作为一名为他人授业解惑的教育工作者,可能需要进行教学设计编写工作,教学设计以计划和布局安排的形式,对怎样才能达到教学目标进行创造性的决策,以解决怎样教的问题。怎样写教学设计才更能起到其作用呢?奇文共欣赏,疑义相如析,这里是漂亮的编辑帮家人们收集整理的动量守恒定律教案优秀3篇,欢迎阅读,希望对大家有所启发。
动量守恒定律教案 篇一
高中一年级物理新教材按知识的逻辑性重新把高三年的一些内容放到起始年段来讲述,当然在难度、深度方面有所不同,讲述的方式方法也有巧妙的安排,如该回避的尽量不予提及、该简化的毫不保留、大胆下放一些内容作为选修教材等等,故把握好高一物理教材的度至关重要,下以一节“动量守恒定律的应用”的教学法为例,加以阐述,以食读者。
一、教材地位:
1、本课是新教材高中物理第一册(试验修订本必修)第七章第四节;主要内容是讲授“动量守恒律”在碰撞、爆炸等内力>外力这类题型中的应用。
2、地位:“动量守恒律”是大自然界物体间相互作用的普适基本规律之一。它反映了系统相互作用对时间的累积(Ft)总和为零的这么一个定律,近代研究表明守恒律来源于对称性;考虑教材编排的系统性,书上从牛顿运动定律中导出动量守恒,然而其适用范围却比牛顿运动定律广泛得多——不论是变力还是恒力、不论是哪个参照系、不论是高速或低速,宏观或微观系统等都可以使用;且在解决问题过程中无需虑及中间细节,只需注意始、末态,具有简捷方便的独特优势,为处理力学(含后续学习的电力、磁力)问题辟开了一新的思维方法。本课是“教纲”里要求学生熟练掌握、高考重点考查的知识点,故应教好本课。
3、编排:《动量守恒定律的应用》是继学生学习了“动量、动量定理、动量守恒定律”之后,通过应用守恒定律解决碰撞等实际问题达到掌握该定律的一节习题课——旨在加深对动量及守恒条件的理解、进而熟练地应用守恒定律列式求解相关定量问题。
4、依据教纲对本节的“B”级要求、教材的编排,本节教学目标可定为:
〈1〉知识目标:学生要会用动量守恒律处理一维碰撞、爆炸等两物体相互作用的问题:即会确定系统、分析相互作用过程(初、中、末态)物体的受力,从而判定系统动量为什么守恒;根据动量守恒律的矢量性、同时性(“一边一时”),正确写出已知条件、守恒方程、求得未知量;知道守恒律解题优点所在。
〈2〉能力目标:提高解题能力即读题、析题、图景想象等能力,掌握解题步骤、解题表述等科学思维习惯及方法。
〈3〉德育目标:培养理论联系实际的辨证唯物主义实践观。
5、教学重点:正确列出动量守恒方程及应用守恒律解题的一般方法。
教学难点:
<1>如何使学生深刻领悟一维矢量的运算方法——化为标量(代数)运算。
二、教法说明:
本堂课主要采用讨论、阅读指导、练习、实验及多媒体放映等教学方法。教法选择的依据:
<1>应用讨论法有利于发挥学生的主体作用,集思广益、取长补短,渗透合作、共赢的思想,调动积极性:作为知识应用课,正是需要对问题进行分析讨论,求得共识,本课应让学生读题并讨论----分析系统动量是否守恒?加深对知识应用的领悟。有些老师处理问题时也是在讨论、自学中完成的。
<3>通过观看实况录象(打台球、挂车等)、观察气垫导轨上滑块的碰撞等实验引起同学们对碰后物体速度求解的兴趣,让同学们认识到本课学习的意义;通过直观模拟碰撞现象给学生以更多的感性认识,变抽象为具体,多维度化解教学难度,加深对规律应用(知识)的记忆。
<5>人类对经历过的。挫折总是记忆犹新,本节可以通过对典型例题的分析、求解,通过学生动脑、动手演算,比较、讲解不同学生的答题错误,特别是对动量矢量性的疏忽和运算错误,进行有目的的强化,以期突破本节的难点。如对书上【例2】设具体数字而让学生解答,待出现答题错误时加以纠正;也可做这样的理想实验:站在悬崖边的人,给他一个动量,他将如何运动?引出对方向性的思考,如此种种让学生牢固烙上动量是矢量动量守恒律是矢量式的印象。
本节内容在高三教学中还须深化,考虑高一学生各方面能力限制(如数学、语文能力等),教学所涉及的习题尽可能过程清晰、系统(对象)容易确定;
只要求到一维两物体的题型,系统只有某方向动量守恒的问题尽量回避;守恒定律中速度相对性及变质量问题高一年不予提及;知识的综合只牵涉到平抛或竖直上抛即可,且作为较高要求,应放在另一节练习课上。
三、学法设计:
本课的教学要培养科学的读书及解题方法,力求养成规范答题习惯,提高学习积极性。
通过对定律导出的简单复习,培养正确的思维习惯——即从本质上明确定理、定律的来龙去脉,原理上真正理解定律的适用条件(比牛顿运动定律更广);
通过解答实际题目的训练,培养审题能力、养成注重过程分析注意整体思维和严谨解题步骤的习惯,克服边审题边列方程的缺陷,形成按时间并列型思路列已知量的方法;
引导题后小结——“题后思”,让学生变“学会”为“会学”即守恒律题型的一般解题方法:确定对象确定过程并分析确定正方向并写出已知列方程求未知量。
高一学生喜好表现,可以通过对不同层次教学对象课堂作业的投影、讲评,可激发学者“愿学”的情感,让大家学有所获有所得,多层面提高学力。
注意由浅入深、按步解答、适当降低、抓好反馈落实的环节,注意归纳,给予机会提高自信心以激发差生学习情绪,解题时易出现的混乱问题有二:一是符号问题,强调设正方向,若未知量方向已明确则未知量字母只代表大小即可,若未知量方向不明,则未知量字母含有大小和方向,依得出的结果再行分析;二是守恒方程“一边一态”的问题,解决办法是严格列出已知,作图辅助思维。
把例题及课堂练习发到学生手上,适当选择1-2题综合型题目(两个以上知识点),鼓励好生上台讲述,多完成难一点作业,籍以调动优等生的积极性。
在上述关于教材、教法、学法等分析的基础上,我实施了这一节课教学,取得了良好的教学实效。
四、新教材教学的心得:
新教材把高三年级某些重要的章节都下放到了高一年来(如动量、曲线圆周运动、万有引力定律等),这些内容都是要求较高且不容易理解和掌握的高考重点知识,放在高一年的目的之一是保证力学知识在高中阶段的连贯性、完整性、系统性。
考虑高一学生能力的发展水平,教材把这些知识编排得深理浅出,通俗易懂,既照顾科学性又兼及可读性,因而有降低知识难度的意图,特别是不涉及繁难的隐含条件较多的物理问题,着重于知识形成过程的介绍及知识的实际应用,教学时切勿想一步到位,盲目拔高,应遵从直观简洁的理论实质及准确叙述有实际意义的应用练习巩固,把握好度(特别是梯度),重在激发学习兴致。
粗看起来教材似乎又回到了80年代全日制十年制高级中学的教材编排顺序,细细品味,却是螺旋式上升了一大台阶:屏弃了过于枯燥的理论论述;吸取了近几年各方面最新最好的教育教学精华;溶入了颇具时代气息的生产生活实例及最新科技成果;体现了教育教学革新的趋势,是对以往教材的大洗礼。
教科书具有很强的可读性、大众性,特别是“阅读材料”和“做一做”教学中要充分挖掘教材、抓住机会,提高学生的阅读自学能力。
动量动量守恒定律教案 篇二
三维目标:
(一)知识与技能
1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式
2、知道定律的适用条件和适用范围;
3、掌握运用动量守恒定律的一般步骤
(二)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。
(三)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:
1、动量的概念和动量守恒定律。
2、运用动量守恒定律的一般步骤。
教学难点:动量的变化和动量守恒的条件、应用。 引入新课:
通过以前的学习,我们已经会描述一些简单的典型的运动。知道速度、位移、加速度都是用来描述物体运动的物理量,而通过上一节课的学习,我们又认识到动量也可以描述物体的运动状态,而且我们通过动能定理也建立起了力与动量的联系,知道动量是力对时间积累的效果。正如力在空间中的积累存在着自然普遍定则一样,力对时间的积累是否也存在着某种守恒的普适关系? 进行新课: 【小组讨论交流】
一、牛顿第一定律的内容及实质
内容:一切物体总有保持静止或匀速直线运动状态的性质,除非有外力迫使它改变这一状态。
实质:力不是维持物体运动状态的原因,而是改变物体运动状态的原因。
二、牛顿第二定律的内容及实质
内容:物体的加速度与作用力成正比,与物体的质量成反比。 实质:力是产生加速度的原因,加速度改变了物体的运动状态。
三、牛顿第三定律的内容及实质
内容:物体间的作用力和反作用力总是大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。
实质:物体间的相互作用总是等大反向。
四、如果是两个物体,如何区分它们之间的相互作用和其它物体对它们的作用力呢?
系统:可以把两个或两个以上物体看做一个力学系统。 内力:系统内物体间作用力称为内力。
外力:外界物体对系统内物体的作用力称为外力。 教师总结:
我们把两个物体看作一个系统,那么两个物体间的相互作用就属于系统的内力,外界其它物体对系统中任何一物体的作用就是系统所受的外力。根据牛顿运动定律可知:不论外力还是内力都会改变物体的运动状态,而内力起的作用就像人民内部矛盾,外力起的作用则为外在矛盾。前者可以相互抵消达到和谐,但是后者必然破坏这种和谐关系。而现实生活中诸如此类的守恒随处可见。
比如:甲乙各有500元现金,相互交换甲乙两者共有财富值不变。但甲又别处得到500元,这必然使两者共有财富值增加。相反,丙强行从甲手中拿走500元,两者共有财富值较少。
再有:一个绝热系统中两个物体相互吸热放热,系统温度必然升高;而外界对系统加热,系统温度必然升高。
与我们所学更近的例子:比如机械能守恒定律。系统中仅有保守力做功,机械能守恒。但是若有外力对系统内任何物体做功,这种守恒必然打破。 【创设情境,理论推理】
现实生活中,这种守恒随处可见。为此我们创设一个物理情境:
光滑水平桌面上有一质量为m1的物体以速度v1向右运动,质量为m2的物体以速度v2向右运动。且v1>v2,那么经过一定时间后,必然追上m1且发生碰撞。设碰撞后m1的速度为v1’,m2速度为v2’
碰撞过程中m2对m1的作用力为F1,m1对m2的作用力为F2 【教师引导,学生自主推理:】
两物体各自所受重力和支持力虽为外力,但是合力为零,不改变物体的的运动状态。F1和F2是两物体组成的系统内力。
推导1:根据牛顿第二定律,碰撞过程中两球的加速度分别为:
F1F2a1,
a2
m1m2根据牛顿第三定律,F1与F2的大小相等方向相反,即
F1F2
所以:m1am2a2
碰撞时两小球之间的作用时间很-短,用t表示。这样加速度与速度前后的关系就是
'v2v2v1'v1a1, a2
tt把加速度的表达式带入m1am2a2,移项后得到
''m1v1m2v2m1v1m2v
2(1)
推导2:根据牛顿第三定律,F1与F2的大小相等方向相反,即
F1F2
碰撞时两小球之间的作用时间很短,用t表示。取向右为正,则系统内内力冲量关系为
F1tF2t
根据动量定理可知:
'F1tm1v1'm1v1,F2tm2v2m2v2
那么
''(m1v1m1v1)m2v2m2v2
整理得到
''m1v1m2v2m1v1m2v2
(1)
【教师总结】
我们通过不同的策略,得出相同的结论(1)。而且的实验探究中我们也得到了一样的结论。实验是检验理论的唯一标准。可见,物体相互碰撞过程中确实存在着这种守恒关系。
(1)式的物理意义是:两球碰撞前的动量之和等于碰撞后的动量之和。因为碰撞过程中的任意时刻牛顿第三定律、动量定理的结论都是成立的,因此(1)式对过程中的任意两时刻的状态都是适用的,也就是说系统在整个过程中一直保持不变。因此我们可以说这个过程中动量是守恒的。
历史上通过几代物理学家在实验上和理论上的分析、探索与斗争,人们在18世纪形成这样的共识:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律。 【教师指导,学生总结】
动量守恒定律的条件:(1)系统不受外力,(2)系统所受外力矢量和为零 动量守恒定律的表达式:
(1) 动量定理指出,系统的总动量保持不变。那么碰撞前和碰撞后系统的动量应该相等。即pp'
(2) 如果是相互作用的两个物体组成的系统,总动量不变。那么系统内一个物体增加的动量跟另一个物体减少的动量也相等。即p1p2 (3) 系统总动量不变,那就是说对于系统动量变化量应该为零。即p0 (4) 相互作用的两个物体组成的系统,作用前动量之和等于作用后的动量之
'和。即m1v1m2v2m1v1'm2v2
板书设计
一、系统 内力和外力
1、系统:
2、内力:
3、外力:
二、动量守恒定律
1、推导过程
2、内容
3、成立条件
4、表达式 课堂小结
本节课通过理论推导得出了和实验相同的结论。推导过程中我们体会到了科学的严密性,体会到物理来源于生活,是解决生活中实际问题的科学。通过对动量守恒定律的理解归纳总结出动量守恒定律不同的表达式,进一步理解了这一普遍真确的守恒定律。 作业设计
动量守恒定律教案 篇三
一、教材分析
1.教材的地位和作用:
这一章讲述动量的概念,并结合牛顿定律推导出《动量定理》和《动量守恒定律》。《动量定理》体现了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,为力学的重点章。
《动量定理》为本章第二节,是第一节《动量和冲量》的延续,同时又为第三节《动量守恒定律》奠定了基础,在本章起有承前启后的作用。同时《动量定理》的知识与人们的日常生活、生产技术和科学研究有着密切的关系,因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。
2.本节教学重点:
(1)动量定理的推导和对动量定理的理解;
(2)利用动量定理解释有关现象和一维情况下的定量分析。
3.教学难点:
动量定理的矢量性,在实际问题中的正确应用
4.教学目标:
●知识与技能
(1)能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式。
(2)理解动量定理的确切含义,知道动量定理适用于变力。
(3)会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。
●过程与方法
(1)通过动量定理规律的学习过程,了解物理学的研究方法,认识物理实验、物理模型和传感器在物理学发展过程中的作用。
(2)通过学习用动量定理处理实际问题的过程,提高质疑、信息搜集和处理能力,分析、解决问题的能力和交流、合作的能力
●情感态度与价值观
(1)有将物理知识应用于生活和生产实践的意识,勇于探索与日常生活有关的`物理问题。
(2)了解并体会物理学对社会发展的贡献,关注并思考与物理学相关的热点问题,有可持续发展的意识,能在力所能及的范围内,为社会的可持续发展做出贡献。
(3)关心国内、国外科技发展现状与趋势,有振兴中华的使命感与责任感,有将科学服务于人类的意识。
二、学生情况分析
高一学生思维方式要求逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教学中需以一些感性认识作为依托,加强直观性和形象性,以便学生理解。
补充录像资料以及瓦碎蛋全的演示实验、模拟建筑工人安全带的演示实验
录像:排球击球动作要快、铸铁打磨时速度要快;篮球接球手臂后缩、跳高运动员落地垫厚垫子、体操运动员落地都要屈膝,
图片:“勇气号”探测器成功登陆火星过程的一组图片,易碎品运输过程。
三、教学方法
应用实验导入法、启发学生通过自己的思考和讨论来探究动量定理。
四、教学程序
本节课分为四个环节,演示实验创设问题情景;建立模型共同探究;定性和定量应用动量定理。
第一环节:创设情景
为了保证建筑工人高空作业时人身安全,我们选用什么样的安全带比较好。结实的钢绳还是结实的弹性绳?
演示实验:模拟建筑工人从高空坠落分别系弹性绳和无弹性绳的对比演示实验(要挑选软度合适的橡皮泥做实验)
(两次物体都从同一高度自由下落,两次绳长相同)
实验现象:用弹性绳的那次橡皮泥完好无损,另一次橡皮泥被铁丝切成两半,断面非常整齐,
学生尝试解释现象。
第二环节:建立模型推导动量定理
此时,学生有了对力、时间、动量、冲量的初步感性认识,需要在老师的帮助下提高到理性认识。
引导学生建立模型,物体的运动分两个阶段,第一阶段物体自由下落同样的高度,获得同样的动量,第二阶段,经过一定的时间动量减为零
讨论第二阶段过程中,力的冲量和物体动量变化之间的关系
结论:动量变化相同时,时间长,力小
推广,生活中还有很多这样的例子:杯子落到水泥地上碎,落到地毯上就不碎;从高处落地都要屈膝;跳远前要松沙坑。
这些说明动量和冲量之间一定是有联系的,你能找出它们之间的关系么?
设一个物体以速度v1在光滑水平地面上运动,在同方向水平恒力F作用下,经过时间t,速度变为v2,由牛顿第二定律可得:Ft=mv2-mv1。
变力作用下动量定理还成立吗?
利用传感力和速度传感器当场测数据,
让小车在光滑水平轨道上向固定的力传感器运动,测出小车撞击传感过程中小车受到外力-时间图像,速度传感器测出次过程中的速度-时间图像。
分析数据发现:碰撞过程中外力的总冲量与碰撞前后动量的变化几乎一样。
所以,变力作用下,动量定理也成立。