高中物理选修35全套教案人教版Word下载.docx

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3在对实验数据的猜测过程中提高学生合作探究能力

4在对现象规律的语言阐述中提高了学生的语言表达能力还体现了各学科之间的联系可引伸到各事物间的关联性使自己溶入社会

★教学重点

碰撞中的不变量的探究

★教学难点

实验数据的处理．

★教学方法

教师启发引导学生自主实验讨论交流学习成果

★教学用具

投影片多媒体辅助教学设备完成该实验实验室提供的实验器材如气垫导轨滑块等

★课时安排

1课时

★教学过程

一引入新课

课件演示

1台球由于两球碰撞而改变运动状态

2微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态甚至使得一种粒子转化为其他粒子．

师碰撞是日常生活生产活动中常见的一种现象两个物体发生碰撞后速度都发生变化．

师两个物体的质量比例不同时它们的速度变化也不一样．

师物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变守恒．

二进行新课

1．实验探究的基本思路

1．1一维碰撞

师我们只研究最简单的情况两个物体碰撞前沿同一直线运动碰撞后仍沿同一直线运动．

这种碰撞叫做一维碰撞．

课件碰撞演示

如图所示AB是悬挂起来的钢球把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞碰后B球摆幅为β角．如两球的质量mAmB碰后A球静止B球摆角βα这说明AB两球碰后交换了速度

如果mAmB碰后AB两球一起向右摆动

如果mAmB碰后A球反弹B球向右摆动．

师以上现象可以说明什么问题

结论以上现象说明AB两球碰撞后速度发生了变化当AB两球的质量关系发生变化时速度变化的情况也不同．

1．2追寻不变量

师在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．

设两个物体的质量分别为m1m2碰撞前它们速度分别为v1v2碰撞后的速度分别为．

规定某一速度方向为正．

碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系我们可以做如下猜测1

2

3

分析

①碰撞前后物体质量不变但质量并不描述物体的运动状态不是我们追寻的不变量．

②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量才是我们追寻的不变量．

2．实验条件的保证实验数据的测量

2．1实验必须保证碰撞是一维的即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动碰撞之后还沿同一直线运动

2．2用天平测量物体的质量

2．3测量两个物体在碰撞前后的速度．

师测量物体的速度可以有哪些方法

生讨论

总结

速度的测量可以充分利用所学的运动学知识如利用匀速运动平抛运动并借助于斜槽气垫导轨打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件．

课件参考案例――一种测速原理

如图所示图中滑块上红色部分为挡光板挡光板有一定的宽度设为L．气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关并与计时装置相连构成光电计时装置．当挡光板穿入时将光挡住开始计时穿过后不再挡光则停止计时设记录的时间为t则滑块相当于在L的位移上运动了时间t所以滑块匀速运动的速度vLt．3．实验方案

3．1用气垫导轨作碰撞实验如图所示实验记录及分析a-1

m14m24m14m24速度v19v2036mvmv2vm实验记录及分析a-2m14m22m14m22速度v19v20459mvmv2vm实验记录及分析a-3m12m24m12m24速度v16v20-24mvmv2vm实验记录及分析b

m14m22m14m22速度v10v202-4mvmv2vm

实验记录及分析cm14m22m14m22速度v19v2066mvmv2vm

3．2用小车研究碰撞将打点计时器固定在光滑桌面的一端把纸带穿过打点计时器连在小车的后面让小车A运动小车B静止在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥碰撞时撞针插入橡皮泥中把两个小车连接成一体三课堂小结

1．基本思路

碰撞前后哪个物理量可能是不变的

2．需要考虑的问题碰撞必须包括各种情况的碰撞

物体质量的测量★教学体会

思维方法是解决问题的灵魂是物理教学的根本亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键离开了思维方法和实践活动物理教学就成了无源之水无本之木学生素质的培养就成了镜中花水中月16．2动量守恒定律一

理解动量守恒定律的确切含义和表达式知道定律的适用条件和适用范围

在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力

培养逻辑思维能力会应用动量守恒定律分析计算有关问题

动量的概念和动量守恒定律

动量的变化和动量守恒的条件．

教师启发引导学生讨论交流

投影片多媒体辅助教学设备

上节课的探究使我们看到不论哪一种形式的碰撞碰撞前后mυ的矢量和保持不变因此mυ很可能具有特别的物理意义

1．动量momentum及其变化

1动量的定义物体的质量与速度的乘积称为物体的动量记为pmv单位kg·

ms读作千克米每秒

理解要点

①状态量动量包含了参与运动的物质与运动速度两方面的信息反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态具有瞬时性

师大家知道速度也是个状态量但它是个运动学概念只反映运动的快慢和方向而运动归根结底是物质的运动没有了物质便没有运动显然地动量包含了参与运动的物质和运动速度两方面的信息更能从本质上揭示物体的运动状态是一个动力学概念

②矢量性动量的方向与速度方向一致

师综上所述我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向动量的大小等于质量和速度的乘积动量的方向与速度方向一致

2动量的变化量

定义若运动物体在某一过程的始末动量分别为p和p′则称△pp′－p为物体在该过程中的动量变化

强调指出动量变化△p是矢量方向与速度变化量△v相同

一维情况下ΔpmΔυmυ2-mΔυ1矢量差

例1投影

一个质量是01kg的钢球以6ms的速度水平向右运动碰到一个坚硬的障碍物后被弹回沿着同一直线以6ms的速度水平向左运动碰撞前后钢球的动量有没有变化变化了多少

学生讨论自己完成老师重点引导学生分析题意分析物理情景规范答题过程详细过程见教材解答略

2．系统内力和外力

学生阅读讨论什么是系统什么是内力和外力

1系统相互作用的物体组成系统

2内力系统内物体相互间的作用力

3外力外物对系统内物体的作用力

〖教师对上述概念给予足够的解释引发学生思考和讨论加强理解〗

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lawofconservationofmomentum

1内容一个系统不受外力或者所受外力的和为零这个系统的总动量保持不变这个结论叫做动量守恒定律

公式m1υ1m2υ2m1υ1′m2υ2′

2注意点

①研究对象几个相互作用的物体组成的系统如碰撞

②矢量性以上表达式是矢量表达式列式前应先规定正方向

③同一性即所用速度都是相对同一参考系同一时刻而言的

④条件系统不受外力或受合外力为0要正确区分内力和外力当F内＞＞如图所示子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中子弹与木块作为一个系统动量是否守恒说明理由

分析此题重在引导学生针对不同的对象系统对应不同的过程中受力情况不同总动量可能变化可能守恒

〖通过此题让学生明白在学习物理的过程中重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象研究过程根据实际情况选用对应的物理规律不能生搬硬套〗

例2投影

质量为30kg的小孩以8ms的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车已知平板车的质量为90kg求小孩跳上车后他们共同的速度

解取小孩和平板车作为系统由于整个系统所受合外为为零所以系统动量守恒

规定小孩初速度方向为正则

相互作用前v18msv20

设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v′由动量守恒定律得

m1v1m1m2v′

解得v′2ms

数值大于零表明速度方向与所取正方向一致

三课堂小结

教师活动让学生概括总结本节的内容请一个同学到黑板上总结其他同学在笔记本上总结然后请同学评价黑板上的小结内容

学生活动认真总结概括本节内容并把自己这节课的体会写下来比较黑板上的小结和自己的小结看谁的更好好在什么地方

点评总结课堂内容培养学生概括总结能力

教师要放开让学生自己总结所学内容允许内容的顺序不同从而构建他们自己的知识框架四作业问题与练习234题

课后补充练习

1．一爆竹在空中的水平速度为υ若由于爆炸分裂成两块质量分别为m1和m2其中质量为m1的碎块以υ1速度向相反的方向运动求另一块碎片的速度

2．小车质量为200kg车上有一质量为50kg的人小车以5ms的速度向东匀速行使人以1ms的速度向后跳离车子求人离开后车的速度56ms16．3动量守恒定律二

掌握运用动量守恒定律的一般步骤

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

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

运用动量守恒定律的一般步骤

动量守恒定律的应用．

1．动量守恒定律的内容是什么

2．分析动量守恒定律成立条件有哪些

答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

1．动量守恒定律与牛顿运动定律

师给出问题投影教材11页第二段

学生用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式

教师巡回指导及时点拨提示

推导过程

根据牛顿第二定律碰撞过程中12两球的加速度分别是

根据牛顿第三定律F1F2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

教师点评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