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动量守恒定律教案
在教学工作者实际的教学活动中,通常会被要求编写教案,教案是教学活动的依据,有着重要的地位。那么问题来了,教案应该怎么写?以下是小编帮大家整理的动量守恒定律教案,欢迎阅读与收藏。
动量守恒定律教案1
(一)教材的内容、地位和作用
地位及作用:动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一,它比牛顿定律发现的早,应用比牛顿定律更为广泛,如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用;即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题,如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等,动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。
处理方法:虽然3-5要求低,但是动量守恒定律是高中物理3-5的最重要内容,做为一名物理老师,不仅要传授给学生物理知识,更重要的是传授给学生物理思想、物理意识,因此在教学中力图让学生自主探究切来掌握研究问题的方法,提高解决问题的能力。
基于课标和对教材的理解和分析,本人将该节课的教学三维目标定位为
(二)教学目标
1、理解动量的概念,知道动量是矢量,
2、理解动量守恒定律的确切含义和表达式,培养守恒思想。
3、知道动量守恒定律成立的条件,并会用它解决问题。在讲解例题2时和学生探讨一下车辆安全问题。培养学生的安全意识。
4、通过自主探究培养学生的自学能力,强烈的求知欲、浓厚的学习兴趣等
本着课程标准,在吃透教材基础上,我确立了如下的教学重点,难点
(三)教学重点、难点
重点是动量、动量守恒定律
难点是动量守恒条件的确立
为了讲清重点、难点,使学生能达到本节课设定的教学目标,再从教法和学法上谈谈。
(四)教法和学法:
为了体现以学生发展为本,遵循学生的认知规律,体现循序渐进与启发式的教学原则,我进行了这样的教法设计:在教师的`引导下,创设情景,通过开放性问题的设置来启发学生思考,通过问题导学,合作探究,学生交流展示,学生提出疑问,在自主学习中体会物理概念形成过程中所蕴涵的物理方法,使之获得内心感受。再进行达标训练起到巩固的效果。
(五)教学准备
多媒体(展示碰撞动画)、实物展示台(供学生展示用)、学案(课前要求预习)
最后我来具体谈一谈这一堂课的教学过程
(六)教学流程
1、整体设计
安排“知识键接(创设情景)----展示目标——问题导学(合作探究)——当堂达标训练--课后巩固训练”进行,体现学生是课堂的主体,老师的主导地位。
2、环节设计(主要是知识键接引入和重难点突破)
情景键接导入,通过两小球的一维碰撞,V2>V1,发生碰撞,问碰撞后有几种可能情况?并思考碰撞中遵循怎样的规律?(从不变量引入守恒并导出了动量的概念)
重点
(1)讨论动量概念,我设计如下知识点填空,可以概括其要点。1、定义2、表达式3、单位4、方向,5,动量变化这些内容在引入动量概念后可以轻松自主解决。
(2)理解动量守恒定律及条件
(七)自学问题:
1、什么是系统?什么是内力和外力?
2、分析上节课两球碰撞得出的结论的条件。两球碰撞时除了它们相互间的作用力(系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。
3、动量守恒定律的内容
4、表达式
5、适用条件
(八)在例题2的分析中可设计如下问题:
1、是否满足守恒条件
2、选择正方向
3、碰前动量
4、碰后动量
5根据动量守恒定律列式计算
学生活动:
讨论(-)学生交流,教师巡视,学生在讨论中遇到问题询问老师、老师汇总
(九)展示交流
1、教学把巡视中遇到的问题和重点问题提出来,先让或者引导其他小组会的同学给与解答,不会的教师才再给与解答。然后教师给与延伸(例题分析)
2、当堂达标训练(10分钟)学生展示答案与标准答案比较。解答有异议的问题。
3、课后设计专门的巩固训练
总结语:应及时说明:这是课前的设计,还有待于在课堂教学实践中实施,并且将在具体实施中结合课堂实际及时应变调整
动量守恒定律教案2
动量守恒定律
三维教学目标
1、知识与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
2、过程与方法:知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题,并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。
3、情感、态度与价值观:学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题,培养思维能力。
教学重点:运用动量守恒定律的一般步骤。
教学难点:动量守恒定律的应用。
教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。
教学用具:投影片、多媒体辅助教学设备。
(一)引入新课
动量守恒定律的内容是什么?分析动量守恒定律成立条件有哪些?(①F合=0(严格条件)②F内远大于F外(近似条件,③某方向上合力为0,在这个方向上成立。)
(二)进行新课
1、动量守恒定律与牛顿运动定律
用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。
(1)推导过程:
根据牛顿第二定律,碰撞过程中1、2两球的加速度分别是:
根据牛顿第三定律,F1、F2等大反响,即F1=-F2所以:
碰撞时两球间的作用时间极短,用表示,则有:
代入并整理得
这就是动量守恒定律的表达式。
(2)动量守恒定律的重要意义
从现代物理学的理论高度来认识,动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看,迄今为止,人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反,每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时,物理学家们就会提出新的假设来补救,最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时,按动量守恒,反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示,两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象,1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量,在实验中极难测量,直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(20xx年高考综合题23②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现,两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场,把电磁场的动量也考虑进去,总动量就又守恒了。
2、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法
(1)分析题意,明确研究对象
在分析相互作用的物体总动量是否守恒时,通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程,要采用程序法对全过程进行分段分析,要明确在哪些阶段中,哪些物体发生相互作用,从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。
(2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析
弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力,哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件,判断能否应用动量守恒。
(3)明确所研究的相互作用过程,确定过程的始、末状态
即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。
注意:在研究地面上物体间相互作用的过程时,各物体运动的速度均应取地球为参考系。
(4)确定好正方向建立动量守恒方程求解。
3、动量守恒定律的应用举例
例2:如图所示,在光滑水平面上有A、B两辆小车,水平面的左侧有一竖直墙,在小车B上坐着一个小孩,小孩与B车的总质量是A车质量的10倍。两车开始都处于静止状态,小孩把A车以相对于地面的速度v推出,A车与墙壁碰后仍以原速率返回,小孩接到A车后,又把它以相对于地面的速度v推出。每次推出,A车相对于地面的速度都是v,方向向左。则小孩把A车推出几次后,A车返回时小孩不能再接到A车?
分析:此题过程比较复杂,情景难以接受,所以在讲解之前,教师应多带领学生分析物理过程,创设情景,降低理解难度。
解:取水平向右为正方向,小孩第一次
推出A车时:mBv1-mAv=0
即:v1=
第n次推出A车时:mAv+mBvn-1=-mAv+mBvn
则:vn-vn-1=,
所以:vn=v1+(n-1)
当vn≥v时,再也接不到小车,由以上各式得n≥5.5取n=6
点评:关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题,告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”,一定要注意结论的物理意义。
课后补充练习
(1)(20xx年全国春季高考试题)在高速公路上发生一起交通事故,一辆质量为15000kg向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为3000kg向北行驶的卡车,碰后两车接在一起,并向南滑行了一段距离后停止.根据测速仪的测定,长途客车碰前以20m/s的速度行驶,由此可判断卡车碰前的行驶速率为()
A.小于10m/sB.大于10m/s小于20m/s
C.大于20m/s小于30m/sD.大于30m/s小于40m/s
(2)如图所示,A、B两物体的质量比mA∶mB=3∶2,它们原来静止在平板车C上,A、B间有一根被压缩了的弹簧,A、B与平板车上表面间动摩擦因数相同,地面光滑.当弹簧突然释放后,则有()
A.A、B系统动量守恒B.A、B、C系统动量守恒
C.小车向左运动D.小车向右运动
(3)把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、弹、车,下列说法正确的是
A.枪和弹组成的系统,动量守恒
B.枪和车组成的系统,动量守恒
C.三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系统动量近似守恒
D.三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合力为零
(4)甲乙两船自身质量为120kg,都静止在静水中,当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时,不计阻力,甲、乙两船速度大小之比:v甲∶v乙=_______.
(5)(20xx年高考试题)质量为M的小船以速度v0行驶,船上有两个质量皆为m的小孩a和b,分别静止站在船头和船尾.现在小孩a沿水平方向以速率v(相对于静止水面)向前跃入水中,然后小孩b沿水平方向以同一速率v(相对于静止水面)向后跃入水中.求小孩b跃出后小船的速度.
(6)如图所示,甲车的'质量是2kg,静止在光滑水平面上,上表面光滑,右端放一个质量为1kg的小物体.乙车质量为4kg,以5m/s的速度向左运动,与甲车碰撞以后甲车获得8m/s的速度,物体滑到乙车上.若乙车足够长,上表面与物体的动摩擦因数为0.2,则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止?(g取10m/s2)
4、反冲运动与火箭
演示实验1:老师当众吹一个气球,然后,让气球开口向自己放手,看到气球直向学生飞去,人为制造一点“惊险气氛”,活跃课堂氛围。
演示实验2:用薄铝箔卷成一个细管,一端封闭,另一端留一个很细的口,内装由火柴头上刮下的药粉,把细管放在支架上,用火柴或其他办法给细管加热,当管内药粉点燃时,生成的燃气从细口迅速喷出,细管便向相反的方向飞去。
演示实验3:把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部,当水从弯管流出时,容器就旋转起来。
提问:实验1、2中,气球、细管为什么会向后退呢?实验3中,细管为什么会旋转起来呢?
看起来很小的几个实验,其中包含了很多现代科技的基本原理:如火箭的发射,人造卫星的上天,大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢?这节课我们就学习有关此类的问题。
(1)反冲运动
A、分析:细管为什么会向后退?(当气体从管内喷出时,它具有动量,由动量守恒定律可知,细管会向相反方向运动。)
B、分析:反击式水轮机的工作原理:当水从弯管的喷嘴喷出时,弯管因反冲而旋转,这是利用反冲来造福人类,象这样的情况还很多。
为了使学生对反冲运动有更深刻的印象,此时再做一个发射礼花炮的实验。分析,礼花为什么会上天?
(2)火箭
对照书上“三级火箭”图,介绍火箭的基本构造和工作原理。
播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像,使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识,而且要学生知道,我国的航天技术已经跨入了世界先进行列,激发学生的爱国热情。阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。
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