人教版高中物理必修二教案合集（附教学计划）

第1页共399页人教版高中物理必修二教案全集高一下学期高中物理教学计划一、学生情况分析根据上学期的期未成绩分析，学生对必修1基本知识点掌握的不够好，学习效果不明显，学习方法仍需改进。故需在必修2教学中注重基础知识回顾，加强基础教学及学习方法的指导。学生对物理的兴趣不够高，部分学生认为物理难学，需引导学生改变思想认识，在教学中激发学生的兴趣，激发学生的学习积极性。二、本学期教材分析必修2是共同必修模块的第二部分，大部分内容是必修1模块的综合或运用，也是会考要求的教学内容之一。故对学生的基础要求比较高，在教学过程中不宜太难，要以新课程的理念转换教学的难度与重点。三、教育目标任务要求1．认真钻研课程标准、体会教材编写意图。注意研究学生学习过程，了解不同学生的主要学习障碍，在此基础上制定教学方案，充分调动学生学习主动性。2．要特别强调知识与能力的阶段性，强调掌握好基础知识、基本技能、基本方法,这是能力培养的基础。对课堂例题与习题要精心筛选，不要求全、求难、求多，要求精、求少、求活，强调例题与习题的教育教学因素，强调理解与运用。3．加强教科研工作，提高课堂效率。要把课堂教学的重点放在使学生科学地认识和理解物理概念和规律、掌握基本科学方法、形成科学世界观方面。要充分利用现代教育技术手段，提高教育教学质量和效益。4．通过观察实验和推理，归纳出物理概念和物理规律，使学生学习和掌握有关规律，同时着重培养和发展他们的实验能力，以及由实验结果归纳出物理规律的能力。5．结合所学知识的教学，对学生进行思想品德教育和爱国主义教育，辩证唯物主义的教育。四、教法、学法分析：针对本学期教学内容和学生的特点，采取重知识和重概念，在此基础上提高学生能力的方法：强调学生的课前预习，争取少讲、精练、多思考。培养学生分析问题解决问题的能力。特别培养学生利用数学知识解决物理问题的能力，提高学生的实验动手能力，加强学生实验的教学，加强物理综合知识的分析和讨论。培养学生的综合素质。充分调动学生的主动性、积极性。让学生变成学习的主人。五、措施1．严格执行集体备课制度，提高集体备课质量。由主备人向全组明确本节的重点、难点、教学方法、主要例题、课后作业、教学案等，然后由全组教师研讨、质疑、确认，形成共案。全组老师要统一教学进度、统一教学规范。2．制定教学进度。在认真分析教材与学生实际情况的基础之上，确定课时安排。为实现给全体学生奠定一个扎实的物理基础提供合理的时间保证。3．提高课堂的教学效率，加强对课内外教学一体化模式的探索。细化每一章每一节的教学要求，明确课时分配及每一节课的课时目标。对每一节课的重难点内容作更深入的分析、探讨，确立突破的方法和途径。加强对各种课型的研究，尤其是探究课。4．精选习题。针对每一节课的课时目标，精心选择典型习题，做到知识点与习题的对应。分类编排课堂例题、课外巩固习题、小练检测题、章节复习题。注重学生能力的提高过程。5．强化作业批改。通过作业批改督促学生端正课外学习的态度、了解学生对知识的理解与掌握、规范学生的答题。为课时目标的确定和分类教学指导提供依据。6．加强学科组老师的交流与合作。通过听课、评课对教学模式进行探究，提高课堂教学效果；在精选习题过程中，选题与审题分工合作；对每一节课的重难点进行突破时集思广益。7．充分开发教学资源。加强实验教学，能充分利用实验室提供的器材，利用身边资源开发有价值的小实验为学生提供更多的感性认识。搜集多媒体素材，制作课件，提高教学容量与效果。8．激发学生学习的兴趣和积极性，促进学生全面发展。成立学习小组，开展研究性学习，培养学生的合作、探究、表达能力；举行学科竞赛，促进学生的特长发展。开设讲座，介绍物理学前沿与物理学家生平，让学生明白科学的价值和意义。六、优生辅导计划1．着力培养。对优生要多给予思想上的帮助，使之树立热爱集体、热心为大家服务的思想，鼓励他们大胆工作，并提供发挥他们想象力、创造性的机会，肯定他们的成绩，让他们把科学的学习方法传给大家，达到全体同学共同进步的目的。2．平等相待。对优生不能因为他们成绩好而一味地“捧”，不能对他们的缺点冷嘲热讽，这些都会导致心理障碍。对他们要热情地支持、深情地指导，让他们成为积极向上、勤奋刻苦、乐于助人的三好学生。3．严格要求。对优生把真挚的爱与严格的要求统一起来。当优生出现问题时，既要保护他们的自尊心，又要及时、严肃地指出影响他们进步的原因，以及这些错误的严重后果、改正的方法等。在平时的学习中工作中，要为他们创造发挥能力的机会，也让他们严格约束自己，虚心向大家学习，不搞特殊化。4．要让学生学会质疑、提问。鼓励学生求异、求变、求新，善于学习、勤于总结、勇于创新。5．进行意志品质教育，在学习上遇到困难时要克服各种消极情绪，具有迎难而上、永攀高峰的意志品质。七、学困生辅导计划1．对他们进行有效的学习目的性教育，逐步培养他们良好的学习习惯。2．采取倾斜政策，对学困生给以“偏爱和厚爱”。做点小灶。3．补课要课内外结合，以课内为主，并和优生结对子，以优带差。4．在课内，教师要有意识地让他们有一些训练、发言的机会。5．对他们一视同仁，不歧视，多鼓励，及时发现他们的“闪光点”，增强他们的上进心，要全面渗透激励教育，多鼓励、多表扬，少批评、少指责。激励他们进步。6．切中时机，“传情报”、“送喜报”。重视学困生的“心理健康”教育，从根本上转变学困生的思想。第八章动量8．1冲量和动量一、教学目标1．理解冲量和动量的概念，知道它们的单位和定义。2．理解冲量和动量的矢量性，理解动量变化的概念。知道运用矢量运算法则计算动量变化，会正确计算一维的动量变化.二、教学重点：动量和冲量的概念三、教学难点：动量变化量的计算四、教学用具：玩具手枪（含子弹）、纸靶五、教学过程●引入新课[演示]取几颗弹丸，分发给学生传看.将一颗弹丸装入玩具手枪，一手持枪，一手持纸靶，沿平行于黑板的方向击发：弹丸穿透纸靶接着，佯装再次装弹(不让学生知道实际是空膛)，声明：数到"三"时，开枪然后举枪指向某一区域的同学，缓缓地数出"一、二、三"，不等枪响，手枪所指区域的同学即已作出或抵挡或躲避的防御反应【问答式讨论】师问：你们躲避什么?为什么要躲避?生答：子弹，它有杀伤力.师问：刚才传看弹丸时，为什么不躲不闪?生答：没有速度的子弹，不具有杀伤力.师问：空气中的气体分子具有很大的速度(可达105m/s)，它们无时不在撞击着我们最珍贵也是最薄弱的部位生答：气体分子质量很小.师问：手枪所指区域以外的同学，为什么没有作出防御反应?生答：子弹不是射向他们.【讨论总结】运动的物体能够产生一定的机械效果(如弹丸穿透纸靶)，这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素，这个效果只能发生在物体运动的方向上。物理学家们为了描述运动物体的这一特性，引入动量概念.●进行新课【板书】一、动量P1.定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量.记为P=mv.单位：kg·m/s读作"千克米每秒".2.理解要点：【板书】(1)状态量：动量包含了"参与运动的物质"与"运动速度"两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性.大家知道，速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了"参与运动的物质"和"运动速度"两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念.【板书】(2)矢量性：动量的方向与速度方向一致。综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。【板书】3.动量变化△p.定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为P和P’，则称：△P=P’－P为物体在该过程中的动量变化.△PPP'动量变化△P是矢量，其运算法则为：将表示初始动量的箭尾和表示末动量的箭头共点放置，则：自初始动量中的箭头指向末了动量P△PPP'【巩固练习（投影）】1、一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6【学生讨论，自己完成。老师重点引导学生分析题意，分析物理情景，规范答题过程，详细过程见教材，解答略】如果一个物体处于静止状态，其动量为零.那么，我们怎样使它获得动量呢?【思路点拨】我们把质量为m的物体放到光滑水平的桌面上，为了使它获得一个动量，向它施加一个恒定水平推力F，经过时间t，速度达到v，则物体就具有动量P=mv.由牛顿第二定律及运动规律，有：a=F/m，v=at，得Ft=mv.(推导过程可由学生上台演板完成，教师巡回指导)【组织讨论】eq\o\ac(○,1)使静止物体获得动量的方法：施加作用力，并持续作用一段时间.eq\o\ac(○,2)使物体获得一定大小的动量，既可以用较大的力短时间作用，也可以用较小的力长时间作用。（请学生思考：跳高和跳远有何区别？并举出短时间内使物体获得动量的若干实例）即不论力的大小和作用时间如何，只要两者的乘积相同，则产生的动力学效果就相同。【结论】持续作用在物体上的力，可以产生这样的效果：使物体获得动量，这一效果的强弱由力的大小F与持续作用时间t的乘积Ft来确定。【板书】二、冲量Il.定义：作用力F与作用时间t的乘积Ft，称为(这个)力(对受力物体)的冲量，记为I=Ft.单位：N·s，读作"牛顿秒".【板书】2，理解要点(1)过程量：冲量描述力在时间上的累积效果.。作用在静止物体上的一定大小的力，如果持续时间越长，则使物体获得的动量越大，这就是说，力的冲量是在时间进程中逐渐累积起来的.冲量总是指力在某段时间进程中的过程量，说某一时刻的冲量是没有意义的，所以，理解时要兼顾力和时间两方面的因素。【板书】(2)矢量性：如果力的方向是恒定的，则冲量的方向与力的方向一致.【巩固练习】1、关于冲量的运算：静止在水平桌面上的物体，受到一个推力(以水平向右为正向)，则：a：力在6s内的冲量是多少?方向如何?b：这个冲量在数值上与Ft图中阴影面积有何联系?c：如果推力方向不变，在6s内从零均匀增大到15N，你能计算出6s内的冲量吗?t/sF/N24651015t/sF/N246510150t/sF/N246510150a：物体的动量是否保持不变?b：物体在半周期内的动量变化是多大?方向如何?一个周期内的动量变化是多大?c：1/4周期内的动量变化是多大?【引导学生画示意图，进行矢量合成】【总结】2、动量和冲量都是矢量，在辨析概念时，必须考虑大小及其方向，运算时必须遵循矢量运算法则.●作业：将本章练习一（课本第4页）(1)、⑵、⑶题做在练习本上.〖补充练习题〗1．质量为0.2kg的垒球以30m/s的速度飞向击球手经击球手奋力打击后，以50m/s的速度反弹·设打击前后，垒球沿同一直线运动，试分析：t/t/sF/N246051015(2)在打击过程中，垒球的动量变化是多大?方向如何?(3)思考：在(1)、(2)两问中，结果为什么会不同?2．在光滑水平桌面上静置一物体，现用方向不变的水平力作用在物体上，已知力的大小随时间变化如图所示，试求0～6s内作用力的总冲量。8．2动量定理（2课时）第1课时一、教学目标：1．理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力。2．能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式。3．会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题。二、教学重点：理解动量定理的确切含义和表达式三、教学难点：会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题四、教学用具：生鸡蛋、铺有较厚的海绵垫的白铁桶、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等五、教学过程引入新课师：同学们能否讲出一些道理来？生甲：因为石块质量比足球质量大，……生乙：因为石块速度比足球速度大，……生丙：因为石块要比足球坚硬，……同学们目前可能还不能正确地回答这个问题，相比较丙生的回答是涉及到了“正确”的表象。下面我们再看一个实验：演示实验1：鸡蛋落地【演示】教材的课前演示实验：事先在一个白铁桶的底部垫上一层海绵(不让学生知道)，让一个鸡蛋从一米多高的地方下落到白铁桶里，事先让学生推测一下鸡蛋的“命运”，然后做这个实验。结果发现并没有象学生想象的那样严重：发现鸡蛋不会被打破！演示实验2：缓冲装置的模拟【演示】用细线悬挂一个重物，把重物拿到一定高度，释放后重物下落可以把细线拉断，如果在细线上端拴一段皮筋，再从同样的高度释放，就不会断了。【让学生在惊叹中开始新课内容】在日常生活中，有不少这样的事例：跳远时要跳在沙坑里；跳高时在下落处要放海绵垫子；从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲；轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等，这样做的目的是为了什么呢？而在某些情况下，我们又不希望这样，比如用铁锤钉钉子。这些现象中的原因是什么呢？通过我们今天的学习来探究其中的奥秘。为了解释这类现象，我们就来学习关于动量定理的知识。【板书】二、动量定理p=mvp=mvp=mvp=mv`FF下面以一个物体在恒定的合外力作用下进行动量定理的理论推导。【板书】一、理论推导1、推导的依据：牛顿第二定律和运动学的有关公式。2、推导过程：如图所示，物体的初动量为p=mv、末动量为p‘=mv‘，经历的时间为t，由加速度的定义式由牛顿第二定律F=ma=，可得Ft=mv’－mv，即Ft=p‘－p问：该式的左边Ft是什么量?右边p一p‘是什么意义?该式就是动量定理的数学表达式。【板书】二、动量定理1、物理意义：物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化2、公式：Ft=p’一p其中F是物体所受合外力，p是初动量，p‘是末动量，t是物体从初动量p变化到末动量p‘所需时间，也是合外力F作用的时间。3、单位：F的单位是N，t的单位是s，p和P‘的单位是kg·m/s（kg·ms-1）。前面我们通过理论推导得到了动量定理的数学表达式，下面对动量定理作进一步的理解。【板书】三、对动量定理的进一步认识1、动量定理中的方向性vVvV`△pF大F小0t如图所示，质量为m的球以速度v向右运动，与墙壁碰撞后反弹的速度为v’，碰撞过程中，小球所受墙壁的作用力F的方向向左。若取向左为正方向，则小球所受墙壁的作用力为正值，初动量取负值，末动量取正值，因而根据动量定理可表示为Ft=p△pF大F小0t小结：公式Ft=p‘一P=△p是矢量式，合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同。合外力冲量的方向可以跟初动量方向相同，也可以相反。演示实验3：小钢球碰到坚硬大理石后返回FF0tot【板书】2、动量的变化率：动量的变化跟发生这一变化所用的时间的比值。由动量定理Ft=△FF0tot【板书】三、动量定理的适用范围尽管动量定理是根据牛顿第二定律和运动学的有关公式在恒定合外力的情况下推导出来的。可以证明：动量定理不但适用于恒力，也适用于随时间变化的变力。对于变力情况，动量定理中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。在实际中我们常遇到变力作用的情况，比如用铁锤钉钉子，球拍击乒乓球等，钉子和乒乓球所受的作用力都不是恒力，这时变力的作用效果可以等效为某一个恒力的作用，则该恒力就叫变力的平均值，如图所示，是变力与平均力的F-t图像，其图线与横轴所围的面积即为冲量的大小，当两图线面积相等时，即变力与平均力在t0时间内等效。利用动量定理不仅可以解决匀变速直线运动的问题，还可以解决曲线运动中的有关问题，将较难计算的问题转化为较易计算的问题，这一点将在以后的学习中逐步了解到。总之，动量定理有着广泛的应用。下面，我们应用动量定理来解释鸡蛋下落是否会被打破等有关问题。【板书】四、应用举例鸡蛋从某一高度下落，分别与石头和海绵垫接触前的速度是相同的，也即初动量相同，碰撞后速度均变为零，即末动量均为零，因而在相互作用过程中鸡蛋的动量变化量相同。而两种情况下的相互作用时间不同，与石头碰时作用时间短，与海绵垫相碰时作用时间较长，由Ft=△p知，鸡蛋与石头相碰时作用大，会被打破，与海绵垫相碰时作用力较小，因而不会被打破。接着再解释用铁锤钉钉子、跳远时要落入沙坑中等现象。在实际应用中，有的需要作用时间短，得到很大的作用力而被人们所利用，有的需要延长作用时间(即缓冲)减少力的作用。请同学们再举些有关实际应用的例子。加强对周围事物的观察能力，勤于思考，一定会有收获。接着再解释缓冲装置。【板书】用动量定理解释现象可分为下列三种情况：(l)△p一定，t短则F大，t长则F小；(2)△F一定，t短则△p小，t长则△p大；(3)t一定，F大则△p大，F小则△p小。此时再请学生上台，在老师指导下做一做课本上的缓冲装置摸拟的实验，并请他们解释。●巩固练习l、一个人慢行和跑步时，不小心与迎面的一棵树相撞，其感觉有什么不同?请解释。2、一辆满载货物的卡车和一辆小轿车都从静止开始，哪辆车起动更快?为什么?3、人下扶梯时往往一级一级往下走，而不是直接往下跳跃七、八级，这是为什么?●作业：把练习二（课本第7页）的第(2)、(3)、(4)题做在练习本上说明:l、本节课的重点是动量定理的物理意义。动量定理是由牛顿第二定律导出的，学生对于这个推导过程是没有什么困难的。但是，有两点学生不容易理解：第一，动量定理与牛顿第二定律的区别何在?第二，有了牛顿第二定律为什么还要动量定理了应该使学生明确，牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用效果，而由它所导出的动量定理是力的持续作用的效果，在推导过程中出现的F和t"融为"一体，这就是冲量。恒力作用有冲量，变力作用也有冲量。只要物体受到的冲量相同，而无论力大还是力小，其动量变化就一定相同。这样，即使在作用力比较复杂的情况下，牛顿第二定律难以应用时，动量定理却完全可以应用。2、动量定理和现实生活的联系比较紧密，在教学中应多举一些学生熟悉的例子，让学生应用动量定理做出定性的解释。3、对教学过程中的几点建议：⑴本教案用了课本上用演示鸡蛋下落的实验引入新课的方法，以激发学生的兴趣。此实验之后，也可以演示让鸡蛋落入盘中，使之打破的实验，以证实鸡蛋碰石头会被打破的结论。也可以由上一节的冲量、动量及动量的变化的概念复习引入新课。(2)对课本上的"缓冲装置摸拟"，本教案采用在课堂完成。若课堂上时间较紧(这要视学生的层次高低而定)，则应指导学生在课后完成。(3)对于缓冲问题中的"作用时间较长"，非缓冲问题中的"作用时间较短"的结论，学生往往会问："你怎么知道时间的长和短？比如1s与0·01s尽管相差近百倍，但在实际问题中要靠人直接"感受"出来是很困难的。在有条件的学校，建议制作多媒体谭件，对作用时间进行"放大"予以比较，或者用摄像机将缓冲与非缓冲的实验拍摄下来，通过放"慢镜头"来放大作用时间的不同，使学生能够从中"感受"到由于作用时间的不同导致作用力不同。第2课时（习题课）一、教学目标：1．进一步理解动量定理表达式的确切含义2．应用动量定理处理相关问题二、教学重点：1、物理过程的分析和相关规律的选用2、理解动量定理的确切含义和表达式三、教学难点：会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题四、教学过程复习引入新课什么是动量？什么是冲量？你是如何理解动量、冲量两个概念的？如何计算动量的变化量？它的方向性如何体现出来？动量定理的表述是怎样的？它的适用范围有哪些？【以上问题可以先用小黑板给出，让学生交流、讨论然后请学生回答，辩论】问题一：对动量定理相关内容的辨析例1：从同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在软泥地上不易碎，这是因为：掉在水泥地上，玻璃杯的动量大B、掉在水泥地上，玻璃杯的动量变化大C、掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量大，且与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大D、掉在水泥地上，玻璃杯受到的冲量和掉在软泥地上一样大，但与水泥地的作用时间短，因而受到水泥地的作用力大分析：玻璃杯是否会摔破，不是取决于动量变化的大小，而是取决于动量的变化率，即动量变化与所经历时间的比值，变化率越大，则作用力越大。明白此点，则学生对动量定理的定性应用已基本掌握。【紧跟着可以让学生举出延长作用时间，减小作用力和缩短作用时间，增大作用力的实例】茶杯纸条茶杯纸条学生亲自动手做一做，然后解释。例3：一个质点受到合外力F作用，若作用前后的动量分别为p和p’，动量的变化为△p，速度的变化为△v，则A、p=－p’是不可能的B、△p垂直于p是可能的C、△P垂直于△v是可能的D、△P=O是不可能的。分析：由学生自己讨论，举出实例进行证明，得出答案。通过此题，一是加深学生对动量定理的理解，二是培养学生解答选择题的技巧。问题二：直接应用动量定理计算相关问题例4：质量为65kg的人从高处跳下，以7m/s的速度着地，与地面接触后经0.01s停下，地面对他的作用力多大?为了安全，人跳下与地面接触后，双腿弯曲使人下蹲。若经1s停下，地面对他的作用力是多大?这个值会小于人的重力吗?并根据你的计算回答：在什么情况下要考虑自身的重力?什么情况下可以不考虑自身的重力?（g=10m/s2）分析：首先引导学生分析物理情景，确定人着地前后瞬间速度方向和大小，确定初末态的动量，然后应用动量定律计算，求出人所受的平均作用力。从而进行比较，得出结论。Nmg正方向解：取人下落方向为正方向，人的初动量为p=mv=65×7kg·m/s=435kgNmg正方向人的末动量为p`=0设人所受平均作用力为F，则由动量定理：（mg-F）t=p`-p得人所受平均作用力为F=mg-当t=0.01s时，F=44150N当t=1s时，F=1085N说明：动量定理和现实生活的联系比较紧密，在教学中应多举一些学生熟悉的例子，让学生应用动量定理做出定性的解释。在运用动量定理解决竖直方向的冲击力问题时，若接触时间很短，则自重可不予考虑，反之，自重就不可忽略，如例4。当接触时间为ls时，可能有的学生会得出"地面对人的平均作用力小于自重"的结论。所以，对于自重是否考虑，一般是需要经过计算才能确定的。问题三：F-t图象问题t△P△t△P△P△P△Poooottt甲乙丙丁分析：从分析运动情景和物体受力分析入手，由动量定理Ft=△p得△P正比于时间t，由此不难得出答案。通过此题主要是让学生明白利用动量定理处理图象问题的思路和方法。问题四：整体法应用动量定理Tmg正方向例6：体重是60kg的建筑工人，不慎从高空跌下，由于弹性安全带的保护，使他悬挂起来，已知弹性安全带缓冲时间是1.2s，安全带长5m，则安全带所受的平均冲力多大？(g=10m/sTmg正方向解答：根据题意画出示意图，下面用两种方法求解：方法一：分段列式。人从高空落下到安全带伸直（未张紧）的过程中，作自由落体运动，所以安全带伸直时人的即时速度V0=安全带开始张紧对人产生拉力，直至最后静止，人的初状态：速度为V0，方向向下，末状态：速度V`=0，这个过程经过的时间为1.2s，在此过程中人的受力情况中如图所示，取竖直向下为正方向，根据动量定理得：（mg-F）t=mV`-mV0解得，方向向上。方法二：对全程列式。取向下为正，mg(t1+t2)-Tt2=0,其中自由落体时间t1=,安全带缓冲时间t2=1.2s，所以F=1100N说明：可见，在用动量定理解题时，一定要分清物体运动过程，若一个过程可分不同性质的过程，选用“对全程列式”可使问题简化。五、作业：1、复习整理2、预习《动量守恒定律》8．3动量守恒定律一、教学目标：1．知道动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并在具体问题中判断动量是否守恒。2．学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。3．知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。二、教学重点：动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析三、教学难点：动量守恒定律的理解和守恒条件的分析。四、教具：五、教学过程前面已经学习了动量定理，下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情况下，二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？【从生活现象引入】请两个同学穿上旱冰鞋，静止在教室水泥地上，总动量为0，相互用力推开后，问总动量为多少？（接下来●实验：〖利用气垫导轨、光门和光电计时器进行实验探索〗【准备】在已调节水平的气垫导轨上放置两个质量相等的滑块，用细线连在一起处于被压缩状态解说实验操作过程及实验数据处理方法12123实验结论：两个物体在相互作用的过程中，它们的总动量是一样的●理论推导总结出动量守恒定律并分析成立条件【推导】V1ABV2V2`V1`BAAB甲：初始状态乙：相互作用丙：最后状态〖物理情景〗如图表示在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是mV1ABV2V2`V1`BAAB甲：初始状态乙：相互作用丙：最后状态碰撞之前总动量：P=P1+P2=m1υ1+m2υ2经过一段时间，后一个小球追上前一个小球，两球发生碰撞，设碰撞后的速度分别是υ1’和υ2’，则碰撞之后总动量：P’=P1’+P2’=m1υ1那么碰撞前后的总动量有什么关系呢？设碰撞过程两个小球所受的平均作用力为F1和F，则分别用动量定理，对第一个小球有：F1·t=m1υ1’-m1υ对第二个小球有：F2·t=m2υ2’-m2υ由牛顿第三定律有：F1·t=-F2·t即：m1υ1’-m1υ1=-(m2υ2’-m2υ整理：m1υ1+m2υ2=m1υ1’+m2υ即：P=P’〖学生分析，讨论得出结论：碰撞前后总动量没有变化〗引入概念：1．系统：相互作用的物体组成系统。2．外力：外物对系统内物体的作用力3．内力：系统内物体相互间的作用力〖对上述概念给予足够的解释，留给学生思考和讨论，理解〗分析得到上述两球碰撞得出的结论的条件：【结论】相互作用的物体所组成的系统，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。4．动量守恒定律1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零，这个系统的总动量保持不变2）注意点：eq\o\ac(○,1)研究对象：系统（注意系统的选取）eq\o\ac(○,2)区别：a.外力的和:对系统或单个物体而言b.合外力：对单个物体而言，内力冲量只改变系统内物体的动量，不改变系统的总动量作用前后，作用过程中，系统的总动量均保持不变3）矢量性（即不仅对一维的情况成立，对二维的情况也成立，在某一方向动量守恒，例如斜碰）4）同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的）5．分析动量守恒定律成立条件：a.F合=0（严格条件）b.F内远大于F外（近似条件）c.某方向上合力为0，在这个方向上成立〖对其中的b和c，学生难以理解，在此处应花较多的精力，举出相应实例，帮助学生理解〗6．适用范围:比牛顿定律具有更广的适用范围，微观、高速7．课堂训练：ABeq\o\ac(○,1)教材后思考与讨论题：子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量守恒否？说明理由。AB分析：此题重在引导学生针对不同的对象（系统），对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。〖通过此题，让学生明白：在学习物理的过程中，重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程，根据实际情况选用对应的物理规律，不能生搬硬套。〗eq\o\ac(○,2)质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。解：取小孩和平板车作为系统，由于整个系统所受合外为为零，所以系统动量守恒。规定小孩初速度方向为正，则：相互作用前：v1=8m/s，v2=0，设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v`，由动量守恒得m1v1=(m1+m2)v`v`==2m/s，数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。●小结：动量守恒条件作业：把练习三（课本第10页）（1）、（2）、（3）做在作业本上，注意答题规范【教学后记】说明：由于本节内容中，守恒的观点对高一学生来说很难理解和接受，所以本节课采取实验探索，验证的方法，继而通过动量定理进行推导，让学生加深感性认识，尤其是对守恒条件的分析，学生的理解和接受需要一定的时间和过程，所以本节课不过多强调利用动量守恒解题，如何利用动量守恒分析和处理问题是下节习题课的重点。实验一：验证碰撞中的动量守恒实验目标1．研究碰撞（对心正碰）中的动量守恒2．培养学生的动手实验能力和探索精神实验器材斜槽轨道（或J2135-1型碰撞实验器）、入射小球m1和被碰小球m2、天平（附砝码一套）、游标卡尺、毫米刻度尺、白纸、复写纸、圆规、小铅锤〖点拨〗选球时应保证入射球质量m1大于被碰小球质量m2，即m1>m2，避免两球落点太近而难找落地点，避免入射球反弹的可能，通常入射球选钢球，被碰小球选有机玻璃球或硬胶木球。球的半径要保证r1=r2（r1、r2为入射球、被碰小球半径），因两球重心等高，使碰撞前后入射钢球能恰好由螺钉支柱顶部掠过而不相碰，以免影响球的运动。三、实验原理m1m2m1m2PMN0`〖点拨〗如图所示，根据平抛运动性质，入射球碰撞前后的速度分别为v1=，v1`=，被碰小球碰后速度为v2`=被碰小球碰撞前后的时间仅由下落高度决定，两球下落高度相同，时间相同，所以水平速度可以用水平位移数值表示，如图所示；v1用OP表示；v′1用OM表示，v′2用O`N表示，其中O为入射球抛射点在水平纸面上的投影，（由槽口吊铅锤线确定）O′为被碰小球抛射点在水平纸面上的投影，显然明确上述表示方法是实验成功的关键。于是，上述动量关系可表示为：m1·OP=m1·OM+m2·(ON－2r)，通过实验验证该结论是否成立。实验步骤将斜槽固定在桌边使末端点的切线水平。让入射球落地后在地板上合适的位置铺上白纸并在相应的位置铺上复写纸。用小铅锤把斜槽末端即入射球的重心投影到白纸上O点。不放被碰小球时，让入射小球10次都从斜槽同一高度由阻止开始滚下落在复写纸上，用圆规找出落点的平均位置P点。（5）把入射球放在槽口末端露出一半，调节支柱螺柱，使被碰小球与入射球重心等高且接触好，然后让入射球在同一高度滚下与被碰小球碰10次，用圆规找出入射球和碰小球的平均位置M、N。（6）用天平测出两个球的质量记入下表，游标卡尺测出入射球和被碰小球的半径r1和r2，在ON上取OO`=2r，即为被碰小球抛出点投影，用刻度尺测出其长度，记录入表内。（7）改变入射球的高度，重复上述实验步骤，再做一次。〖点拨〗重做实验时，斜槽、地板上白纸的位置要始终保持不变；入射球的高度要适宜，过高会使水平速度偏大，致使落地点超越原地白纸；过低会使碰撞前后速度偏小，使落地点彼此靠近分不清，测量两球的水平位移分度不大。实验记录入射球

r1=(m),

m1=（kg）被碰球r2

=(m),

m2=（kg）实验次数入射球(m1)被碰球

(m2)m1与m2碰前总动量m1·OPm1与m2碰后总动量m1·OM+m2·(ON－2r)碰前平抛水平距离OP(m)碰后平抛水平距离OM(m)碰后平抛水平距离OMO`N(m)123六、实验注意事项〖点拨〗表格中每一次实验数据均指两球碰撞10次所取的平均值，不要误解为只碰一次。〖易混点〗入射球的平抛坐标原点“O”与上一个实验“研究平抛物体的运动”的坐标原点O，确定方法混淆。〖易错点〗两球碰撞前后的速度值是哪一段对应的水平位移数值表示分辩不清。〖易忘点〗碰撞成功的条件m1>m2；落地点要取多次的平均位置。七、实验结论从实验表格中的数据计算表明，在误差范围内入射球（m1）和被碰小球（m2）碰撞前后水平方向的总动量守恒，即m1·OP=m1·OM+m2·(ON－2r)八、思考题1、实验中采用的两个小球的质量分别是m1、m2，且m1<m2；两小球的半径对应为r1、r2，且r1<r2。斜槽轨道的摩擦可忽略不计，本实验应怎样做？2、实验中发现碰撞后系统（m1、m2）水平方向的总动量小于碰撞前系统水平方向的总动量，请分析误差来源？〖可能性分析〗a、被碰小球被碰时难免受到支球螺柱的摩擦力，支球柱质量虽小，碰时得到一些动量。b、难做到准确的正碰，难得到准确的平抛。c、O、O′、P、M、N各点定位不准确。d、测量和作图有偏差。e、仪器和重复实验操作不一定一致（如入射球每次不是从同一高度下落、斜槽或白纸位置发生变动）3、你能设计出更好的实验装置，尽量减小实验误差，来完成该实验吗？4、在验证动量守恒定律的实验中，必须要求的条件是：Ａ．轨道是光滑的；Ｂ．轨道末端的切线是水平的；Ｃ．ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬间在同一高度；Ｄ．碰撞的瞬间ｍ1和ｍ2球心连线与轨道末端的切线平行；Ｅ．每次ｍ1都要从同一高度静止滚下。5、在验证动量守恒定律的实验中，必须测量的量有：Ａ．小球的质量ｍ1和ｍ2Ｂ．小球的半径rＣ．桌面到地面的高度Ｈ；Ｄ．小球ｍ1的起始高度ｈＥ．小球从抛出到落地的时间ｔＦ．小球ｍ1未碰撞飞出的水平距离；Ｇ．小球ｍ1和ｍ2碰撞后飞出的水平距离。6、实验时，小球的落点分别如右图的Ｍ、Ｎ、Ｐ点，应该比较下列哪两组数值在误差范围内相等，从而验证动量守恒定律：Ａ．ｍ1·；Ｂ．ｍ1·；Ｃ．ｍ1·；Ｄ．ｍ1·＋ｍ2·；Ｅ．ｍ1·+ｍ2·()；Ｆ．ｍ1·＋ｍ2·()。8．4动量守恒定律的应用（2课时）第1课时一、教学目标1．掌握分析动量守恒的条件的方法2．掌握选择正方向，化一维矢量运算为代数运算的方法3．二、教学重点1、应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法2、应用动量守恒定律解题的程序和规范三、教学难点：矢量性问题对初学者感到不适应。四、教学过程复习引入：eq\o\ac(○,1)动量守恒定律的内容是什么？eq\o\ac(○,2)分析动量守恒定律成立条件有哪些？答：a.F合=0（严格条件）b.F内远大于F外（近似条件）c.某方向上合力为0，在这个方向上成立新课内容A、问题提出：〖教材例题1〗在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×〖先把此问题“抛给”学生，让学生自己去思考如何解决此问题。通过思考学生会发现，此题中所给条件太有限，而且曾经学习的牛顿运动定律在此根本用不上，那么如何处理此问题呢？〗〖学生讨论，教师小结〗动量守恒定律的重要应用之一，是处理碰撞问题。在碰撞现象中，相互作用时间很短，相互作用力先急剧增大，然后急剧减小，平均作用力很大，把相互碰撞的物体作为一个系统来看待，外力通常远小于碰撞物体之间的内力，可以忽略计，认为碰撞过程中动量守恒。〖引导学生分析〗eq\o\ac(○,1)此题物理情景是什么样的？eq\o\ac(○,2)如果使用动量守恒定律，那么应取哪些作为对象（研究系统）？eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,3)如何分析该系统是否满足动量守恒条件？eq\o\ac(○,4)如何确定我们所研究的初末状态？eq\o\ac(○,5)解题程序是怎样的？【在此基础上开始答题，可请学生上台作答，其他学生自己动手训练，尤其要注意学生答题的规范性。解答过程略，可参见教材例题解答】B、提问：运用动量守恒定律解题步骤1）、确定研究对象（系统）2）、判断是否守恒（看是否满足三个条件之一）4）、确定正方向（一维情况）5）、分析初、末态6）、列式求解〖此例为碰撞类问题，碰后两个物体合二为一，动量守恒，但有时我们会看到一分为二的情形，如炸弹爆炸等，那我们又该如何去处理呢？〗C、举例：抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时突然炸成两块，其中大块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=(m1+m2)g，合外力不为零，可见系统的动量并不守恒，但是它们所受的重力远小于它们所受到的爆炸力，重力可忽略不计，所以可认为系统满足动量守恒条件。解：取两块手雷作为系统，由于它们所受的重力远小于它们所受到的爆炸力，重力可忽略不计，所以可认为系统满足动量守恒条件。取速度原方向为正方向，则：手雷炸裂前的总动量为P=（m1+m2）V0=0.5×10=5kg·m/s炸裂后的总动量为P`=m1V1`＋m2V2`=0.3×50＋0.2V2`根据动量守恒定律得0.5×10=0.3×50＋0.2V2`得V2`=－50m/s，负号表示其运动方向与原方向相反。在完成此题讲解的基础之上，再引导学生分析教材例题2，因为教材例题2全部是字母运算，所以学生对最后结果的讨论不易理解，但有了上一道例题作基础，学生理解起来便容易一些了。五、课堂小结：应用动量守恒定律时必须注意：（1）所研究的系统是否动量守恒。（2）所研究的系统是否在某一方向上动量守恒。（3）所研究的系统是否满足的条件，从而可以近似地认为动量守恒。（4）列出动量守恒式时注意所有的速度都是对同一个惯性参照系的。作业：把练习四（课本第13页）（1）、（2）、（3）、（4）做在作业本上。第2课时习题课一、教学目标复习上节课所学《动量守恒定律》，掌握应用动量守恒定律解决综合问题的思路和方法二、教学重点1、物理情景分析和物理模型的建立2、应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法三、教学难点：应用动量守恒动量分析物理过程，灵活应用动量守恒定律四、教学方法：分析、讨论和归纳五、教学过程1、复习引入：eq\o\ac(○,1)系统动量守恒的条件有哪些？eq\o\ac(○,2)应用动量守恒定律解题的一般步骤？1）、确定研究对象（系统）2）、判断是否守恒（看是否满足三个条件之一）4）、确定正方向（一维情况）5）、分析初、末态6）、列式求解2、课堂教学典型问题一：碰撞类问题eq\o\ac(○,1)碰撞：碰撞是指相对运动的物体相遇时，在极短的时间内运动状态发生显著变化的过程。eq\o\ac(○,2)碰撞的特点：碰撞、爆炸过程作用时间极短，内力远远大于外力，所以都可认为系统的动量守恒。eq\o\ac(○,3)碰撞的分类：对心碰撞（正碰）和非对心碰撞（斜碰）。例1．在光滑水平面上，两球沿球心连线以相等速率相向而行，下列现象可能的是（）A．若两球质量相等，碰后以某一相等速率互相分开B．若两球质量相等，碰后以某一相等速率同向而行C．若两球质量不同，碰后以某一相等速率互相分开D．若两球质量不同，碰后以某一相等速率同向而行〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗例2．一质量为M的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是()mv0B、C、mv0－D、mv0－〖学生讨论，老师总结，通过此题，培养学生全面分析问题的思维品质〗S人S人S船例3．质量为M＝300kg的小船，长为L＝3m，浮在静水中。开始时质量为m＝60kg的人站在船头，人和船均处于静止状态。若此人从船头走到船尾，不计水的阻力，则船将前进多远？分析：此例物理情景较简单，但物理过程学生不一定清楚，所以，教师此时要做好引导工作。eq\o\ac(○,1)引导学生，分析人在船上运动时，船会如何运动？两者位移关系如何？与学生一起作出物理情景示意图，找出各自对地位移，此处一定要强调位移的物理意义！eq\o\ac(○,2)与学生一起分析，此时可选用哪些规律来答题？〖可能有学生会想到用牛顿运动定律和运动学公式来答，老师不要急于给予否定，可让学生自己动手尝试一下。如果没有学生想到动量守恒，教师可适当给予启发，学生议一议，效果可能会好些。〗讲解：人和船组成的系统在整个运动过程中，都不受水平方向外力作用，而在竖直方向，处于平衡状态，所以系统满足动量守恒条件，系统平均动量守恒。对人和船组成的系统，满足动量守恒条件，取向右方向为正，则有：MS船=m(L－S船)代入数据得S船=0.5m巩固1：在光滑的水平面上有一辆质量为M的小车，车的两端各站着质量分别为m1和m2的人，三者原来皆静止，当两人相向时，小车向哪个方向运动？〖学生讨论回答，教师总结〗巩固2：练习：质量为M的气球上有一质量为m的人，气球和人静止在离地高为h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使人沿软梯安全滑至地面，则软梯至少应为多长？〖学生讨论回答，教师总结〗典型问题三：多过程分析ABAB分析：此题过程比较复杂，情景难以接受，所以在讲解之前，教师应多带领学生分析物理过程，创设情景，降低理解难度。解：取水平向右为正方向，小孩第一次推出A车时：mBv1－mAv=0即：v1=第n次推出A车时：mAv＋mBvn－1=－mAv＋mBvn则：vn－vn－1＝，所以：vn＝v1＋（n－1）当vn≥v时，再也接不到小车，由以上各式得n≥5.5取n＝6关于n的取值也是应引导学生仔细分析的问题，告诫学生不能盲目地对结果进行“四舍五入”，一定要注意结论的物理意义。作业：把习题A组（课本第17页）（4）、（5）以及习题B组（课本第13页）（3）做在作业本上。8．5反冲运动火箭教学目标1、进一步巩固动量守恒定律2、知道反冲运动和火箭的工作原理3、了解反冲运动的应用4、了解航天技术的发展和应用二、教学重点：反冲现象的原理三、教学难点：用动量守恒分析相关实例四、教学用具：五、教学过程〖演示实验1〗老师当众吹一个气球，然后，让气球开口向自己放手，看到气球直向学生飞去，人为制造一点“惊险气氛”，活跃课堂氛围。〖演示实验2〗用薄铝箔卷成一个细管，一端封闭，另一端留一个很细的口，内装由火柴头上刮下的药粉，把细管放在支架上，用火柴或其他办法给细管加热，当管内药粉点燃时，生成的燃气从细口迅速喷出，细管便向相反的方向飞去。〖演示实验3〗把弯管装在可以旋转的盛水容器的下部，当水从弯管流出时，容器就旋转起来。提问：实验1、2中，气球、细管为什么会向后退呢？实验3中，细管为什么会旋转起来呢？看起来很小的几个实验，其中包含了很多现代科技的基本原理：如火箭的发射，人造卫星的上天，大炮发射等。应该如何去解释这些现象呢？这节课我们就学习有关此类的问题。〖板书〗1、反冲运动eq\o\ac(○,1)分析：细管为什么会向后退？〖引导学生自学书本，展开讨论，得出结论〗当气体从管内喷出时，它具有动量，由动量守恒定律可知，细管会向相反方向运动。eq\o\ac(○,2)分析：反击式水轮机的工作原理：当水从弯管的喷嘴喷出时，弯管因反冲而旋转，这是利用反冲来造福人类，象这样的情况还很多。〖学生交流，举例，并说明其工作原理〗如：喷气式飞机、我国人民引以为荣的运载火箭等。为了使学生对反冲运动有更深刻的印象，此时再做一个发射礼花炮的实验。请学生分析，礼花为什么会上天？在学生回答的基础上进行小结——火箭就是根据这个原理制成的。〖板书〗2、火箭指导学生看书，对照书上“三级火箭”图，介绍火箭的基本构造和工作原理。播放课前准备的有关卫星发射、“和平号”空间站、“探路者”号火星探测器以及我国“神舟号”飞船等电视录像，使学生不仅了解航天技术的发展和宇宙航行的知识，而且要学生知道，我国的航天技术已经跨入了世界先进行列，激发学生的爱国热情。在此基础上，指导学生阅读课后阅读材料——《航天技术的发展和宇宙航行》。〖课堂小结〗反冲运动（１）反冲运动是相互作用的物体之间的作用力与反作用力产生的效果，如发射炮弹时炮身的后退，火箭因喷气而发射等。（２）反冲运动的过程中，如果没有外力作用或外力的作用远小于物体间的相互作用力，可利用动量守恒定律处理作业：复习本章教材，理出知识框架。全章复习课一、教学目的1．复习巩固动量定理2．复习巩固应用动量守恒定律解答相关问题的基本思路和方法3．掌握处理相对滑动问题的基本思路和方法二、教学重点1．本节知识结构的建立2．物理情景分析和物理规律的选用三、教学难点：物理情景分析和物理规律的选用四、教学过程本章知识结构动量和动量守恒定律动量动量和动量守恒定律动量冲量动量守恒定律动量P=mv描述物体运动状态的状态量，它与时刻相对应矢量，与速度的方向相同动量的变化△P=mv`－mv，是矢量冲量I=Ft描述力的时间积累效应，是过程量，它与时间相对应矢量，它的方向由力的方向决定动量定理物体所受合力的冲量等于物体的动量变化，即I=ΔP冲量是物体发生动量变化的原因，并且冲量是物体动量变化的量度给出了冲量和动量变化间的互求关系一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变动量守恒条件系统不受外力或者受外力之和为零系统受外力，但外力远小于内力系统在某一个方向上所受的合外力为零，则这个方向上动量守恒内容表达形式典型举例问题一：动量定理的应用例1：质量为m的钢珠从高出沙坑表面H米处由静止自由下落，不考虑空气阻力，掉入沙坑后停止，如图所示，已知钢珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f，则钢珠在沙内运动时间为多少？H分析：此题给学生后，先要引导学生分清两个运动过程：一是在空气中的自由落体运动，二是在沙坑中的减速运动。学生可能会想到应用牛顿运动定律和运动学公式进行分段求解，此时不急于否定学生的想法，应该给予肯定。在此基础上，可以引导学生应用全过程动量定理来答题。然后学生自己思考讨论，动手作答，老师给出答案。H设钢珠在空中下落时间为t1，在沙坑中运动时间为t2，则：在空中下落，有H=，得t1=,对全过程有：mg(t1＋t2)－ft2=0－0得：巩固：蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目。mmmAABP一个质量为60kg的运动员，从离水平网面3.2m高处自由下落，着网后沿竖直方向蹦回到离水平网面5.0mmmAABP〖学生自练，老师巡回辅导，给出答案，学生自评〗例2：一根弹簧上端固定，下端系着质量为m的物体A，物体A静止时的位置为P处，再用细绳将质量也为m的物体B挂在物体A的下面，平衡后将细绳剪断，如果物体A回到P点处时的速率为V，此时物体B的下落速度大小为u，不计弹簧的质量和空气阻力，则这段时间里弹簧的弹力对物体A的冲量大小为多少？分析：引导学生分析，绳子剪断后，B加速下降，A加速上升，当A回到P点时，A的速度达到最大值。尤其要强调的是本题中所求的是弹簧的弹力对物体A的冲量，所以要分析清楚A上升过程中A的受力情况。解：取向上方向为正，对B：－mgt=－mueq\o\ac(○,1)对A：I弹－mgt=mveq\o\ac(○,2)两式联立得I弹=m（v＋u）问题二：动量守恒定律的应用例3：质量为M的气球上有一质量为m的猴子，气球和猴子静止在离地高为h的空中。从气球上放下一架不计质量的软梯，为使猴子沿软梯安全滑至地面，则软梯至少应为多长？分析：此题为前面习题课中出现过的人船模型，注意引导学生分析物理情景，合理选择物理规律。设下降过程中，气球上升高度为H，由题意知猴子下落高度为h，取猴子和气球为系统，系统所受合外力为零，所以在竖直方向动量守恒，由动量守恒定律得：M·H=m·h，解得所以软梯长度至少为例4：一质量为M的木块放在光滑的水平桌面上处于静止状态，一颗质量为m的子弹以速度v0沿水平方向击中木块，并留在其中与木块共同运动，则子弹对木块的冲量大小是：A、mv0；B、；C、mv0－；D、mv0－分析：题中要求子弹对木块的冲量大小，可以利用动量定理求解，即只需求出木块获得的动量大小即可。对子弹和木块所组成的系统，满足动量守恒条件，根据动量守恒定律得：mv0=（M+m）v解得：，由动量定理知子弹对木块的冲量大小为例5：传送带以V0=2m/s的水平速度，把质量为m=20kg行李包送到原来静止在光滑水平轨道上的质量为M=30kg的长木板上。如果行李包与长木板之间的动摩擦因数为0.4，取g＝10m/s2，求：（1）行李包在长木板上滑行多长时间才能与小车保持相对静止？V0V0=2m/sVS1S2LNmgf分析：当行李包滑上木板上之后，在摩擦力作用下，行李包作匀减速运动，木板作匀加速运动，最后达到共同速度，设其共同速度为V。对行李包和长木板组成的系统，满足动量守恒条件，根动量守恒定律有：mV0=（M+m）V，得共同速度为（1）、对行李包，所受动摩擦力为f=µmg，其加速度大小为a=µg=4m/s2其速度从V0=2m/s减至V=0.8m/s，所用时间为(2)、由运动过程示意图可知，木板滑动距离S1，行李包滑动距离S2及木板长度L间的几何关系为L=S2－S1eq\o\ac(○,1)对行李包：eq\o\ac(○,2)对长木板：eq\o\ac(○,3)得木板最小长度L=S2－S1=0.3m课堂小结:应用动量守恒定律解题的一般步骤：1．明确研究系统，判断是否守恒；2．选取正方向，明确作用前总动量和作用后总动量；3．由动量守恒定律p前=p后列方程求解五、作业：1．阅读教材，复习巩固。2．把习题B组的（1）、（2）、（4）（课本第14页）做在练习本上。第九章机械振动9．1简谐运动一、教学目标：1．知道机械振动是物体机械运动的另一种形式。知道机械振动的概念。2．知道什么是简谐运动，理解间谐运动回复力的特点。3．理解简谐运动在一次全振动过程中加速度、速度的变化情况。4．知道简谐运动是一种理想化模型，了解简谐运动的若干实例，知道判断简谐运动的方法以及研究简谐运动的意义。5．培养学生的观察力、逻辑思维能力和实践能力。二、教学重点：简谐运动的规律三、教学难点：简谐运动的运动学特征和动力学特征四、教学方法：实验演示和多媒体辅助教学五、教具：轻弹簧和小球，水平弹簧振子，气垫式弹簧振子，自制CAI课件，计算机，大屏幕六、教学过程（一）新课引入【演示】演示图1所示实验，在弹簧下端挂一个小球，拉一下小球，引导学生注意观察小球的运动情况。（培养学生观察实验的能力）提问学生：小球的运动有哪些特点？（引发思考，激发兴趣）学生讨论，然后请一位学生归纳。（培养学生表达能力）师生共同分析后，抓住“中心两侧”和“往复性”两个基本特征，得出“机械振动”的概念。师生一起列举生活中有关振动的例子，增强感性认识，进一步提出，“研究振动要从最简单、最基本的振动入手，这就是简谐运动”。（这实际上是交给学生一种研究问题的方法）（二）进行新课简谐运动的特点【演示】演示水平弹簧振子（小球）的振动和气垫式弹簧振子（滑块）的振动（提醒学生注意观察他们振动的时间），（建立理想模型概念，隐含振动产生的条件。）说明：小球和滑块质量相同，连接的弹簧也相同（为避免这些因素对问题分析的干扰）。提出问题（由学生思考回答）①、小球和滑块谁振动的时间长？为什么？（观察结果，滑块比小球振动时间长。原因是小球受摩擦阻力较大，滑块受到的阻力小。）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其结果如何？（振动时间更短，甚至不振动。）③、如果把滑块和小球受到的阻力忽略不计，弹簧的质量比滑块和小球的质量小得多，也忽略不计，其结果如何？（滑块和小球将持续振动。）（通过这些问题，引发学生思考，培养学生的探究精神和推理能力）(1)、打开CAI课件《简谐运动的特点》，切换到“弹簧振子”场景，向学生介绍“我们又遇到了一个理想化的物理模型”，如图2所示。（教师要讲明“理想化”理想在那里，培养学生的建模能力）此时，一个理想化的物理模型已经在学生的头脑中牢固的建立了起来。（2）将场景切换到“位移”。通过课件演示，让学生了解弹簧振子的运动特点：振子作的是位移周期性变化的运动。通过演示，进一步指出，振子的位移起点总是从平衡位置开始的，位移的大小就等于弹簧的形变量。（为下一步得出胡克定律及回复力的特点埋下伏笔）（注意培养学生观察能力）（3）将场景切换到“回复力”。通过课件演示，让学生建立起回复力的概念；通过演示让学生进一步了解回复力的变化特点，抓住简谐运动的动力学特征，适时提出胡克定律，得出简谐运动的定义。提问：回复力的方向怎样？回复力的大小怎样？引导学生回答：回复力的大小与位移大小成正比，方向总是指向平衡位置，即Ｆ＝－ｋｘ，从而得出简谐运动的定义。（从感性认识上升到理性认识，实现认识上的第一次飞跃。）（4）将场景切换到“加速度”。演示加速度的变化情况。通过演示让学生知道，简谐运动是一个加速度不断变化的运动，即变加速运动。这就是简谐运动的运动学特征。提问；加速度的方向怎样？大小如何变化？根据牛顿第二定律，你能写出加速度的表达式吗？（培养学生运用学过的知识解决新问题的能力，加强知识迁移能力的培养。）（5）最后将场景切换到“速度”。让学生观察简谐运动的速度特点，速度的大小和方向也是周期性变化的。提问：根据振子速度大小的变化，你能确定振子加速度的方向吗？（从多个角度培养学生应用所学知识解决问题的能力，养成勤于思考的好习惯）至此，学生对简谐运动的运动学特征和动力学特征已经有了全面的了解，了解了简谐运动的物理实质，基本完成了教学目标。概括归纳，继续提高通过教材练习一(2)题（见下表），让学生进一步归纳、总结简谐运动中各物理量的变化，进一步明确简谐运动的特点，即位移、回复力、加速度、速度等物理量都是周期性变化的，从更高层次上把握简谐运动的规律，这也为下一节振幅、周期和频率的学习做好了准备。振子的振动AOOA’A’OOA对O点位移的方向和大小变化向右减小向左增大向左减小向右增大回复力的方向和大小变化向左减小向右增大向右减小向左增大加速度的方向和大小变化向左减小向右增大向右减小向左增大速度的方向和大小变化向左增大向左减小向右增大向右减小（三）知识应用：教师提出问题：用轻弹簧悬挂一个振子，让它在竖直方向振动起来，你能说明振子的运动是简谐运动吗？（学以致用，解决实际问题，使学生从理性认识再上升到感性认识，实现认识上的第二次飞跃。）（四）布置作业：1．把练习一（课本第22页）（2）、（3）做在练习上。2．补充：画出做简谐运动的物体的回复力Ｆ随位移ｘ变化的图像，并说明图像的物理意义说明：简谐运动是力学中的一个重点内容，也是综合运用运动学和动力学知识解决实际问题的一个具体例子。教学的重点是要学生理解简谐运动的规律，难点是要让学生理解简谐运动的运动学特征和动力学特征。在教学中注意通过计算机辅助教学，可以较好的突破教学的重点和难点，同时也调动了学生的积极性，使学生主动应用学到的新知识解决实际问题，从而收到较好的教学效果。9．2振幅、周期和频率教学目标：1．知道简谐运动的振幅、周期和频率的含义。2．理解周期和频率的关系。3．知道振动物体的固有周期和固有频率，并正确理解与振幅无关。重点难点：振幅、周期和频率的物理意义；理解振动物体的固有周期和固有频率与振幅无关。教学方法：实验观察、讲授、讨论，计算机辅助教学。教具：弹簧振子，音叉，投影仪，计算机，大屏幕，自制CAI课件教学过程1．新课引入上节课讲了简谐运动的现象和受力情况。我们知道振子在回复力作用下，总以某一位置为中心做往复运动。现在我们观察弹簧振子的运动。将振子拉到平衡位置O的右侧，放手后，振子在O点的两侧做往复运动。振子的运动是否具有周期性？在圆周运动中，物体的运动由于具有周期性，为了研究其运动规律，我们引入了角速度、周期、转速等物理量。为了描述简谐运动，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和频率。【板书】二振幅、周期和频率（或投影）2．新课讲授实验演示：观察弹簧振子的运动，可知振子总在一定范围内运动。说明振子离开平衡位置的距离在一定的数值范围内，这就是我们要学的第一个概念——振幅。【板书】1、振动的振幅（或投影）在弹簧振子的振动中，以平衡位置为原点，物体离开平衡位置的距离有一个最大值。如图所示（用投影仪投影），振子总在AA’间往复运动，振子离开平衡位置的最大距离为OA或OA’，我们把OA或OA’的大小称为振子的振幅。【板书】（1）、振幅A：振动物体离开平衡位置的最大距离。（或投影）我们要注意，振幅是振动物体离开平衡位置的最大距离，而不是最大位移。这就意味着，振幅是一个数值，指的是最大位移的绝对值。【板书】振幅是标量，表示振动的强弱。（或投影）实验演示：轻敲一下音叉，声音不太响，音叉振动的振幅较小，振动较弱。重敲一下音叉，声音较响，音叉振动的振幅较大，振动较强。振幅的单位和长度单位一样，在国际单位制中，用米表示。【板书】（2）、单位：m（或投影）由于简谐运动具有周期性，振子由某一点开始运动，经过一定时间，将回到该点，我们称振子完成了一次全振动。振子完成一次全振动，其位移和速度的大小、方向如何变化？学生讨论后得出结论：振子完成一次全振动，其位移和速度的大小、方向与从该点开始运动时的位移和速度的大小、方向完全相同。在匀速圆周运动中，物体运动一个圆周，所需时间是一定的。观察振子的运动，并用秒表或脉搏测定振子完成一次全振动的时间，我们通常测出振子完成20～30次全振动的时间，从而求出平均一次全振动的时间。可以发现，振子完成一次全振动的时间是相同的。【板书】2、振动的周期和频率（或投影）（1）、振动的周期T：做简谐运动的物体完成一次全振动的时间。振动的频率f：单位时间内完成全振动的次数。（或投影）（2）、周期的单位为秒（s）、频率的单位为赫兹（Hz）。（或投影）实验演示：下面我们观察两个劲度系数相差较大的弹簧振子，让这两个弹簧振子开始振动，用秒表或者脉搏计时，比较一下这两个振子的周期和频率。演示实验表明，周期越小的弹簧振子，频率就越大。【板书】(3)、周期和频率都是表示振动快慢的物理量。两者的关系为：T=1/f或f=1/T（或投影）举例来说，若周期T=0.2s，即完成一次全振动需要0.2s，那么1s内完成全振动的次数，就是1/0.2=5s-1.也就是说，1s钟振动5次，即频率为5Hz.实验演示：我们继续观察两个振子的运动,测出振子在不同情况下的周期.填下表:(可以让学生独立完成，培养学生实验能力)振子1振子2振幅/cm125125周期/s1.21.21.30.80.80.7（该表可用投影仪投影，表中数据仅供参考）我们可以认识到,同一个振子,其完成一次全振动所用时间是不变的,但振动的幅度可以调节.不同的振子,虽振幅可相同,但周期是不同的.【板书】3、简谐运动的周期或频率与振幅无关（或投影）实验演示（引导学生注意听）：敲一下音叉,声音逐渐减弱,即振幅逐渐减小,但音调不发生变化,即频率不变.【板书】振子的周期(或频率)由振动系统本身的性质决定,称为振子的固有周期或固有频率.（或投影）例如:一面锣,它只有一种声音,用锤敲锣,发出响亮的锣声,锣声很快弱下去,但不会变调.摆动着的秋千,虽摆动幅度发生变化,但频率不发生变化.弹簧振子在实际的振动中,会逐渐停下来,但频率是不变的.这些都说明所有能振动的物体,都有自己的固有周期或固有频率.课件演示通过课件演示，再现本课内容，形象直观，激发学生学习兴趣，达到知识巩固，理论升华的教学目的。巩固练习（投影）1．一物体从平衡位置出发,做简谐运动,经历了10s的时间，测的物体通过了200cm的路程.已知物体的振动频率为2Hz，该振动的振幅为多大？2．A、B两个完全一样的弹簧振子，把A振子移到A的平衡位置右边10cm，把B振子移到B的平衡位置右边5cm，然后同时放手，那么：A.A、B运动的方向总是相同的.B.A、B运动的方向总是相反的.B.A、B运动的方向有时相同、有时相反C.无法判断A、B运动的方向的关系.作业1．思考课本24页练习二（3）、(4)题。3．把课本24页练习二（1）、(2)题做在练习本上。参考题一个做简谐运动的质点，其振幅为4cm，频率是2.5Hz，该质点从平衡位置起经过2.5s时的位移和通过的路程个是多少？一质点做简谐运动，从质点经过某一位置时开始计时，下列说法中正确的是当质点再次经过此位置时，经过的时间为一个周期。当质点的速度再次与0时刻相同时，经过的时间是一个周期当质点的加速度再次与0时刻的加速度相同时，经过的时间为一个周期当质点经过的路程为振幅的4倍时，经过的时间是一个周期一质点在OM直线上作简谐运动，O点为平衡位置。在振动过程中，从它开始向M点运动时算起，经过0.15s到达M点，再经过0.1s第二次到达M点，则其振动频率为多大？说明周期和频率是做周期性运动所具有的物理量，振幅是振动特有的物理量。本节的重点是对这三个概念的理解。对全振动概念的理解，要让学生明确振动物体的位移和速度这两个矢量经过一次往复运动均返回到初始值，就完成了一次全振动。可用课件演示让学生反复观察，明确一次全振动的意义。这样，周期和频率这两个概念和其相互关系就不难掌握了。注意防止将“振动的快慢”和“振动物体运动的快慢”这两种表述混淆起来。对一个确定的振动物体来说，前者用周期、频率描述，是恒定的。后者用速度描述，它是随时间变化的。由此认识振幅、周期、频率都是从整体上描述振动特点的物理量。9．3简谐运动的图象第1课时一、教学目标：1．正确理解简谐运动图象的物理含义，知道简谐运动的图象是一条正弦或余弦曲线。2．能根据图象直接读出振动的振幅、周期（频率）和任一时刻的位移，分析运动速度和加速度的变化及方向，从而由图象了解物体的运动情况。二、重点难点：1．简谐运动图象的物理意义。2．简谐运动图象的应用。三、教学方法：实验观察、计算机辅助教学四、教具：弹簧振子，音叉，投影仪，计算机，大屏幕，自制CAI课件五、教学过程（一）引入新课同学们知道，物体的运动规律可以用数学图象来描述。问：“你能说出那些运动图象？”学生讨论后回答：位移图象、速度图象。引导学生说出匀速直线运动的位移s=vt,其图象是一条过原点的直线；初速度为零的匀加速直线运动的位移s=at2/2，其图象是一条过原点的抛物线；匀速直线运动的速度不变，图象是一条平行时间轴的直线；初速度为零的匀加速直线运动的速度vt=at,其图象是一条过原点的直线.(教师可在黑板上画出相应的图象或让学生到黑板上画出来)虽然简谐运动是较复杂的机械运动，其运动规律也可以用图象表示。本节课我们来讨论简谐运动的图象。【板书】三简谐运动的图象（或投影）（二）进行新课中学阶段，我们不讨论简谐运动的速度图象，只讨论简谐运动的位移图象，而且把简谐运动的位移图象叫做简谐运动的振动图象。【板书】1、简谐运动的位移图象——振动图象（或投影）简谐运动的振动图象是一条什么形状的图线呢？简谐运动的位移指的是什么位移？（相对平衡位置的位移）投影显示课本所示的弹簧振子的频闪照片，引导学生观察。取水平向右为位移的正方向，可得图示各时刻振子相对平衡位置的位移。投影：第一个T/2，(T=1.33s)时间t0t02t03t04t05t06t0位移x/mm-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二个T/2，时间t6t07t08t09t010t011t012t0位移x/mm20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0图1以纵轴表示位移x,横轴表示时间t,根据表格中的数据在坐标平面上描出各个点，并用平滑曲线将各点连接起来，得一条余弦曲线。（在黑板一边画出，如图1）图1这就是弹簧振子做简谐运动的振动图象.弹簧振子的振动图象，还可以用带毛笔的弹簧振子在匀速移动的纸带(或玻璃板)上画出来。【演示】当弹簧振子振动时，沿垂置于振动方向匀速拉动纸带，毛笔P就在纸带上画出一条振动曲线。说明：匀速拉动纸带时，纸带移动的距离与时间成正比，纸带拉动一定的距离对应振子振动一定的时间，因此纸带的运动方向可以代表时间轴的方向，纸带运动的距离就可以代表时间。介绍这种记录振动方法的实际应用例子：心电图仪、地震仪。（用实物投影仪展示教材上的图片）理论和实验都证明：【板书】（1）简谐运动的振动图象都是正弦或余弦曲线。让学生思考后回答：振动图象在什么情况下是正弦，什么情况下是余弦？（由开始计时的位置决定）简谐运动的图象是振动物体的运动轨迹吗？（提示：上述实验中振子沿直线运动，图象是曲线）。（2）简谐运动的振动图象表示某个振动物体相对平衡位置的位移随时间变化的规律。【板书】2、从简谐运动的振动图象可以知道振动物体的运动情况。（1）从图象可以知道振幅。（曲线的最大值）（2）从图象可以知道周期（频率）。（曲线相邻两最大值之间的时间间隔）（3）从图象可以知道任一