2019-2020年高中物理《動量定理》說課稿 新人教版必修2.doc
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2019-2020年高中物理《動量定理》說課稿 新人教版必修2 一、教材分析 1.教材的地位和作用: 這一章講述動量的概念,并結(jié)合牛頓定律推導(dǎo)出《動量定理》和《動量守恒定律》。《動量定理》體現(xiàn)了力在時間上的累積效果。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)的重點章。 《動量定理》為本章第二節(jié),是第一節(jié)《動量和沖量》的延續(xù),同時又為第三節(jié)《動量守恒定律》奠定了基礎(chǔ),在本章起有承前啟后的作用。同時《動量定理》的知識與人們的日常生活、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)這部分知識有著廣泛的現(xiàn)實意義。 2.本節(jié)教學(xué)重點: (1)動量定理的推導(dǎo)和對動量定理的理解; (2)利用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和一維情況下的定量分析。 3.教學(xué)難點: 動量定理的矢量性,在實際問題中的正確應(yīng)用 4.教學(xué)目標(biāo): ● 知識與技能 (1)能從牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理的表達(dá)式。 (2)理解動量定理的確切含義,知道動量定理適用于變力。 (3)會用動量定理解釋有關(guān)現(xiàn)象和處理有關(guān)的問題。 ● 過程與方法 (1)通過動量定理規(guī)律的學(xué)習(xí)過程,了解物理學(xué)的研究方法,認(rèn)識物理實驗、物理模型和傳感器在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。 (2)通過學(xué)習(xí)用動量定理處理實際問題的過程,提高質(zhì)疑、信息搜集和處理能力,分析、解決問題的能力和交流、合作的能力 ● 情感態(tài)度與價值觀 (1)有將物理知識應(yīng)用于生活和生產(chǎn)實踐的意識,勇于探索與日常生活有關(guān)的物理問題。 (2)了解并體會物理學(xué)對社會發(fā)展的貢獻(xiàn),關(guān)注并思考與物理學(xué)相關(guān)的熱點問題,有可持續(xù)發(fā)展的意識,能在力所能及的范圍內(nèi),為社會的可持續(xù)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。 (3)關(guān)心國內(nèi)、國外科技發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢,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。 二、學(xué)生情況分析 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)識作為依托,加強直觀性和形象性,以便學(xué)生理解。 補充錄像資料以及瓦碎蛋全的演示實驗、模擬建筑工人安全帶的演示實驗 錄像:排球擊球動作要快、鑄鐵打磨時速度要快;籃球接球手臂后縮、跳高運動員落地墊厚墊子、體操運動員落地都要屈膝, 圖片:“勇氣號”探測器成功登陸火星過程的一組圖片,易碎品運輸過程。 三、教學(xué)方法 應(yīng)用實驗導(dǎo)入法、啟發(fā)學(xué)生通過自己的思考和討論來探究動量定理。 四、教學(xué)程序 本節(jié)課分為四個環(huán)節(jié),演示實驗創(chuàng)設(shè)問題情景;建立模型共同探究;定性和定量應(yīng)用動量定理。 第一環(huán)節(jié):創(chuàng)設(shè)情景 為了保證建筑工人高空作業(yè)時人身安全,我們選用什么樣的安全帶比較好。結(jié)實的鋼繩還是結(jié)實的彈性繩? 演示實驗:模擬建筑工人從高空墜落分別系彈性繩和無彈性繩的對比演示實驗(要挑選軟度合適的橡皮泥做實驗) (兩次物體都從同一高度自由下落,兩次繩長相同) 實驗現(xiàn)象:用彈性繩的那次橡皮泥完好無損,另一次橡皮泥被鐵絲切成兩半,斷面非常整齊, 學(xué)生嘗試解釋現(xiàn)象。 第二環(huán)節(jié):建立模型推導(dǎo)動量定理 此時,學(xué)生有了對力、時間、動量、沖量的初步感性認(rèn)識,需要在老師的幫助下提高到理性認(rèn)識。 引導(dǎo)學(xué)生建立模型,物體的運動分兩個階段,第一階段物體自由下落同樣的高度,獲得同樣的動量,第二階段,經(jīng)過一定的時間動量減為零 討論第二階段過程中,力的沖量和物體動量變化之間的關(guān)系 結(jié)論:動量變化相同時,時間長,力小 推廣,生活中還有很多這樣的例子:杯子落到水泥地上碎,落到地毯上就不碎;從高處落地都要屈膝;跳遠(yuǎn)前要松沙坑。。。。 這些說明動量和沖量之間一定是有聯(lián)系的,你能找出它們之間的關(guān)系么? 設(shè)一個物體以速度v1在光滑水平地面上運動,在同方向水平恒力F作用下,經(jīng)過時間t,速度變?yōu)関2,由牛頓第二定律可得:Ft=mv2-mv1。 變力作用下動量定理還成立嗎? 速度傳感器 力傳感器 利用傳感力和速度傳感器當(dāng)場測數(shù)據(jù), 讓小車在光滑水平軌道上向固定的力傳感器運動,測出小車撞擊傳感過程中小車受到外力-時間圖像,速度傳感器測出次過程中的速度-時間圖像。 分析數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn):碰撞過程中外力的總沖量與碰撞前后動量的變化幾乎一樣。 所以,變力作用下,動量定理也成立。 第三環(huán)節(jié):定性應(yīng)用 為了培養(yǎng)學(xué)生在物理學(xué)中從實踐到理論,再用理論來指導(dǎo)實踐的研究方法。鼓勵學(xué)生將學(xué)習(xí)到的物理知識與日常生活、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。 我們經(jīng)常用雞蛋碰石頭來形容自不量力,你有沒有辦法讓雞蛋不碎嗎? 演示實驗:瓦碎蛋全(也可以放錄像) 讓學(xué)生列舉生活中的例子說明,動量變化相同時,時間短,力大;時間長,力小。 如:圖片(圖5)中的現(xiàn)象 鐵錘釘釘子,沖床沖壓鋼板 第四環(huán)節(jié):定量應(yīng)用 例1:質(zhì)量為0.1kg的鋼球,以6m/s的速度水平向右運動,碰到一個堅硬的障礙物后被彈回,沿著同一直線以6m/s的速度水平向左運動,接觸時間為0.02秒,小球受到的彈力的平均值有多大? 例2:一高空作業(yè)的工人體重600N,系一條長為L=5m的安全帶,若工人不慎跌跌落時安全帶的緩沖時間t=1s,則安全帶的受的沖力是多大?(g取10m/s2) 【分析與解答】依題意作圖,如圖 所示,人跌落時為自由下落,設(shè)剛要拉緊安全帶時的速度為v1,則v12=2gL,即v1= 經(jīng)緩沖時間t=1s后速度變?yōu)?,取向下為正方向,對人由動量定理知,人受兩個力作用,即拉力廠和重力mg,所以 (mg-F)t=0- mv1, 將數(shù)值代人得:F=(600+600)N=1200N 所以,人給安全帶的沖力F ′為1200N,方向豎直向下. 例3:發(fā)生在xx年911恐怖事件中,世貿(mào)中心雙子樓,被一架飛機“輕松”地摧毀,而雙子樓卻先后坐塌.世貿(mào)的樓體是個鋼架結(jié)構(gòu),兩座樓的中間是個方柱子,一直從地下延伸到空中,每個層面有網(wǎng)絡(luò)式的橫條,鼠籠式結(jié)構(gòu)可以從鋼度、強度上抗擊8級地震,12級臺風(fēng),7500t的力,飛機充其量可把世貿(mào)的表皮撞破,不會傷害大樓的筋骨,專家推斷,筋竹的破壞是由于鋼結(jié)構(gòu)在燃料燃燒中軟化造成的,試根據(jù)下列數(shù)據(jù)證實,上面的觀點. 波音767飛機接體重150t,機身長150m,當(dāng)時低空飛行的巡航速度在500~600km/h,可視為150m/s,從電視畫面肴飛機沒有穿透大樓,大樓寬不超過100m,飛機在樓內(nèi)大約運行50m. 【分析與解答】假設(shè)飛機在樓內(nèi)勻減速減為零,則S=t= ∴t==s=s 由動量定理知:Ft=mv ∴F==N=3.375107N 即飛機撞擊大樓的力為3375t,即使按飛機在樓內(nèi)勻速運動計算,撞擊力也不會達(dá)到7500t,可見,上述推斷是正確的。- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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