动量定理是动力学的普遍定理之一。相信大家比较陌生的呢,它是一个科学定理。动量定理教学设计,我们来看看。
一、设计思想。
本节课以学生为主体,运用“引导→**”模式进行教学。在课堂上鼓励学生主动参与、主动**、主动思考、主动实践,在教师合理、有效的引导下进行高效率学习,以充分体现**的过程和实现对学生**能力培养的过程。为此本人在下面的三方面进行了尝试。
1.变演示实验为实验设计,培养学生的创新能力。
课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,没有直接参与,不利于其创新能力的培养。教材上“鸡蛋落地不破”为课堂演示实验,本人在教学中将其改为探索性实验,让学生在课前设计各种不同的方法举行“鸡蛋落地不破,看谁举得高”设计比赛,在课堂上演示。让学生充分地动脑、动手、动口,发挥学生的主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发。
2.设计探索性实验,培养学生探索知识、发现问题的能力。
传统的--中在讲完“动量定理”时,让学生动手做这样一个小实验,如:课本上提到的“缓冲装置的模拟”,以加深对动量定理的理解。本人在教学过程的一开始就让同学两人一组做实验:
“在课桌边上放一张纸,再在纸上放一块橡皮(或钢笔套),请同学做一个实验,把纸从橡皮(或钢笔套)下拉出,但不能把橡皮(或钢笔套)拉落下。边做边思考,怎样做才能完成这个实验,谈一谈自己的感受。”通过实践,充分体验纸对橡皮(或钢笔套)摩擦力的作用时间对其运动状态改变的影响。
3.从学生的生活实际出发,感受和体验动量定理在生活实际中的应用。充分体现新课程标准中提出的“从生活走向物理,从物理走向社会”的要求。
二、课前准备。
课前布置思考题:一个质量为60g的鸡蛋,从3高处落到水泥地面上,要求着地后完整无损。请你设计一种可行的方案,并能演示。其理论依据是什么?能否根据你所学过的知识加以论证呢?
三、教学目标。
1)基础知识:
理解动量定理的确切含义和表达式,知道动量定理适用于变力;
会用动量定理解释现象和处理有关的问题。
2)思想教育:学会用辩证的观点分析问题。
3)能力培养:用理论分析实际问题。
四、重点与难点。
用动量定理解释有关现象,动量、冲量的方向问题,是使用动量定理的难点。
五、教具。鸡蛋,沙,橡胶锤,铁锤,细线,橡皮筋,小铁球,铁架台,宽约2c,长约20c的纸条,橡皮一块和投影片等。
六、教学过程设计。
一)创设问题情境,引入新课题。
以10/s的速度运动的球,能不能用头去顶?(足球,就能去顶;铅球,则不能。)
质量为20g的小物体运动过来,能不能用手去接?
速度小,就能去接。速度大,如子弹,就不能。)
动量决定于物体质量与速度v的乘积。
板书:p=v
有人说动量大的不能接,动量小的能接。还有人说如果是质量不太大,速度又不太快的物体就敢接了。那么如果是50g的鸡蛋以5/s的进度向你飞来,你敢接吗?
头接鸡蛋时要用力,作用力大时,头对鸡蛋有作用冲量作用,鸡蛋会破的。)
板书:i=ft
对于这个问题可以通过我们今天的学习,讨论冲量与动量的关系,进一步探索其答案。
二)做中学**物理规律。
师:请同学先思考这样一个问题:
投影片1】一个质量为60g的鸡蛋,从3高处落到水泥地面上,要求着地后完整无损。请你设计一种可行的方案。理论依据是什么?能否根据你所学过的知识加以论证呢?
学生讨论并提出多种方案:①在地上放一层海绵;②用海绵把鸡蛋包住;③做一个降落伞带着鸡蛋往下放;④在地上放一盆水(或沙)。
师:我们请提出方案四的同学上讲台把实验做给同学们看一看。
学生上讲台站在凳上做这个实验)
演示实验】让鸡蛋从高3处自由下落到沙地上。
师:能不能讲一讲你这样做的理由?
生:减少地面对鸡蛋的作用力。
师:能不能从理论上加以论证呢?
由学生自己推导,老师总结。
板书:设一个质量为的物体,初速度为v,在恒力f作用下在时间t内速度变化到v'。
由于物体作匀加速运动,则有a=(v'-v)/t
再根据牛顿第二定律,有f=a,可得。
ft=at=v'-v
f=(v'-v)/t
由上式可知在从相同高度落下的情况下,(v'-v)是一个定值,要使f减少,只有增加力的。作用时间。所以上述方案中都是为了增加作用时间t。
师:大家回过来讨论表达式ft=v'-v。
式子左侧是物体受到所推外力合力的冲量,用i表示。
v'和v是冲量作用前、作用后的动量。分别用p和p'表示。
p'-p是物体动量的改变,又叫动量的增量。
等式的物理意义是:物体动量的改变,等于物体所受外力冲量的总和。这就是动量定理。用公式表示:
板书:i=p'-p
即物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化,这个结论叫做动量定理。
ft=p'-p或ft=v'-v
说明:1)上述公式是一矢量式,其运算遵循平行四边形定则。若各量的方向在同一直线上,则应首先规定正方向,将矢量运算简化为代数运算。
2)在动量定理的上述推导中,我们是根据牛顿第二定律f=a和运动学公式vt=v0+at,即在设定力是恒定情况下推导出来的。实际上,物体所受的力通常不是恒定的。例如在乒乓球与拍碰撞过程中,用球棒打击垒球,用铁锤钉钉子等,乒乓球、垒球和钉子所受的力就不是恒定的。
但可以证明,动量定理不但适用于恒力,也适用于随时间而变化的变力。对于变力的情况,动量定理中的f应理解为变力在作用时间内的平均值。
投影片2】例:一个质量为0.18g的垒球,以2/s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45/s,设球棒与垒球的作用时间为0.01s。球棒对垒球的平均作用力有多大?
投影片3】应用步骤:
先选定正方向。
对物体(一般为单个物体)进行过程分析和受力分析,弄清各力在各过程中的冲量,求出合冲量,且注意各量的正负。
对物体进行状态分析,写出初、末状态的动量,并求出研究过程中的动量的变化量。
应用动量定理列式求解。
师:学习了动量定理后,对上面同学的实验方案就能理解,并希望能自觉地运用。下面请每一个同学自己亲自来感受一下动量定理的应用。
投影片4】小实验】在课桌边上放一张纸,再在纸上放一块橡皮,请同学做一个实验,把纸从橡皮下抽出,但不能把橡皮拉落下。边做边思考,怎样做才能完成这个实验,谈一谈自己的感受。
请一个实验失败的同学讲做不成功的感受,再请一个实验成功的同学到讲台上做给全班同学看。)
三)学中做揭示生活现象。
师:请同学们举例动量定理在实际生活中的应用:
例如:①跳远时跳落在沙坑里;
在搬运易碎物品时,在箱子里放一些碎纸、泡沫等;
轮船码头上装有橡皮轮胎;
打篮球接球时有缓冲动作;
蹦极;杂技节目:胸口碎大石;
钉钉子用铁锤,而不用橡皮锤;
师:懂得动量定理的原理在生活中也应该注意其有害性。
四)课堂,总结。
略)五)布置作业。
《动量定理》教学设计
动量定理 教学设计。一 教材分析。使用教材 人民教育出版社物理室编著的 普通高中教科书物理 必修加选修 第二册,本节位于第八章。动量定理 一节是学生在学习了牛顿运动定律 冲量和动量之后,结合活中的现象,用数学方法通过推导而得出来的定理。本节内容既是上节动量与冲量的延深,又是学习下节 动量守恒定律 之...
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动量定理 教学设计。一 设计思想。新的课程标准与现行的教学大纲相比,其最突出的一点是注重全体学生的发展,以提高全体学生的科学素养。教学模式相对于传统教学模式而言,主要体现在把课堂充分还给学生,使学生在科学 中获得科学知识和科学方法。在教学过程中建构具有教育性 创造性 实践性 操作性的学生主体参与活动...
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物理组魏然丽。一 教材分析。地位与作用。本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册 人教版 第一章第二节 动量定理 本章引入动量这个新概念并结合牛顿第二定律推导出 动量定理 动量定理 侧重于力在时间上的累积效果。为解决力学问题开辟了新的途径,尤其是打击和碰撞的问题。这一章可视为牛顿力学的进一步展开,...