解物理推导题教学设计

解物理推导题教学设计晋江市内坑中学胡路军2020.12.17一、学习目标1．物理观念：（1）物质观念：知道物体的质量与物体的动量、动能的关系（2）运动观念：知道物体的速度与物体的动量、动能的关系（3）相互作用的观念：知道力与冲量、功的关系（4）能量观念：知道力做的功与动能的关系2．科学思维：通过例题讲解与分析，培养学生建模能力和分析推理能力。3．科学责任与价值观：通过总结推导题的答题注意事项，培养学生的学习习惯。二、重点1．用牛顿第二定律推导动能定理的表达式2．物理推导题的解题策略与规范表达三、难点1．用牛顿第二定律推导动能定理的表达式2．物理推导题的解题策略与规范表达四、设计思想本节课意图回顾高中物理教材中设及到的推导总结，说明物理推导高中物理教学十分重要。然后对以往高考分析，把推导题的考试题型分为两类。再重点以“用牛顿第二定律推导动能定理”为例，让学生领会物理推导题的解题策略与规范表达。设计“牛顿第二定律和运动学规律推导动能定理的表达式”试题，让学生练习，检测学生的学习效果，培养学生建模能力和分析推理能力。最后通过总结推导题的答题注意事项，培养学生的学习习惯。五、教学设计

（一）、回顾教材高中物理教材中设及到的推导总结。（二）、考试中推导题的分类：一是定律、定理推导题型；一是命题推导题型。（三）、推导题的答题策略：1．根据题目要求和目的创建物理模型2．选择合适的物理规律和物理方法3．建立关系，演算并得出结论4．说明结论成立的条件和物理意义（四）、推导题的答题示例1.定律、定理推导题型在通常情况下给出了条件但没有具体情境，解答时要求能建立简化的物理模型，用选定的字母代表物理量，用已知的定律及规律推导出物理定律。

例1：试在下述情况下，由牛顿第二定律推导动量定理的表达式。物体为质点，作用力为恒力，运动轨道为直线。要求写出每个符号以及所得结果中每项的意义。解：光滑水平面上有一个质量为m的物体，初速度是v0，在恒定的水平拉力F作用下，沿水平面向右做匀加速直线运动，经过一段时间t后速度变成vt。如图所示。物体受力分析如上图，由牛顿第二定律得：F＝ma………（1）物体做匀变速直线运动，有:a＝eq\F(vt－v0,t)…（2）由（2）代入（1）求得：Ft＝mvt－mv0………（3）用pt表示末动量为mvt，用p0表示初动量mv0，用Ｉ表示冲量Ft从而得Ｉ=pt－p0上式说明：物体动量的变化量等于物体所受合外力的冲量练习1.试在下述情况下，由牛顿第二定律和运动学规律推导动能定理的表达式。物体为质点，作用力为恒力，运动轨道为直线。要求写出每个符号以及所得结果中每项的意义。

解：质量为m的物体在光滑水平面上运动，在与运动方向相同的恒力F的作用下发生一段位移s，速度由v1增加到v2。根据牛顿第二定律，有F＝ma……………（1）根据匀变速直线运动的速度与位移的关系式……（2）由（1）（2）可得用W表示恒力F在这过程所做的功，用表示末动能，用表示初动能，则（3）式可写成这个关系表明，合外力在一个过程中对物体做的功，等于物体在这个过程中动能的变化。2.命题推导题型此类题给出具体的物理情境，要求能根据具体的物理问题中已知的事实和条件，结合学过的知识和方法进行逻辑推理和论证，得出正确结论或做出正确判断，并能够把推理过程正确的表达出来。

例2：一质量为，侧面积为的正方体木块，放在水面上静止（平衡），如图所示。现用力向下将其压入水中一段深度后（未全部浸没）撒掉外力，木块在水面上下振动，若只考虑木块的重力和浮力，其它力忽略不计。试判断木块的振动是否为简谐运动。解：以木块为研究对象，其受力如图所示，设水密度为，漂浮时木块浸人水中深，即水平面为平衡位置，选竖直向下为正方向，则当木块漂浮时mg＝F0浮当木块振动过程某一位置的位移为x时，F合＝mg-此时浮力F浮＝ρgs（由（1）、（2）、（3），可得F合＝-ρgsx由于ρgs为常数，令k=F合上式表明木块所受的合外力与位移成正比，方向相反，所以木块的运动为简谐运动．（五）推导题的答题注意事项1.在解这类问题时,对物理情景的表达、书写过程的规范性有较高要求。首先必须交待所用的每个物理量的含义，其次要分析过程，并说明所用的物理概念和规律。2.在熟练应用物理公式的同时，对课本中公式（包括课后练习）的来龙去脉有清晰的了解，有些同学平时更喜欢直接用数字代入公式进行计算，在解决这类证明题时，往往表现出极大的不适应，常常会忽视字母所代表的物理意义，甚至不愿说明物理定律，这样丢分实在是太可惜。（六）课后练习1.质量为M的物体在距离地面高为H1的A位置，以速度V0竖直下抛到达离地面的高度为H2的B点时，速度为V。请根据该过程。用动能定理推导出机械能守恒定律。2.如图4所示，DO是水平面，AB是斜面，初速为v0的物体从D点出发沿DBA滑到