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文档简介
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
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