2019-2020年高中物理《動量定理》教案新人教版選修3-5

1、版選修3-5一、 教學(xué)目標(biāo)1.1.教養(yǎng)性目標(biāo)(知識目標(biāo))：(1)(1) 進一步理解動量的概念；(2)(2) 初步理解沖量的概念；(3)(3) 初步掌握動量定理，并能應(yīng)用這個定理討論和解釋一些簡單的問題。2.2.發(fā)展性目標(biāo)(能力目標(biāo))：(1)(1) 通過問題研究，培養(yǎng)學(xué)生研究實際問題的能力和創(chuàng)新精神；(2)(2) 通過閱讀教材和分析、討論問題，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力；(3)(3) 通過演示實驗、學(xué)生分組實驗和電腦操作，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實踐能力。3.3.教育性目標(biāo)(情感目標(biāo))：培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，激發(fā)其探求知識的欲望和學(xué)習(xí)的積極性、主動性，領(lǐng)悟科學(xué)研究的基本方法。二、 教學(xué)重點：動量定理的

2、來龍去脈。三、 教學(xué)難點：應(yīng)用動量定理解釋實際問題。四、教學(xué)器材：計算機、CAICAI 教學(xué)軟件、實物展示臺、數(shù)碼投影儀、演示實驗和學(xué)生分組實驗儀器等。五、 課型：新授課。六、 教學(xué)時間：20012001 年 1212 月 1111 日七、 教學(xué)過程：1.1.設(shè)疑激趣，創(chuàng)設(shè)研究情境設(shè)置懸念：雞蛋是我們每天都需要的營養(yǎng)食品，如果我將這只生雞蛋用力扔出去，雞蛋 的命運會怎樣？演示: :站在教室中部用力將雞蛋水平扔向豎直懸掛在黑板前的大絨布。提問：你觀察到什么現(xiàn)象？學(xué)生：扔在絨布上雞蛋沒破。教師從絨布下拿出那只雞蛋并提問：如果站在同一位置將同一只雞蛋以相同的力向墻上扔，會出現(xiàn)什么結(jié)果？演示：用力將雞

3、蛋水平扔向墻壁(墻壁上事先貼有白紙)。2019-2020年高中物理動量定理教案新人教學(xué)生：雞蛋破了。激疑：兩種情況下雞蛋與墻或布作用前的動量可以認(rèn)為是相同的，作用后的動量變?yōu)榱?，雞蛋的動量變化是相同的。但究竟是什么原因使得雞蛋出現(xiàn)不同的結(jié)局教師：再請大家看一段錄象。教師演示課件：播放幾個體育運動的視頻錄象（在節(jié)奏感強烈的音樂背景下依次出現(xiàn)亞運 會跳高、拳擊、跳馬、吊環(huán)等比賽鏡頭）。提問：看完這段錄象后，我們可能會提出很多問題，比如跳高、跳馬、吊環(huán)運動員落地時 為什么要落在軟墊上？激烈的拳擊比賽中，運動員為什么要戴拳擊手套？以上這些問題是大 家熟悉卻不能科學(xué)解釋的問題，也正是本節(jié)課我們要研究的問

4、題。課件顯示：二、動量定理2.2.分層展開，引導(dǎo)自主探究（1 1）關(guān)于物體動量的變化跟哪些因素有關(guān)的研究1提出假說教師: :要解決剛才提出的問題，必須首先研究、解決物體的動量變化跟哪些因素有關(guān)這一 問題。你們先猜一猜看，物體的動量變化與哪些因素有關(guān) ？學(xué)生甲猜想：可能與物體的質(zhì)量和它受到的力有關(guān)。學(xué)生乙猜想：可能與物體受到的力的大小和力的作用時間有關(guān)。2定性驗證教師：同學(xué)們會提出各種不同的假說，這些假說是否正確？請你們操作第一個學(xué)習(xí)軟件，先對兩個實例進行定性討論，由此你能得出什么結(jié)論？學(xué)生：動手操作學(xué)習(xí)軟件并相互協(xié)作討論。學(xué)生計算機顯示：討論題一一i i . .一輛以某一速度行駛的汽車，關(guān)閉發(fā)

5、動機后，要使汽車停下來即使它的動量為零，如 果你是駕駛員可以采取哪些措施？iiii. .靜止的足球，要使它運動起來即使它獲得一定的動量，可用哪些方法？請一學(xué)生回答對討論題的分析結(jié)果：學(xué)生歸納：物體動量的變化跟物體所受力的大小和作用時間的長短有關(guān)。3定量驗證提問：你得出的這一結(jié)論是否正確 ？你如何驗證？學(xué)生提出觀點：可以采用數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法。教師: :很好！數(shù)學(xué)推導(dǎo)的方法也稱定量分析法，請大家繼續(xù)研究。學(xué)生：繼續(xù)操作計算機進行定量分析推導(dǎo)。學(xué)生計算機顯示（動畫）：一個質(zhì)量為m的物體，初速度為v，在合外力F的作用下,經(jīng)過時間t，速度變?yōu)関，該物體動量的變化與什么有關(guān)？廠F 圖 1 1請一學(xué)生上講臺講

6、述推導(dǎo)過程（實物展示臺顯示其推導(dǎo)內(nèi)容）：F = ma = m（v - v） / tFt = mv - mv學(xué)生歸納：根據(jù)Ft = mv - mv, ,只要力和力的作用時間的乘積Ft相同,物體的動量變化就相同。由此可以證明，物體的動量變化確實與物體所受合外力和作用時間有關(guān)，而且它 們有確定的關(guān)系。4實驗驗證激疑：同學(xué)們定量分析的結(jié)論是否真的可靠？如何進一步驗證？部分學(xué)生：可以用實驗驗證。教師：很好！實驗是物理學(xué)研究問題的基本方法。請大家利用提供的紙條和砝碼做抽紙 條實驗，注意觀察現(xiàn)象并討論該實驗?zāi)芊耱炞C上述結(jié)論？學(xué)生分組實驗：抽紙條（一次慢抽，一次快抽）。學(xué)生解釋實驗現(xiàn)象：慢抽和快抽紙條，物塊受

7、到的摩擦力可認(rèn)為相同。慢抽時物塊受到 的摩擦力作用時間長，物塊的動量變化大；快抽紙條時物塊受到的摩擦力作用時間短，物塊 的動量變化小，物塊幾乎不動。5得出結(jié)論教師歸納：我們從提出假說到定性分析到定量分析再到實驗驗證 ，應(yīng)用物理學(xué)的研究方法 可以得出結(jié)論：物體的動量變化的確決定于物體所受力的大小F和力的作用時間t,而且跟兩 者的乘積相同。提問：Ft = mv - mv中等號右邊的物理意義是什么 ？全體學(xué)生：mv - mv是物體動量的變化。提問：引起物體動量變化的因素是什么 ？物理學(xué)中把力和力的作用時間的乘積叫做力的沖 量。課件顯示：力和力的作用時間的乘積叫做力的沖量。教師：沖量是一個新的物理量，

8、對于這個新物理量，你打算提出哪些你所關(guān)心的問題？學(xué)生甲提問：我想知道沖量是不是矢量？它有沒有方向？學(xué)生乙提問：沖量的大小如何計算？它有沒有適用條件？學(xué)生丙提問：沖量的單位是什么？它與動量的單位有什么關(guān)系？布置自學(xué)任務(wù)：沖量是引起物體動量變化的因素，如何解決你們提出的問題？如何初步理解沖量這一概念？請閱讀課本 P161P161 第 2 2、3 3 兩段，并操作第二個教學(xué)軟件 ，從中找出答案。學(xué)生歸納：課件顯示：大小：I = F t方向：與F的方向相同對于恒力，沖量的單位：N s啟發(fā)：引入沖量的概念后，同學(xué)們剛才得到的結(jié)論可以怎樣表述？學(xué)生表達(dá)：.課件顯示：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化，

9、這個結(jié)論叫做動量定理。即：F t = p - p教師：動量定理揭示了物體動量變化的規(guī)律，它雖然是由牛頓第二定律推導(dǎo)出來，但比牛頓第二定律有著更為廣泛的應(yīng)用，這方面的知識請同學(xué)們課后查閱有關(guān)資料學(xué)習(xí)。學(xué)生操作計算機練習(xí)：課本 P161P161 中兩個問題。學(xué)生甲回答：鋼球所受沖量的大小為1.2N1.2N s,s,方向水平向左。學(xué)生乙回答：鋼球所受沖量的大小為0.56N0.56N s s，方向豎直向上。(2)(2)關(guān)于變力的沖量和變力的計算的研究教師：在現(xiàn)實中，我們遇到的物體與物體之間的相互作用力一般不是恒力。比如歐美比較 盛行壘球運動，球棒和壘球之間的相互作用力有什么特點？請大家看動畫摸擬。教師

10、：動畫演示打壘球。學(xué)生：球棒和壘球之間的相互作用時間很短。提問：這種作用力的大小具有什么特點？請繼續(xù)看動畫摸擬。教師：慢鏡頭動畫摸擬演示壘球和球棒之間的相互作用。師生討論：作用力先急劇增大然后急劇減小，具有這種特點的力叫做沖力。在沖擊、碰 撞等現(xiàn)象中，物體間的相互作用力都是沖力。在這段極短的時間內(nèi)，沖力的沖量大小在數(shù)值 上等于F-t圖包圍的面積。假設(shè)有一個恒力在同樣時間內(nèi)的沖量與沖力的沖量相等，那么， 這個恒力就等于變力在作用時間內(nèi)的平均值。歸納：沖力( (變力) )的沖量的效果等效于一個恒力的沖量的效果。因此，動量定理既適用于恒力，也適用于變力，它具有廣泛性。應(yīng)用等效方法，便可以求出球棒對壘

11、球的平均作用力。3.3.應(yīng)用訓(xùn)練，強化意義理解提問：至此，我們是否可以解釋雞蛋問題 ？學(xué)生討論后請一學(xué)生回答：雞蛋與絨布作用時， 由于絨布比較軟，延長了相互作用時間, 絨布對雞蛋的作用力較小，雞蛋沒有破；雞蛋與墻壁作用時，由于墻壁比較硬，相互作用時 間極短，墻壁對雞蛋的作用力很大，雞蛋就破了。提問：本課開始提出的有關(guān)體育運動的幾個問題如何解釋？學(xué)生回答：跳高、跳馬、吊環(huán)運動員落在軟墊上，由于軟墊的緩沖作用，延長了運動員與墊子的作用時間，減小了墊子對運動員的作用力，運動員比較安全。拳擊運動員比賽時要 戴拳擊手套也是這個道理。教師：回答得很好！布置自學(xué)任務(wù)：閱讀課本最后一段一一“應(yīng)用舉例”，觀看計

12、算機軟件四（含有沖床沖壓、易碎物品、輪船碼頭等視頻錄象），思考如何解釋這些現(xiàn)象并歸納動量定理有幾方面的實際應(yīng)用？學(xué)生討論并回答問題：學(xué)生甲回答“沖床沖壓”：學(xué)生乙回答“易碎物品”：學(xué)生丙回答“輪船碼頭”：學(xué)生思考討論：課本 P164P164 練習(xí)二（1 1）（）（2 2）。學(xué)生分組實驗：緩沖裝置的模擬。課件顯示：據(jù)F-p /t, ,在厶p一定的情況下1要得到較大的力，應(yīng)減小作用時間；2要減小力的作用，應(yīng)延長作用時間。4.4.歸納總結(jié)，形成認(rèn)知結(jié)構(gòu) 課件顯示：本節(jié)主要知識結(jié) 構(gòu)。2019-2020年高中物理 反沖運動火箭教案新人教版選修3-5教學(xué)目標(biāo)：一、 知識目標(biāo)：1 1、知道什么是反沖運動，

13、能舉出幾個反沖運動的實例；2 2、知道火箭的飛行原理和主要用途。二、 能力目標(biāo)：1 1、結(jié)合實際例子，理解什么是反沖運動；2 2、能結(jié)合動量守恒定律對反沖現(xiàn)象做出解釋；3 3、進一步提高運用動量守恒定律分析和解決實際問題的能力三、 德育目標(biāo)：1 1、通過實驗，分析得到什么是反沖運動，培養(yǎng)學(xué)生善于從實驗中總結(jié)規(guī)律和熱心科學(xué)研究的興趣、勇于探索的品質(zhì)。2 2、通過介紹我國成功地研制和發(fā)射長征系列火箭的事實，結(jié)合我國古代對于火箭的發(fā)明和我國的現(xiàn)代火箭技術(shù)已跨入世界先進先烈，激發(fā)學(xué)生熱愛社會主義的情感。教學(xué)重點：1 1、知道什么是反沖。2 2、應(yīng)用動量守恒定律正確處理噴氣式飛機、火箭一類問題。教學(xué)難點

14、：如何應(yīng)用動量守恒定律分析、解決反沖運動。教學(xué)方法：1 1、通過觀察演示實驗，總結(jié)歸納得到什么是反沖運動。2 2、結(jié)合實例運用動量守恒定律解釋反沖運動。教學(xué)用具：反沖小車、玻璃棒、氣球、酒精、反沖塑料瓶等課時安排：1 1 課時教學(xué)步驟:導(dǎo)入新課 演示 拿一個氣球，給它充足氣，然后松手，觀察現(xiàn)象。 學(xué)生描述現(xiàn)象 釋放氣球后，氣球內(nèi)的氣體向后噴出，氣球向相反的方向飛出。 教師 在日常生活中，類似于氣球這樣的運動很多，本節(jié)課我們就來研究這種。新課教學(xué)：（一）反沖運動 火箭1 1、教師分析氣球所做的運動 給氣球內(nèi)吹足氣，捏緊出氣孔，此時氣球和其中的氣體作為一個整體處于靜止?fàn)顟B(tài)。松 開出氣孔時，氣球中的

15、氣體向后噴出，氣體具有能量，此時氣體和氣球之間產(chǎn)生相互作用， 氣球就向前沖出。2 2、學(xué)生舉例：你能舉出哪些物體的運動類似于氣球所作的運動？ 學(xué)生：節(jié)日燃放的禮花。噴氣式飛機。反擊式水輪機?；鸺茸龅倪\動。3 3、同學(xué)們概括一下上述運動的特點，教師結(jié)合學(xué)生的敘述總結(jié)得到： 某個物體向某一方向高速噴射出大量的液體，氣體或彈射出一個小物體，從而使物體本 身獲得一反向速度的現(xiàn)象，叫反沖運動4 4、分析氣球?；鸺人龅姆礇_運動，得到：在反沖現(xiàn)象中，系統(tǒng)所受的合外力一般不為零； 但是反沖運動中如果屬于內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力的情況，可以認(rèn)為反沖運動中系統(tǒng)動量守恒。（二）學(xué)生課堂用自己的裝置演示反沖運動。1 1、

16、學(xué)生做準(zhǔn)備：拿出自己的在課下所做的反沖運動演示裝置。2 2、學(xué)生代表介紹實驗裝置，并演示。學(xué)生甲：裝置：在玻璃板上放一輛小車，小車上用透明膠帶粘中一塊浸有酒精的棉花。實驗做法：點燃浸有酒精的棉花，管中的酒精蒸氣將橡皮塞沖出，同時看到小車沿相反 方向運動。學(xué)生乙：裝置：二個空摩絲瓶，在它們的底部用大號縫衣針各鉆一個小洞，這樣做成二個簡易的 火箭筒，在鐵支架的立柱端裝上頂軸，在放置臂的兩側(cè)各裝一只箭筒，再把旋轉(zhuǎn)系統(tǒng)放在頂 軸上，往火箭筒內(nèi)各注入約 4mL4mL 的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注入少量酒精。點燃酒精 棉球，片刻火箭筒內(nèi)的酒精蒸氣從尾孔中噴出，并被點燃，這時可以看到火箭旋轉(zhuǎn)起來。學(xué)生丙

17、：用可樂瓶做一個水火箭，方法是用一段吸管和透明膠帶在瓶上固定一個導(dǎo)向管，瓶口塞 一橡皮塞，在橡皮塞上鉆一孔，在塞上固定一只自行車車胎上的進氣閥門，并在氣門 芯內(nèi)裝上小橡皮管，在瓶中先注入約 1/31/3 體積的水，用橡皮塞把瓶口塞嚴(yán)，將尼龍線穿過可 樂瓶上的導(dǎo)向管，使線的一端拴在門的上框上，另一端拴在板凳腿上，要使線拉直，將瓶的 進氣閥與打氣筒相接，向筒內(nèi)打氣到一定程度時，瓶塞脫開，水從瓶口噴出，瓶向反方向飛 去。過渡引言：同學(xué)們通過自己設(shè)計的實驗裝置得到并演示了什么是反沖運動，那么反沖運 動在實際生活中有什么應(yīng)用呢？下邊我們來探討這個問題。（三）反沖運動的應(yīng)用和防止1 1、學(xué)生閱讀課文有關(guān)內(nèi)

18、容。2 2、學(xué)生回答反沖運動應(yīng)用和防止的實例。 學(xué)生：反沖有廣泛的應(yīng)用：灌溉噴水器、反擊式水輪機、噴氣式飛機、火箭等都是反沖 的重要應(yīng)用。學(xué)生：用槍射擊時，要用肩部抵住槍身，這是防止或減少反沖影響的實例。3 3、用多媒體展示學(xué)生所舉例子。4 4、要求學(xué)生結(jié)合多媒體展示的物理情景對幾個物理過程中反 沖的應(yīng)用和防止做出解釋說明：1對于灌溉噴水器，當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，可以自動地改變噴 水的方向。2對于反擊式水輪機：當(dāng)水從轉(zhuǎn)輪的葉片中流出時，轉(zhuǎn)軸由于反沖而旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機發(fā) 電。3對于噴氣式飛機和火箭，它們靠尾部噴出氣流的反沖作用而獲得很大的速度。4用槍射擊時，子彈向前飛去槍身向后

19、發(fā)生反沖，槍身的反沖會影響射擊的準(zhǔn)確性，所 以用步槍時我們要把槍身抵在肩部，以減少反沖的影響。教師：通過我們對幾個實例的分析，明確了反沖既有有利的一面，同時也有不利的一面， 在看待事物時我們要學(xué)會用一分為二的觀點。我們知道：反沖現(xiàn)象的一個重要應(yīng)用是火箭，下邊我們一認(rèn)識火箭：（四）火箭：1 1、演示：把一個廢舊白熾燈泡敲碎取出里面的一根細(xì)玻璃管，往細(xì)玻璃管裝由火柴刮下 的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱?，F(xiàn)象：當(dāng)管內(nèi)的藥粉點燃時，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反方向飛去。教 師講述：上述裝置就是火箭的原理模型。2 2、多媒體演示古代火箭，現(xiàn)代火箭的用途及多級火箭的工作過程

20、，同時學(xué)生邊看邊閱讀 課文。3 3、用實物投影儀出示閱讀思考題：1介紹一下我國古代的火箭。？2現(xiàn)代的火箭與古代火箭有什么相同和不同之處？3現(xiàn)代火箭主要用途是什么？4現(xiàn)代火箭為什么要采用多級結(jié)構(gòu)？4 4、學(xué)生解答上述問題：1我國古代的火箭是這樣的： 在箭上扎一個火藥筒，火藥筒的前端是封閉的，火藥點燃后生成的燃?xì)庖院艽笏俣认蚝?噴出，火箭由于反沖而向前運動。2現(xiàn)代火箭與古代火箭原理相同，都是利用反沖現(xiàn)象來工作的。 但現(xiàn)代火箭較古代火箭結(jié)構(gòu)復(fù)雜得多，現(xiàn)代火箭主要由殼體和燃料兩大部分組成，殼體是圓筒形的，前端是封閉的尖端，后端有尾噴管，燃料燃燒產(chǎn)生的高溫高壓燃?xì)鈴奈矅姽苎?速噴出，火箭就向前飛去。3現(xiàn)代火箭主要用來發(fā)射探測儀器、常規(guī)彈頭或核彈頭，人造衛(wèi)星或宇宙飛船，即利用 火箭作為運載工具。4在現(xiàn)代技術(shù)條件下，一級火箭的最終速度還達(dá)不到發(fā)射人造衛(wèi)星所需要的速度，發(fā)射 衛(wèi)星時要使用多級火箭。用 CAICAI 課件展示多級火箭