是()
A.若Δp最大,則ΔE也最大
B.若Δp最大,則ΔE一定最小
C.若Δp最小,則ΔE也最小
D.以上關(guān)于Δp與ΔE的說法都不正確
答案B
解析當(dāng)小球原速率返回時(shí),Δp最大,而ΔE=0,A錯(cuò)誤,B正確。當(dāng)小球撞到墻后速度減為零時(shí),Δp最小,而ΔE最大,C錯(cuò)誤。
15.20xx·山西大學(xué)附中檢測(cè)]下列四個(gè)圖描述的是豎直上拋物體的動(dòng)量增量隨時(shí)間變化的曲線和動(dòng)量變化率隨時(shí)間變化的曲線,若不計(jì)空氣阻力,取豎直向上為正方向,那么正確的是()
答案C
解析在不計(jì)空氣阻力的情況下,做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用,加速度方向豎直向下,取豎直向上為正方向,根據(jù)動(dòng)量定理,有Δp=-mgΔt,=-mg,所以C正確。
16.20xx·福建廈門質(zhì)檢]古時(shí)有“守株待兔”的寓言。假設(shè)兔子質(zhì)量約為2kg,以15m/s的速度奔跑,撞樹后反彈的速度為1m/s,則兔子受到撞擊力的沖量大小為()
A.28N·sB.29N·sC.31N·sD.32N·s
答案D
解析設(shè)初速度方向?yàn)檎较?,則由題意可知,初速度v0=15m/s;末速度為v=-1m/s;則由動(dòng)量定理可知:I=mv-mv0=2×(-1)-2×15]N·s=-32N·s。
17.20xx·廣東梅州聯(lián)考]如圖所示甲、乙兩種情況中,人用相同大小的恒定拉力拉繩子,使人和船A均向右運(yùn)動(dòng),經(jīng)過相同的時(shí)間t,圖甲中船A沒有到岸,圖乙中船A沒有與船B相碰,則經(jīng)過時(shí)間t()
A.圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量比圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量小
B.圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量比圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量大
C.圖甲中人對(duì)繩子拉力的沖量與圖乙中人對(duì)繩子拉力的沖量一樣大
D.以上三種情況都有可能
答案C
解析由題可知,兩個(gè)力大小相等,作用時(shí)間相同,所以由I=Ft知,兩沖量相等,C正確。
18.20xx·北京海淀區(qū)期中](多選)如圖所示,質(zhì)量為m的小球從距離地面高H的A點(diǎn)由靜止開始釋放,落到地面上后又陷入泥潭中,由于受到阻力作用,到達(dá)距地面深度為h的B點(diǎn)速度減為零。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。關(guān)于小球下落的整個(gè)過程,下列說法中正確的有()
A.小球的機(jī)械能減少了mg(H+h)
B.小球克服阻力做的功為mgh
C.小球所受阻力的沖量大于m
D.小球動(dòng)量的改變量等于所受阻力的沖量
答案AC
解析由動(dòng)能定理得mg(H+h)+Wf=0,Wf=-mg(H+h),所以小球的機(jī)械能減少了mg(H+h),A正確,B錯(cuò)誤。小球自由落下至地面過程,機(jī)械能守恒,mgH=mv2,v=,落到地面上后又陷入泥潭,由動(dòng)量定理IG-If=0-mv,所以If=IG+mv=IG+m,小球所受阻力的沖量大于m,C正確。由動(dòng)量定理知小球動(dòng)量的改變量等于合外力的沖量,D錯(cuò)誤。
19.20xx·合肥質(zhì)檢]一質(zhì)量為2kg的物體受水平拉力F作用,在粗糙水平面上做加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的at圖象如圖所示,t=0時(shí)其速度大小為2m/s,滑動(dòng)摩擦力大小恒為2N,則()
A.t=6s時(shí),物體的速度為18m/s
B.在0~6s內(nèi),合力對(duì)物體做的功為400J
C.在0~6s內(nèi),拉力對(duì)物體的沖量為36N·s
D.t=6s時(shí),拉力F的功率為200W
答案D
解析類比速度圖象中位移的表示方法可知,在at圖象中圖線與坐標(biāo)軸所圍面積表示速度變化量,在0~6s內(nèi)Δv=18m/s,又v0=2m/s,則t=6s時(shí)的速度v=20m/s,A錯(cuò)誤;由動(dòng)能定理可知,0~6s內(nèi),合力做的功為W=mv2-mv=396J,B錯(cuò)誤;由動(dòng)量定理可知,IF-Ff·t=mv-mv0,代入已知條件解得IF=48N·s,C錯(cuò)誤;由牛頓第二定律可知,6s末F-Ff=ma,解得F=10N,所以拉力的功率P=Fv=200W,D正確。
20.20xx·河北武邑質(zhì)檢](多選)下面的說法正確的是()
A.物體運(yùn)動(dòng)的方向就是它的動(dòng)量的方向
B.如果物體的速度發(fā)生變化,則可以肯定它受到的合外力的沖量不為零
C.如果合外力對(duì)物體的沖量不為零,則合外力一定使物體的動(dòng)能增大
D.作用在物體上的合外力沖量不一定能改變物體速度的大小
答案ABD
解析由p=mv知物體運(yùn)動(dòng)的方向跟它的動(dòng)量的方向一致,故A正確;若物體的速度變化,則動(dòng)量變化,沖量是動(dòng)量的變化量,故B正確;如做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體,合外力對(duì)物體的沖量不為零,合外力的沖量引起物體速度的方向改變,物體的速度大小不變,動(dòng)能不變,故C錯(cuò)誤,D正確。
一、基礎(chǔ)與經(jīng)典
21.一位蹦床運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng),彈簧床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來,如圖所示,不計(jì)空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2,試結(jié)合圖象,求:
(1)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量;
(2)運(yùn)動(dòng)員跳起的最大高度;
(3)在11.5~12.3s時(shí)間內(nèi),運(yùn)動(dòng)員對(duì)彈簧床的平均作用力多大?
答案(1)50kg(2)5m(3)1750N
解析(1)由圖象可知:mg=500N,所以m=50kg。
(2)由圖象可知,運(yùn)動(dòng)員在空氣中運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=2s,所以
H=g2=×10×12m=5m。
(3)v0=v=g·=10m/s,
以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,向上為正,
由動(dòng)量定理:(-mg)·Δt=mv-m(-v0),
所以=+mg=N+500N=1750N,
由牛頓第三定律,運(yùn)動(dòng)員對(duì)彈簧床的平均作用力為1750N。
22.如圖所示,在光滑水平面上并排放著A、B兩木塊,質(zhì)量分別為mA和mB。一顆質(zhì)量為m的子彈以水平速度v0先后穿過木塊A、B。木塊A、B對(duì)子彈的阻力恒為f。子彈穿過木塊A的時(shí)間為t1,穿過木塊B的時(shí)間為t2。求:
(1)子彈剛穿過木塊A后,木塊A的速度vA和子彈的速度v1分別為多大?
(2)子彈穿過木塊B后,木塊B的速度vB和子彈的速度v2又分別為多大?
答案(1)v0-
(2)fv0-
解析(1)從子彈剛進(jìn)入A到剛穿出A的過程中:
對(duì)A、B:由于A、B的運(yùn)動(dòng)情況完全相同,可以看做一個(gè)整體,由動(dòng)量定理可得
ft1=(mA+mB)vA,所以vA=。
對(duì)子彈:-ft1=mv1-mv0,所以v1=v0-。
(2)從子彈剛進(jìn)入B到剛穿出B的過程中:
對(duì)物體B:ft2=mBvB-mBvA,
所以vB=f,
對(duì)子彈:-ft2=mv2-mv1,所以v2=v0-。
二、真題與模擬
23.20xx·全國(guó)卷]某游樂園入口旁有一噴泉,噴出的水柱將一質(zhì)量為M的卡通玩具穩(wěn)定地懸停在空中。為計(jì)算方便起見,假設(shè)水柱從橫截面積為S的噴口持續(xù)以速度v0豎直向上噴出;玩具底部為平板(面積略大于S);水柱沖擊到玩具底板后,在豎直方向水的速度變?yōu)榱?,在水平方向朝四周均勻散開。忽略空氣阻力。已知水的密度為ρ,重力加速度大小為g。求:
(1)噴泉單位時(shí)間內(nèi)噴出的水的質(zhì)量;
(2)玩具在空中懸停時(shí),其底面相對(duì)于噴口的高度。
答案(1)ρv0S(2)-
解析(1)設(shè)Δt時(shí)間內(nèi),從噴口噴出的水的體積為ΔV,質(zhì)量為Δm,則:
Δm=ρΔV①
ΔV=v0SΔt②
由式得,單位時(shí)間內(nèi)從噴口噴出的水的質(zhì)量為
=ρv0S
(2)設(shè)玩具懸停時(shí)其底面相對(duì)于噴口的高度為h,水從噴口噴出后到達(dá)玩具底面時(shí)的速度大小為v。對(duì)于Δt時(shí)間內(nèi)噴出的水,由能量守恒得
(Δm)v2+(Δm)gh=(Δm)v
在h高度處,Δt時(shí)間內(nèi)噴射到玩具底面的水沿豎直方向的動(dòng)量變化量的大小為
Δp=(Δm)v
設(shè)水對(duì)玩具的作用力的大小為F,以水為研究對(duì)象,根據(jù)動(dòng)量定理有
(F+Δmg)Δt=Δp,因Δm很小可忽略得:FΔt=Δp
由于玩具在空中懸停,由力的平衡條件得
F=Mg
聯(lián)立式得
h=-。
24.20xx·安徽高考]一質(zhì)量為0.5kg的小物塊放在水平地面上的A點(diǎn),距離A點(diǎn)5m的位置B處是一面墻,如圖所示。物塊以v0=9m/s的初速度從A點(diǎn)沿AB方向運(yùn)動(dòng),在與墻壁碰撞前瞬間的速度為7m/s,碰后以6m/s的速度反向運(yùn)動(dòng)直至靜止。g取10m/s2。
(1)求物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
(2)若碰撞時(shí)間為0.05s,求碰撞過程中墻面對(duì)物塊平均作用力的大小F;
(3)求物塊在反向運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W。
答案(1)0.32(2)130N(3)9J
解析(1)由動(dòng)能定理,有-μmgs=mv2-mv,
可得μ=0.32。
(2)規(guī)定水平向左為正方向,由動(dòng)量定理有FΔt=mv′-(-mv),可得F=130N。
(3)W=mv′2=9J。
25.20xx·北京高考](1)動(dòng)量定理可以表示為Δp=FΔt,其中動(dòng)量p和力F都是矢量。在運(yùn)用動(dòng)量定理處理二維問題時(shí),可以在相互垂直的x、y兩個(gè)方向上分別研究。例如,質(zhì)量為m的小球斜射到木板上,入射的角度是θ,碰撞后彈出的角度也是θ,碰撞前后的速度大小都是v,如圖1所示。碰撞過程中忽略小球所受重力。
a.分別求出碰撞前后x、y方向小球的動(dòng)量變化Δpx、Δpy;
b.分析說明小球?qū)δ景宓淖饔昧Φ姆较颉?br>
(2)激光束可以看作是粒子流,其中的粒子以相同的動(dòng)量沿光傳播方向運(yùn)動(dòng)。激光照射到物體上,在發(fā)生反射、折射和吸收現(xiàn)象的同時(shí),也會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生作用。光鑷效應(yīng)就是一個(gè)實(shí)例,激光束可以像鑷子一樣抓住細(xì)胞等微小顆粒。
一束激光經(jīng)S點(diǎn)后被分成若干細(xì)光束,若不考慮光的反射和吸收,其中光束和穿過介質(zhì)小球的光路如圖2所示。圖中O點(diǎn)是介質(zhì)小球的球心,入射時(shí)光束和與SO的夾角均為θ,出射時(shí)光束均與SO平行。請(qǐng)?jiān)谙旅鎯煞N情況下,分析說明兩光束因折射對(duì)小球產(chǎn)生的合力的方向。
a.光束和強(qiáng)度相同;
b.光束比的強(qiáng)度大。
答案(1)a.見解析b.沿y軸負(fù)方向(2)a.合力沿SO向左b.指向左上方
解析(1)a.x方向:動(dòng)量變化為
Δpx=mvsinθ-mvsinθ=0,
y方向:動(dòng)量變化為
Δpy=mvcosθ-(-mvcosθ)=2mvcosθ,
方向沿y軸正方向。
b.根據(jù)動(dòng)量定理可知,木板對(duì)小球作用力的方向沿y軸正方向;根據(jù)牛頓第三定律可知,小球?qū)δ景遄饔昧Φ姆较蜓貀軸負(fù)方向。
(2)a.僅考慮光的折射,設(shè)Δt時(shí)間內(nèi)每束光穿過小球的粒子數(shù)為n,每個(gè)粒子動(dòng)量的大小為p。
這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1=2npcosθ,
從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2=2np,
p1、p2的方向均沿SO向右,
根據(jù)動(dòng)量定理:FΔt=p2-p1=2np(1-cosθ)0可知,
小球?qū)@些粒子的作用力F的方向沿SO向右;根據(jù)牛頓第三定律,兩光束對(duì)小球的合力的方向沿SO向左。
b.建立如圖所示的Oxy直角坐標(biāo)系。
x方向:根據(jù)(2)a同理可知,兩光束對(duì)小球的作用力沿x軸負(fù)方向。
y方向:設(shè)Δt時(shí)間內(nèi),光束穿過小球的粒子數(shù)為n1,光束穿過小球的粒子數(shù)為n2,n1n2。
這些粒子進(jìn)入小球前的總動(dòng)量為p1y=(n1-n2)psinθ,
從小球出射時(shí)的總動(dòng)量為p2y=0,
根據(jù)動(dòng)量定理:FyΔt=p2y-p1y=-(n1-n2)psinθ可知,
小球?qū)@些粒子的作用力Fy的方向沿y軸負(fù)方向,根據(jù)牛頓第三定律,兩光束對(duì)小球的作用力沿y軸正方向。
所以兩光束對(duì)小球的合力的方向指向左上方。
26.20xx·福建廈門質(zhì)檢]對(duì)于同一物理問題,常??梢詮暮暧^與微觀兩個(gè)不同角度進(jìn)行研究,找出其內(nèi)在聯(lián)系,從而更加深刻地理解其物理本質(zhì)。
正方體密閉容器中有大量運(yùn)動(dòng)粒子,每個(gè)粒子質(zhì)量為m,單位體積內(nèi)粒子數(shù)量n為恒量。為簡(jiǎn)化問題,我們假定:粒子大小可以忽略;其速率均為v,且與器壁各面碰撞的機(jī)會(huì)均等;與器壁碰撞前后瞬間,粒子速度方向都與器壁垂直,且速率不變。利用所學(xué)力學(xué)知識(shí),導(dǎo)出器壁單位面積所受粒子壓力f與m、n和v的關(guān)系。(注意:解題過程中需要用到、但題目沒有給出的物理量,要在解題時(shí)做必要的說明)
答案f=nmv2
解析根據(jù)動(dòng)量定理可知,一個(gè)粒子每與器壁碰撞一次給器壁的沖量ΔI=2mv。
如圖所示,以器壁上面積為S的部分為底、vΔt為高構(gòu)成柱體,由題設(shè)可知,其內(nèi)有1/6的粒子在Δt時(shí)間內(nèi)與器壁上面積為S的部分發(fā)生碰撞,碰壁粒子總數(shù)N=n·SvΔt,
Δt時(shí)間內(nèi)粒子給器壁的沖量I=N·ΔI=nSmv2Δt。
器壁上面積為S的部分受到粒子的壓力F=,
則器壁單位面積所受粒子的壓力f==nmv2。
27.20xx·天津模擬]質(zhì)量為m=4kg的小物塊靜止于水平地面上的A點(diǎn),現(xiàn)用F=10N的水平恒力拉動(dòng)物塊一段時(shí)間后撤去,物塊繼續(xù)滑動(dòng)一段位移停在B點(diǎn),A、B兩點(diǎn)相距x=20m,物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2,求:
(1)物塊在力F作用過程中發(fā)生位移x1的大小;
(2)撤去力F后物塊繼續(xù)滑動(dòng)的時(shí)間t。
答案(1)16m(2)2s
解析(1)設(shè)物塊受到的滑動(dòng)摩擦力為f,則f=μmg。
根據(jù)動(dòng)能定理,對(duì)物塊由A到B整個(gè)過程,有Fx1-fx=0
代入數(shù)據(jù),解得x1=16m。
(2)設(shè)剛撤去力F時(shí)物塊的速度為v,此后物塊的加速度為a,滑動(dòng)的位移為x2,則x2=x-x1。
由牛頓第二定律得a==μg,
由勻變速直線運(yùn)動(dòng)公式得v2=2ax2,
以物塊運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较颍蓜?dòng)量定理得
-ft=0-mv,代入數(shù)據(jù),解得t=2s。
高二物理《動(dòng)量和動(dòng)量定理》教案分析
高二物理《動(dòng)量和動(dòng)量定理》教案分析
【課前四問】
第一問:我打算這節(jié)課讓學(xué)生獲得什么?
一、教材分析
本節(jié)課是人教版選修3-5第十六章第二節(jié)內(nèi)容,本節(jié)的內(nèi)容為“動(dòng)量和動(dòng)量定理”,本節(jié)分兩課時(shí)來完成,這節(jié)課為第一課時(shí)。也是本章的重點(diǎn)內(nèi)容,是第一節(jié)“實(shí)驗(yàn):探究碰撞中的守恒量”的繼續(xù),同時(shí)又為第三節(jié)“動(dòng)量守恒定律”奠定了基礎(chǔ),所以“動(dòng)量定理”有承前啟后的作用。“動(dòng)量定理”是牛頓第二定律的進(jìn)一步展開。它側(cè)重于力在時(shí)間上的累積效果,為解決力學(xué)問題開辟了新途徑,尤其是打擊和碰撞類的問題。動(dòng)量定理的知識(shí)與人們的日常生活,生產(chǎn)技術(shù)和科學(xué)研究有著密切的關(guān)系,因此學(xué)習(xí)這部分知識(shí)有著廣泛的現(xiàn)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(yùn)用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式等,為本節(jié)課的學(xué)習(xí)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。高中生思維方式逐步由形象思維向抽象思維過渡,因此在教學(xué)中需要以一些感性認(rèn)識(shí)為依托,加強(qiáng)直觀性和形象性,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(xiàn)象,加強(qiáng)學(xué)生思維由形象到抽象的過渡。
三、教學(xué)目標(biāo)
知識(shí)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(dá)式,理解其矢量性;
3.會(huì)用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,并能掌握動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計(jì)算
過程與方法:
通過運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式推導(dǎo)出動(dòng)量定理表達(dá)式,培養(yǎng)學(xué)生邏輯運(yùn)算能力。
情感態(tài)度與價(jià)值觀:
1.通過運(yùn)用所學(xué)知識(shí)推導(dǎo)新的規(guī)律,培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,激發(fā)學(xué)生探索新知識(shí)的欲望。
2.通過用動(dòng)量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生用所學(xué)物理知識(shí)應(yīng)用于生活實(shí)踐中去,體現(xiàn)物理學(xué)在生活中的指導(dǎo)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(dá)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(xiàn)象,針對(duì)動(dòng)量定理進(jìn)行簡(jiǎn)單的計(jì)算
第二問:我打算讓學(xué)生怎樣獲得?
五、教學(xué)策略
依據(jù)建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論,學(xué)生學(xué)習(xí)過程是在教師創(chuàng)設(shè)的情境下,借助已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),主動(dòng)探索,積極交流,從而建立新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。學(xué)習(xí)是學(xué)生主體進(jìn)行意義建構(gòu)的過程。因此要?jiǎng)?chuàng)設(shè)建構(gòu)知識(shí)的學(xué)習(xí)環(huán)境,樹立以人為本的教育觀念,發(fā)展不斷建構(gòu)的認(rèn)知過程。我校開展的“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(xí)過程中的主體地位,通過自主學(xué)習(xí)、多元互動(dòng)提升學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
1.本節(jié)從“鳥撞飛機(jī)”的情景引入,可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,在課程學(xué)習(xí)中通過練習(xí)題計(jì)算出鳥撞擊飛機(jī)的力,兩者相呼應(yīng)。這種情景導(dǎo)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.在課堂上通過學(xué)生的互相討論,把學(xué)生的思維充分地調(diào)動(dòng)起來,讓他們主動(dòng)參與學(xué)習(xí),成為學(xué)習(xí)的主人。從而使復(fù)雜性的內(nèi)容演變成簡(jiǎn)單易懂的內(nèi)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察能力,同時(shí)教師的適當(dāng)總結(jié),使他們對(duì)知識(shí)有了更深更全面的認(rèn)識(shí)。
3.在反饋拓展環(huán)節(jié),針對(duì)鳥撞飛機(jī)事件進(jìn)行相關(guān)計(jì)算,同時(shí)拓展到更高空間即太空垃圾問題,結(jié)合科技前沿對(duì)學(xué)生進(jìn)行情感教育,開闊學(xué)生視野。
第三問:我打算多長(zhǎng)時(shí)間讓學(xué)生獲得?
5分鐘創(chuàng)設(shè)情境并復(fù)習(xí)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(jié)分享布置作業(yè)。
第四問:我怎么知道教學(xué)達(dá)到了我的要求,有多少學(xué)生達(dá)到我的要求?
通過小組合作,生生、師生、生本互動(dòng),了解學(xué)生的掌握、落實(shí)情況;通過問題討論,了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的運(yùn)用。
【五個(gè)環(huán)節(jié)】
六、教學(xué)過程
教學(xué)環(huán)節(jié)
教師活動(dòng)
學(xué)生活動(dòng)
設(shè)計(jì)意圖
創(chuàng)設(shè)情境
復(fù)習(xí)
引入
關(guān)于鳥撞飛機(jī)的報(bào)道,播放鳥撞飛機(jī)的視頻
觀察、體會(huì)、思考
通過多媒體輔助視頻,激發(fā)學(xué)生興趣,設(shè)疑,為動(dòng)量定理的簡(jiǎn)單計(jì)算做鋪墊
復(fù)習(xí)提問:
1.動(dòng)量的定義
2.動(dòng)量的方向
3.動(dòng)量是過程量還是狀態(tài)量
引導(dǎo)學(xué)生練習(xí)學(xué)案中的例1
對(duì)學(xué)生反饋加以評(píng)價(jià),提出規(guī)范性的要求
回答問題:
1.P=mv
2.與速度方向相同
3.狀態(tài)量
做練習(xí),并展示
回顧舊知識(shí)動(dòng)量,通過練習(xí)引出新內(nèi)容動(dòng)量的變化;通過學(xué)生展示分析提高學(xué)生語(yǔ)言表達(dá)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
教師提出問題:動(dòng)量的變化產(chǎn)生的原因是什么?
針對(duì)學(xué)生展示進(jìn)行評(píng)價(jià)
學(xué)生動(dòng)筆推導(dǎo)并在投影展示推導(dǎo)過程
通過理論推導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,加強(qiáng)對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破本節(jié)課重點(diǎn)。培養(yǎng)了學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力,加強(qiáng)了生生交流、師生交流。
聯(lián)系學(xué)生推導(dǎo)過程,引出沖量定義、矢量性及單位
動(dòng)量定理的內(nèi)容和表達(dá)式
思考、回答老師提問
通過老師結(jié)合學(xué)生推導(dǎo)過程給出新概念新內(nèi)容,連接順暢,學(xué)生易于接受,從而達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
當(dāng)堂訓(xùn)練強(qiáng)化認(rèn)知
展示網(wǎng)球運(yùn)動(dòng)員李娜獲澳網(wǎng)冠軍圖片,并創(chuàng)設(shè)情境讓學(xué)生做學(xué)案上例2,教師進(jìn)行規(guī)范性指導(dǎo)
重現(xiàn)鳥撞飛機(jī)情境,進(jìn)行練習(xí)2
深化拓展:宇宙垃圾問題
做學(xué)案例2
觀看視頻,并進(jìn)行計(jì)算
有興趣的課下查詢相關(guān)資料
通過創(chuàng)設(shè)情境提出例題,以一些感性認(rèn)識(shí)為依托,加強(qiáng)直觀性和形象性,通過例題分析培養(yǎng)學(xué)生答題規(guī)范性,加深對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
通過再現(xiàn)鳥撞飛機(jī)情境與前面呼應(yīng),通過計(jì)算得出鳥撞飛機(jī)的作用力大小來解釋前面提出的疑問。加強(qiáng)對(duì)動(dòng)量定理的理解,從而突破教學(xué)難點(diǎn)。
結(jié)合當(dāng)今社會(huì)熱點(diǎn),深化課堂,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。
動(dòng)量定理在生活中的應(yīng)用
播放視頻汽車碰撞安全測(cè)試視頻,提出問題,安全氣囊的原理(教師可以引領(lǐng)學(xué)生分析)
1.學(xué)生展示籃球傳球過程,并解釋其物理原理
2.足球比賽經(jīng)常出現(xiàn)用頭爭(zhēng)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?
我來說一說
觀看視頻,思考問題并回答
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(xiàn)象
通過圖片展示或是學(xué)生動(dòng)手操作生活中的現(xiàn)象,體現(xiàn)了物理從生活中來,我們還要將其運(yùn)用于實(shí)踐中,從而激發(fā)學(xué)生學(xué)好物理的信心。加強(qiáng)學(xué)生對(duì)動(dòng)量定理的理解,并達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。
通過學(xué)生舉例聯(lián)系生活,強(qiáng)化了學(xué)生從直觀形象思維到抽象邏輯思維的過渡。
總結(jié)提升
課堂小結(jié)
分享收獲
通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現(xiàn)了課堂分享特征
七、板書設(shè)計(jì)
§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(nèi)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(yīng)用
八、教學(xué)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)
【四個(gè)特征】
溫暖特征:通過本節(jié)課我在教學(xué)中盡力做到關(guān)注每一位學(xué)生,讓多數(shù)學(xué)生參與到課堂中來,在巡視過程中對(duì)部分學(xué)生加以指導(dǎo),課堂氛圍比較輕松和諧,體現(xiàn)了溫暖的特征。
自主特征:通過小坐合作,自主探究動(dòng)量變化的原因,培養(yǎng)學(xué)生思維能力
開放特征:本節(jié)課學(xué)生積極踴躍參與課堂教學(xué),討論開放式題目,學(xué)生思維沒有受到約束,開闊學(xué)生視野,課堂氣氛比較活躍,體現(xiàn)生命課堂開放的特征。
分享特征:通過學(xué)生交流讓學(xué)生分享各自的收獲,體現(xiàn)了課堂分享特征。