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动量守恒定律教案

分类:高一物理教案   更新:2015/6/10   来源:网络

  (一)教材分析:

  力对空间和时间的积累,是力对物体作用的两种基本表现形式,前一节介绍了力的时间积累效应——动量定理,而本节深入介绍了物体相互作用过程中所遵循的基本规律——动量守恒定律,这是高中学生所必修的自然界中四个基本守恒定律之一,因而它具有特殊的地位,在教学大纲中,动量守恒定律是B类知识点,属于较高层次的要求。

  教材选取两体问题中的碰撞模型,依据牛顿第二定律及动量定理导出了动量守恒定律的一维表达式,再将结论拓展为多个物体、两维情况,较全面地介绍了动量守恒定律及其适用范围,它不仅和牛顿第二定律一样适用于宏观低速系统,也适用于牛顿第二定律不成立的宏观高速系统及微观系统,教材还详尽介绍了动量守恒的条件,提出在系统不受外力或所受外力的合力为零时,系统的动量保持不变。

  前节教材讲述的冲量、动量及动量定理是全章的基础知识,在中学物理中用动量定理处理的对象一般是单个物体(通常可看作质点)本节则将研究对象拓展到系统,在动量定理的基础上概括了封闭系统中的一般规律,动量守恒定律不仅是本章的核心内容,也是整个高中物理的重点,学好本节内容对今后处理物理综合问题以及学习新的物理知识都是至关重要的。

  (二)教学目标:

  根据大纲的要求,教材的具体内容及高中学生的认知特征,确定以下教学目标:

  1、知识目标。能在一维情况下两物体的相互作用情景中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律,理解并掌握定律内容及定律成立条件,了解定律的几种不同的数学表达式。并使学生明白定律虽可由牛顿定律及动量定理导出,但其具有独立性、普适性。掌握定律中“系统”、“内力”、“外力”等名词的确切含义。

  2、能力目标。能在具体问题中判定动量是否守恒,能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题,知道应用定律解决实际问题的基本思路和方法。通过实验探索物理规律,培养学生的创造力,体现素质教育的要求。

  3、科学思维品质目标。通过对定律的推导培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法,使学生认识到研究物理量的守恒关系是自然科学研究的一种常见的科学思维方法。

  (三)教材的重点、难点分析:

  本节的重点是理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。

  难点是理解动量守恒的物理内涵,动量及动量守恒方程的矢量性,动量的相对性以及研究对象的系统性、物理状态的同时性。

  (四)教法及学法指导:

  1、实验及引导探索式。学习物理,重在理解。为使学生理解动量守恒的概念及其守恒条件,本节课宜采用实验及引导探索式教学法,即通过实验,对一维两体模型中的每个物体及由两者构成的系统进行受力分析,确定单个物体及系统所受的合冲量,确定单个物体及系统的动量变化,在对单个物体应用动量定理的基础上,引出系统动量守恒的概念,进而探索系统动量守恒的条件,在探索的过程中充分利用分析、推理的方法,通过演绎论证,环环相扣地得出结论,以培养学生的分析能力及综合概括能力。

  2、讲、练、评结合式。在讨论动量守恒定律的应用时,通过让学生分析具体问题,随时发现学生中出现的错误,并及时组织学生进行评析产生错误的原因,使教师的主导作用与学生的主动学习的积极性有效地结合起来。

  (五)教具的准备:气垫导轨、细线、弹簧、两质量相等的小车、砝码

  (六)教学程序:

  1、引入新课。利用学生所熟悉的生活情景引入新课,让学生贴近生活,感到自然亲切,充满趣味性,可使学生以饱满的热情及充满对未知科学领域的好奇,进入到本课的学习中。

  2、讲授新课

  ① 演示课本上的一维两体模型实验。实验改为用气垫导轨,可使实际情景更为理想化,使学生体会到理想化的方法在物理学研究中的重要作用,并通过实验初步建立动量守恒的概念;

  ② 引导学生由观察实验过渡到理论推导,定量地导出在一维两体模型中的动量守恒定律的数学表达式,充分调动学生的参与意识,此过程又引导学生回味了前面学过的重要定律、定理,达到温故知新的效果;

  ③ 引导学生推导出动量守恒的几种不同的数学表述及其意义;

  ④ 进一步引导学生分析动量守恒成立的条件,并归纳得出动量守恒定律;

  ⑤ 演绎、推广动量守恒定律的使用范围;

  ⑥ 通过举实例说明动量守恒定律的适用范围。

  3、用典型习题加深对动量守恒定律的成立条件的理解及用来解决实际问题时应注意的几点问题,同时可及时反馈学生中知识接受及理解上出现的错误及遗漏。

  ① 实际问题中,系统不受外力的情景很少见到,此时往往做近似处理(定律成立条件的拓展)如外力远小于内力时亦认为动量守恒;有时系统在某个方向所受外力为零,即该方向系统的动量守恒;让学生了解一般在作用时间很短,内力影响远大于外力时均可认为动量守恒成立,例如碰撞、打击、爆炸等问题的处理中可运用该定律;

  ② 定律表达式中要注意动量的相对性、矢量性及作用前后两物体动量的同时性,注意定律的适用对象是一个相互作用的物体组成的系统(系统性)。对于矢量性的理解要重点突出动量是矢量,动量守恒表达式为矢量式,但在一维问题中可将之转换为代数式,故解题时正方向的假定是必要的。

  4、板书设计。板书板图应做到直观性、全面性和系统性,主要板书在黑板上保留时间要长,使之对学生视觉的刺激作用较为明显。

  5、作业布置。为了让学生理解定律的内涵,掌握定律的应用,设置了三道作业题留给学生课外完成,可起到巩固新课、回味课堂的效果,题量不宜过多,以减轻学生负担,留给学生一个全面发展的空间,亦符合素质教育的要求。

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