動量與動量定律教學設計《16.2動量與動量定律》——基于《52T教學模式》教學設計內(nèi)容及其分析內(nèi)容:動量概念的完善(P)、動量的變化(P) ), 動量的變化(^P ), 沖量概念的完善(I), 動量定律(動量變化原因的總結)及其應用. 本節(jié)內(nèi)容基于不變性第一節(jié)實驗中碰撞前后系統(tǒng)mv矢量和的計算結果。由于對mv量的闡述,將非常有意義的mv定義為動量( ),介紹了科學大師們是如何逐步在尋找守恒量的努力中完善了動量的概念,在第一次碰撞的實驗中,雖然兩個物體的動量矢量和保持不變,但是對于單個物體,它的動量變化了,為什么單個物體發(fā)生變化,于是我們步入動力學尋找動量變化的原因,最終將原因歸結為力對時間具有一定的累積效應,即沖量( )。 總結動量變化與合成沖量的等價關系為動量定律( ),最后通過實例體會利用動量定律進行定量估計的優(yōu)越性,并應用動量定律解釋生活中常見的現(xiàn)象,如眼鏡掉落在水泥地面上容易破碎,但掉落在地板上則不易破碎; 易碎物品運輸時應加厚材料包裝; 舊汽車輪胎經(jīng)常掛在甲板和碼頭上分析:本章介紹動量的新概念,結合動力學知識(牛頓第二定律)推導出動量定律(動量變化的原因)。
動量定律重點關注力隨時間的累積效應。 它開辟了解決熱學問題的新途徑,特別是動量定律在撞擊和碰撞問題上比牛頓第二定理有一定的優(yōu)勢。 本章可以看作是牛頓熱學的進一步發(fā)展,是熱學的關鍵一章。 “動量與動量定律”是本章的第二節(jié),是第一節(jié)“實驗:探索碰撞不變量”的延續(xù),同時為第三節(jié)“動量理論”奠定基礎。動量守恒”(第一節(jié)實驗推論的理論證實)基礎。 因此,《動量與動量定律》具有承前啟后的功能。 同時,“動量與動量定律”知識與人們的日常生活、生產(chǎn)技術、科學研究等密切相關,學習這部分知識具有廣泛的現(xiàn)實意義。 第一堂課介紹了實驗推演。 二是尋找動量q匚=>總結的變化以及動量的產(chǎn)生。 分析:在課程標準的要求下,本節(jié)第一課的學習內(nèi)容確定了行為導向的立體教學目標。 要點:(1)理解動量、動量變化、沖量等概念。 利用動量定律解釋相關現(xiàn)象,解決重擊碰撞等實際問題。 難點:向量性和動量定律的應用。 二、教學問題診斷與分析 中學生已經(jīng)具備了動力學基礎,邏輯水平也在不斷提高,能夠在班主任的指導下自行推導動量定律的表達。 但是在理解問題的時候還存在思維上的嚴謹性不足,而且是第一次涉足向量表達式,所以需要在動量定律的指導下理解表達式的向量性質班主任。
本課只能讓中學生達到理解和簡單應用的水平,所以動量定律定量估計的內(nèi)容不需要講得太深。 三 教學支持情況及分析 教案與多媒體分析: (1)教案是中學生貫徹先學后教理念的媒介。 (2)多媒體的應用提高了課堂效率。 例如,在學習科學大師的過程中,建立動量概念,利用多媒體展示人物及其內(nèi)容,提高課堂時間的利用率,給中學生以視覺沖擊,減少疲勞,提高中學水平。學生的學習效率。 4 教學過程設計 (1) 基本教學過程 (2) 試題及樣題 問題一: (1)請簡要說明上一節(jié)探究性實驗的推論? 設計意圖:引入動量和動量變化的概念。 師生活動:中學生答題,班主任PPT展示實驗演繹的兩種表達能力 處理信息和總結敘述信息的能力 師生活??動:PPT玩題,中學生小組討論總結答題質量為m的物體以速度V做直徑為R的勻速圓周運動,如圖所示,該點開始經(jīng)歷一個周期回到該點的過程中,物體動量的變化是多少? 設計意圖:通過勻速圓周運動的例子,了解動量的矢量性質,并計算共線和傾斜情況下動量的變化。 師生活動:中學生先做,班主任解答并指導中學生總結動勢變化的方法和注意事項。 問題2:有了動量的數(shù)學概念,我們現(xiàn)在可以將第一節(jié)中的實驗推論描述為兩個物體碰撞后動量的矢量和。

但這個推論并沒有談論單個物體的動量。 通過實驗我們還知道,對于其中一個物體,它的動量會發(fā)生變化。 請大家想一想,對于一個單獨的球來說,它的動量為什么會發(fā)生變化呢? 設計意圖:激發(fā)中學生的好奇心和求知欲,引導學生尋找動量變化的原因,從而引導中學生利用牛頓運動定理從理論上尋找動量變化的原因,并用文字描述結果。 培養(yǎng)中學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力和語言總結、描述的能力。 師生活動:簡化問題,用PPT播放問題。 中學生在班主任的指導下思考并運用牛頓第二定理尋找動量變化的原因,并對搜索結果進行總結。 中學生利用實體展廳展示他們的研究成果。 例2 質量為m的物體靜止在粗糙的水平地面上,某一時刻它與地面動摩擦力為素數(shù),受到與水平方向成0°角的外力,過程中移動一定距離的過程,求(1)重力沖量(2)支撐力沖量(3)摩擦力沖量(5)合力沖量設計意圖:理解沖量的矢量性質,并能計算出某種力的沖量和合力的沖量 師生活動:中學生先做,班主任給出答案,并引導中學生總結方法和事項在估計某個力的沖量和合力的沖量時需要注意。 例3 如圖所示,質量為0.18kg的棒球以25m/s的水平速度向球棒跑去,球棒受到重擊后,向反方向水平飛回,速度變?yōu)?5m/秒。 假設球棒與棒球之間的距離為 作用時間為0.01s,則球棒對棒球的平均斥力是多少? 設計意圖:應用動量定律解決硬擊問題,初步體驗利用動量定律快速收縮前肢來解決加速度必須不為零的問題。 、中學生學習技能。
練習1. 質量為40kg的斧頭從5m高處靜止自由落下,擊中混凝土樁。 水錘擊打時間為0.05s。 擊打時,g為10m/s2。 求:(1)斧頭撞擊水泥樁的時間比率(2)斧頭對水泥樁的平均沖擊力是多少? 設計意圖:應用動量定律解決難擊碰撞問題是典型的樣例問題,因此本次練習加強中學生對該類問題技能的掌握。 師生活動:中學生講完后,班主任給出答案,并再次總結動量定律。 例題4 玻璃從一定高度跌落到水泥地上會破碎,但跌入沙坑則不易破碎。 老師請同事就這一現(xiàn)象提問。 以下是四位朋友的發(fā)言。 其中,為什么玻璃杯掉在水泥地上會破碎,而掉進沙坑里卻不容易破碎呢? 玻璃跌落到地面是否破碎、跌落高度、地面硬度有什么關系? 設計意圖:借助動量定律解釋生活中的常見現(xiàn)象,使中學生具備將數(shù)學知識運用到生產(chǎn)生活實踐中的意識,敢于探索與日常生活相關的數(shù)學問題。 師生活動:中學生討論答案。 班主任用PPT播放生活中其他可以用動量定律解釋的現(xiàn)實(三)目標測量如果物體的動量改變了,物體(質量不變)的速度就會改變(速度一定會改變) )。 該方法中正確的是(沖量是物體動量變化的原因。作用在靜止物體上的力的沖量一定為零。動量越大,物體所受到的沖量越大。沖量的方向就是物體所受的力的方向,足球運動員一般會伸展四肢迎接來襲的排球。
后退。 這樣做可以(減少球對對手的沖擊 B. 減少球對人的沖擊 C. 減少球的動量變化 D. 減少球的動能變化 羽毛球是速度最快的國際象棋運動之一,林丹扣球的速度羽毛球的速度可以達到342公里/小時,假設球的速度為90公里/小時,林丹以342公里/小時的速度擊球回球。(2)羽毛球在擊球過程中的速度變化和動能變化是多少?林丹的扣殺?一個水平力向左作用一段時間后,速度變?yōu)檎?,那么在這個過程中物體動量的變化為(mv, mgtFt, mgt 設計意圖:(1)四個小題分別衡量中學生對動量、沖量、動量變化等概念的理解程度,實時評價中學生的學習效能和教學效果,并及時反饋。提供有效和真實的信息。 (2)題目都很基礎系統(tǒng)動量定理的題,讓中學生有獲得感和成就感。 師生活動:中學生4分鐘左右完成,老師給出答案。 總結:中學生總結所學知識點、題型及處理方法設計意圖:構建數(shù)學知識框架(四)課后餐飲設計意圖:這部分習題的設置需要精心挑選和安排。試卷上大約分為1:95%的中學生可以,B組70%以上的中學生可以做,C組30%以上的中學生可以做。 師生活動:中學生課后獨立完成作業(yè)。
第二堂課開始時,班主任會對錯誤較多的題目進行復習和解釋。 質量大的物體具有一定的動量和較高的速度。 動量大的物體必然有大的動量。 兩個物體的質量與其速度的乘積相同,則兩個物體的動量也一定相同。 兩個物體的動能相同,動量可能不同。 在光滑的水平面上以4m/s的速度向右移動系統(tǒng)動量定理的題,遇到4m/s的速度,向左水平移動。 假設右側質量為 m 的木架位于光滑的水平地面上,在恒定拉力 I 的作用下,與水平方向成 0 角,開始從靜止開始運動,經(jīng)過一段時間后,速度變?yōu)?v。 t時刻,則拉力為 F和重力的沖量分別為(同時,同時以相同的初速度v0,將它們平拋、垂直向上、垂直B.垂直向上C.垂直向下D. 兩者大小相同,質量相等,兩個物體沿高度相同但夾角不同的光滑斜坡從上到下自由下落,過程中兩個物體的化學量相同(鋼球開始從靜止狀態(tài)自由落體,然后陷入泥中。如果將在空中下落的過程稱為1,踏入泥中的過程為2,那么(過程1中,物體的動量變化鋼球等于重力沖量,過程2中的阻力沖量等于該過程中重力沖量的大小。 過程2中的阻力沖量的大小等于過程1和過程2中的重力沖量之和。在過程2中,球動量的變化等于阻力沖量。 如圖所示,將重物G壓在紙帶上。 如果用水平力快速帶動紙帶,紙帶就會從重物下面被拉出; 如果順利帶動紙帶,重物下方的紙帶也會被拉出,但重物會隨著紙帶移動一段距離。 下列解釋上述現(xiàn)象的說法是正確的(質量為m=0.1kg的彈性球從高度hi=1.25m自由下落到光滑硬水B地面,與水平面接觸t=0.1s,然后彈回到h2=0.8m高度。求:( 如果g為10m/s,如果地板對球的平均力為100N,求球與地板的碰撞時間。如果球與地板碰撞沒有損失的機械能,碰撞時間為0.1s,求小球在地板上的平均最大正向力 截面為S=5m的宇宙飛船以v=10km/s的速度進入空間,其靜密度p=/m
