课题研究优质课教学设计

《动量与其他知识的综合问题》教学设计

设计意图

命题趋势猜想

从2017年开始，《考试大纲》将选修3-5模块改为必考内容,凸显本专题在高考中的重要位置.未来命题主要考查动量定理、动量守恒定律的典型应用.特别是与能量相结合,与电磁学相结合的综合问题,应予以高度关注.

教学流程

一. 基础知识回顾

1.动量守恒定律

(1)动量守恒定律内容

如果一个系统不受外力,或者所受的外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变. (2)动量守恒定律的适用条件

①系统不受外力或所受外力的合力为零——理想守恒. ②系统所受外力远小于内力,如碰撞、爆炸,外力可以忽略不计——近似守恒. ③系统在某一方向上不受外力或所受外力的合力为零,或外力远小于内力,则该方向动量守恒——分方向动量守恒. (3)几种常见的表述及表达式

①p=p’,即系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p'. ②Δp=p'-p=0,即系统总动量的变化量为0. ③Δp1=-Δp2,即两个物体组成的孤立系统中,一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量大小相等、方向相反. 二．新课展开

牛顿运动定律、动量和能量是解决动力学问题的三条重要途径.如图所示,求解这类问题时要注意正确选取研究对象、运动状态、运动过程,并在分析的基础上恰当选用物理规律来解题,选用规律也有一定的原则. (1)牛顿运动定律(力的观点) 研究某一时刻(或某一位置)的动力学问题应使用牛顿第二定律,研究某一个恒力作用过程的动力学问题,且问题又直接涉及物体的加速度,应采用运动学公式和牛顿第二定律求解. (2)动量定理和动量守恒定律(动量观点) ①对于不涉及物体运动过程中的加速度而涉及物体运动时间的问题,特别对于撞击一类的问题,因时间短且冲力随时间变化,则应使用动量定理求解. ②对于碰撞、爆炸、反冲一类的问题,若只涉及初、末速度而不涉及力、时间,则应使用动量守恒定律求解. (3)动能定理和能量守恒定律(能量观点) ①对于不涉及物体运动过程中的加速度和时间的问题,无论是恒力做功还是变力做功,一般都利用动能定理求解. ②如果物体只有重力和弹力做功而又不涉及运动过程的加速度和时间的问题,则应用机械能守恒定律求解.

③对于相互作用的两物体,若明确两物体相对滑动的距离,应考虑选用能量守恒定律建立方程.

讲方法---题型突破

题型 1 动量与力学知识的综合

考法示例1 （由学生解答并尝试讲解）

如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙.重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为μ.使木板与重物以共同的速度v0向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短.求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间.设木板足够长,重物始终在木板上.重力加速度为g.

题型 2 动量和能量的综合

考法示例2（由学生解答并尝试讲解）

在粗糙的水平桌面上有两个静止的木块A和B,两者相距为d.现给A一初速度,使A与B发生弹性正碰.碰撞时间极短.当两木块都停止运动后,相距仍然为d.已知两木块与桌面之间的动摩擦因数均为μ,B的质量为A的2倍,重力加速度大小为g.求A的初速度的大小.

题型

3

动量和电磁学知识的综合

考法示例3（由学生解答并尝试讲解）

如图所示，在足够大的空间范围内，同时存在着竖直向上的匀强电场和垂直纸面向里的水平匀强磁场，磁感应强度B＝1.57T。小球1带正电，其电量与质量之比=4C/kg，所受重力与电场力的大小相等；小球2不带电，静止放置于固定和水平悬空支架上。小球1向右以v0＝23.59m/s的水平速度与小球2正碰，碰后经0.75s再次相碰。设碰撞前后两小球带电情况不发生改变，且始终保持在同一竖直平面内。（取g＝10m/s2）问：

（1）电场强度E的大小是多少？（2）两小球的质量之比是多少？

教学反思：

执教完该课节后感到最大的成功就是如何围绕体验性探究实验做好了精心的设计，不仅有利于学习任务的推进，更主要是对教学重点和难点的分化起到了有效的化解。这就让学生明白实验对物理的重要性，同时也知道要自己创造条件去探究物理世界中很多未知的奇妙的东西。真正明白了物理就在生活中，这对学生的终身发展是非常有益的。觉得不足之处在于由于受上课时间的限制，这些实验都是老师课前准备好的，如果能够让学生自己去思考设计，亲历那设计的过程，这样就更加有意义，对学生的终身发展更加有益。