人教版高中物理选修3-5 16.2动量和动量定理教案

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3-5)》第16章第2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3-5)》第16章第2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
1、知识与技能:
(1)理解动量和冲量的概念。
(2)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。
(3)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)。
2、过程与方法:热顶结晶器
监测换热器(1)通过动量定理的推导过程,培养学生的理论探究能力。
(2)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。
(3)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。
3、情感、态度与价值观:
(1)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。
(2)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。
(3)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
1、重点:
(1)动量定理的物理意义。
(2)应用动量定理解释有关物理现象和解决实际问题。
2、难点:运用动量定理解题(一维问题)的方法。
(四)教法和学法:
无菌车间1、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。
2、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,木板一块,厚枕头个,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16章第1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mv
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1—6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)
16.2动量和动量定理
一、动量(P
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。
伸缩杆
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P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0.1kg的钢球,以6m/s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6m/s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P、P则:
p=mv=0.1×6kg·m/s=0.6kg·m/s
p′=mv′=0.1×(6)kg·m/s=0.6kg·m/s
碰撞前后钢球的动量变化为
p = p′ p=0.6kg·m/s0.6kg·m/s=1.2kg·m/s
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1.2kg·m/s, 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。
演示实验玻璃杯机械设备:“鸡蛋落地的不同效果”
实验器材:生鸡蛋两个,木板一块,枕头
教师演示:
步骤一:把木板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,鸡蛋受到木板对它的力不同。鸡蛋与木板或枕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F却不同。看来,F、Pt之间会有一定的关联关系,请同学们应用牛顿第二定律F=ma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m抗震床物体在恒定的合外力作用下,做匀变速直线运动,在t时刻初速度为v,在t′ 时刻的末速度为v′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FPt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。

本文发布于:2024-09-24 16:36:28,感谢您对本站的认可!

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