人教版高中物理必修二教案合集（附教學(xué)計劃）

第1頁共399頁人教版高中物理必修二教案全集高一下學(xué)期高中物理教學(xué)計劃一、學(xué)生情況分析根據(jù)上學(xué)期的期未成績分析，學(xué)生對必修1基本知識點掌握的不夠好，學(xué)習(xí)效果不明顯，學(xué)習(xí)方法仍需改進(jìn)。故需在必修2教學(xué)中注重基礎(chǔ)知識回顧，加強基礎(chǔ)教學(xué)及學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)。學(xué)生對物理的興趣不夠高，部分學(xué)生認(rèn)為物理難學(xué)，需引導(dǎo)學(xué)生改變思想認(rèn)識，在教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。二、本學(xué)期教材分析必修2是共同必修模塊的第二部分，大部分內(nèi)容是必修1模塊的綜合或運用，也是會考要求的教學(xué)內(nèi)容之一。故對學(xué)生的基礎(chǔ)要求比較高，在教學(xué)過程中不宜太難，要以新課程的理念轉(zhuǎn)換教學(xué)的難度與重點。三、教育目標(biāo)任務(wù)要求1．認(rèn)真鉆研課程標(biāo)準(zhǔn)、體會教材編寫意圖。注意研究學(xué)生學(xué)習(xí)過程，了解不同學(xué)生的主要學(xué)習(xí)障礙，在此基礎(chǔ)上制定教學(xué)方案，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。2．要特別強調(diào)知識與能力的階段性，強調(diào)掌握好基礎(chǔ)知識、基本技能、基本方法,這是能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。對課堂例題與習(xí)題要精心篩選，不要求全、求難、求多，要求精、求少、求活，強調(diào)例題與習(xí)題的教育教學(xué)因素，強調(diào)理解與運用。3．加強教科研工作，提高課堂效率。要把課堂教學(xué)的重點放在使學(xué)生科學(xué)地認(rèn)識和理解物理概念和規(guī)律、掌握基本科學(xué)方法、形成科學(xué)世界觀方面。要充分利用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，提高教育教學(xué)質(zhì)量和效益。4．通過觀察實驗和推理，歸納出物理概念和物理規(guī)律，使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)規(guī)律，同時著重培養(yǎng)和發(fā)展他們的實驗?zāi)芰Γ约坝蓪嶒灲Y(jié)果歸納出物理規(guī)律的能力。5．結(jié)合所學(xué)知識的教學(xué)，對學(xué)生進(jìn)行思想品德教育和愛國主義教育，辯證唯物主義的教育。四、教法、學(xué)法分析：針對本學(xué)期教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的特點，采取重知識和重概念，在此基礎(chǔ)上提高學(xué)生能力的方法：強調(diào)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)，爭取少講、精練、多思考。培養(yǎng)學(xué)生分析問題解決問題的能力。特別培養(yǎng)學(xué)生利用數(shù)學(xué)知識解決物理問題的能力，提高學(xué)生的實驗動手能力，加強學(xué)生實驗的教學(xué)，加強物理綜合知識的分析和討論。培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。充分調(diào)動學(xué)生的主動性、積極性。讓學(xué)生變成學(xué)習(xí)的主人。五、措施1．嚴(yán)格執(zhí)行集體備課制度，提高集體備課質(zhì)量。由主備人向全組明確本節(jié)的重點、難點、教學(xué)方法、主要例題、課后作業(yè)、教學(xué)案等，然后由全組教師研討、質(zhì)疑、確認(rèn)，形成共案。全組老師要統(tǒng)一教學(xué)進(jìn)度、統(tǒng)一教學(xué)規(guī)范。2．制定教學(xué)進(jìn)度。在認(rèn)真分析教材與學(xué)生實際情況的基礎(chǔ)之上，確定課時安排。為實現(xiàn)給全體學(xué)生奠定一個扎實的物理基礎(chǔ)提供合理的時間保證。3．提高課堂的教學(xué)效率，加強對課內(nèi)外教學(xué)一體化模式的探索。細(xì)化每一章每一節(jié)的教學(xué)要求，明確課時分配及每一節(jié)課的課時目標(biāo)。對每一節(jié)課的重難點內(nèi)容作更深入的分析、探討，確立突破的方法和途徑。加強對各種課型的研究，尤其是探究課。4．精選習(xí)題。針對每一節(jié)課的課時目標(biāo)，精心選擇典型習(xí)題，做到知識點與習(xí)題的對應(yīng)。分類編排課堂例題、課外鞏固習(xí)題、小練檢測題、章節(jié)復(fù)習(xí)題。注重學(xué)生能力的提高過程。5．強化作業(yè)批改。通過作業(yè)批改督促學(xué)生端正課外學(xué)習(xí)的態(tài)度、了解學(xué)生對知識的理解與掌握、規(guī)范學(xué)生的答題。為課時目標(biāo)的確定和分類教學(xué)指導(dǎo)提供依據(jù)。6．加強學(xué)科組老師的交流與合作。通過聽課、評課對教學(xué)模式進(jìn)行探究，提高課堂教學(xué)效果；在精選習(xí)題過程中，選題與審題分工合作；對每一節(jié)課的重難點進(jìn)行突破時集思廣益。7．充分開發(fā)教學(xué)資源。加強實驗教學(xué)，能充分利用實驗室提供的器材，利用身邊資源開發(fā)有價值的小實驗為學(xué)生提供更多的感性認(rèn)識。搜集多媒體素材，制作課件，提高教學(xué)容量與效果。8．激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。成立學(xué)習(xí)小組，開展研究性學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的合作、探究、表達(dá)能力；舉行學(xué)科競賽，促進(jìn)學(xué)生的特長發(fā)展。開設(shè)講座，介紹物理學(xué)前沿與物理學(xué)家生平，讓學(xué)生明白科學(xué)的價值和意義。六、優(yōu)生輔導(dǎo)計劃1．著力培養(yǎng)。對優(yōu)生要多給予思想上的幫助，使之樹立熱愛集體、熱心為大家服務(wù)的思想，鼓勵他們大膽工作，并提供發(fā)揮他們想象力、創(chuàng)造性的機(jī)會，肯定他們的成績，讓他們把科學(xué)的學(xué)習(xí)方法傳給大家，達(dá)到全體同學(xué)共同進(jìn)步的目的。2．平等相待。對優(yōu)生不能因為他們成績好而一味地“捧”，不能對他們的缺點冷嘲熱諷，這些都會導(dǎo)致心理障礙。對他們要熱情地支持、深情地指導(dǎo)，讓他們成為積極向上、勤奮刻苦、樂于助人的三好學(xué)生。3．嚴(yán)格要求。對優(yōu)生把真摯的愛與嚴(yán)格的要求統(tǒng)一起來。當(dāng)優(yōu)生出現(xiàn)問題時，既要保護(hù)他們的自尊心，又要及時、嚴(yán)肅地指出影響他們進(jìn)步的原因，以及這些錯誤的嚴(yán)重后果、改正的方法等。在平時的學(xué)習(xí)中工作中，要為他們創(chuàng)造發(fā)揮能力的機(jī)會，也讓他們嚴(yán)格約束自己，虛心向大家學(xué)習(xí)，不搞特殊化。4．要讓學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑、提問。鼓勵學(xué)生求異、求變、求新，善于學(xué)習(xí)、勤于總結(jié)、勇于創(chuàng)新。5．進(jìn)行意志品質(zhì)教育，在學(xué)習(xí)上遇到困難時要克服各種消極情緒，具有迎難而上、永攀高峰的意志品質(zhì)。七、學(xué)困生輔導(dǎo)計劃1．對他們進(jìn)行有效的學(xué)習(xí)目的性教育，逐步培養(yǎng)他們良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。2．采取傾斜政策，對學(xué)困生給以“偏愛和厚愛”。做點小灶。3．補課要課內(nèi)外結(jié)合，以課內(nèi)為主，并和優(yōu)生結(jié)對子，以優(yōu)帶差。4．在課內(nèi)，教師要有意識地讓他們有一些訓(xùn)練、發(fā)言的機(jī)會。5．對他們一視同仁，不歧視，多鼓勵，及時發(fā)現(xiàn)他們的“閃光點”，增強他們的上進(jìn)心，要全面滲透激勵教育，多鼓勵、多表揚，少批評、少指責(zé)。激勵他們進(jìn)步。6．切中時機(jī)，“傳情報”、“送喜報”。重視學(xué)困生的“心理健康”教育，從根本上轉(zhuǎn)變學(xué)困生的思想。第八章動量8．1沖量和動量一、教學(xué)目標(biāo)1．理解沖量和動量的概念，知道它們的單位和定義。2．理解沖量和動量的矢量性，理解動量變化的概念。知道運用矢量運算法則計算動量變化，會正確計算一維的動量變化.二、教學(xué)重點：動量和沖量的概念三、教學(xué)難點：動量變化量的計算四、教學(xué)用具：玩具手槍（含子彈）、紙靶五、教學(xué)過程●引入新課[演示]取幾顆彈丸，分發(fā)給學(xué)生傳看.將一顆彈丸裝入玩具手槍，一手持槍，一手持紙靶，沿平行于黑板的方向擊發(fā)：彈丸穿透紙靶接著，佯裝再次裝彈(不讓學(xué)生知道實際是空膛)，聲明：數(shù)到"三"時，開槍然后舉槍指向某一區(qū)域的同學(xué)，緩緩地數(shù)出"一、二、三"，不等槍響，手槍所指區(qū)域的同學(xué)即已作出或抵擋或躲避的防御反應(yīng)【問答式討論】師問：你們躲避什么?為什么要躲避?生答：子彈，它有殺傷力.師問：剛才傳看彈丸時，為什么不躲不閃?生答：沒有速度的子彈，不具有殺傷力.師問：空氣中的氣體分子具有很大的速度(可達(dá)105m/s)，它們無時不在撞擊著我們最珍貴也是最薄弱的部位生答：氣體分子質(zhì)量很小.師問：手槍所指區(qū)域以外的同學(xué)，為什么沒有作出防御反應(yīng)?生答：子彈不是射向他們.【討論總結(jié)】運動的物體能夠產(chǎn)生一定的機(jī)械效果(如彈丸穿透紙靶)，這個效果的強弱取決于物體的質(zhì)量和速度兩個因素，這個效果只能發(fā)生在物體運動的方向上。物理學(xué)家們?yōu)榱嗣枋鲞\動物體的這一特性，引入動量概念.●進(jìn)行新課【板書】一、動量P1.定義：物體的質(zhì)量與速度的乘積，稱為(物體的)動量.記為P=mv.單位：kg·m/s讀作"千克米每秒".2.理解要點：【板書】(1)狀態(tài)量：動量包含了"參與運動的物質(zhì)"與"運動速度"兩方面的信息，反映了由這兩方面共同決定的物體的運動狀態(tài)，具有瞬時性.大家知道，速度也是個狀態(tài)量，但它是個運動學(xué)概念，只反映運動的快慢和方向，而運動，歸根結(jié)底是物質(zhì)的運動，沒有了物質(zhì)便沒有運動.顯然地，動量包含了"參與運動的物質(zhì)"和"運動速度"兩方面的信息，更能從本質(zhì)上揭示物體的運動狀態(tài)，是一個動力學(xué)概念.【板書】(2)矢量性：動量的方向與速度方向一致。綜上所述：我們用動量來描述運動物體所能產(chǎn)生的機(jī)械效果強弱以及這個效果發(fā)生的方向，動量的大小等于質(zhì)量和速度的乘積，動量的方向與速度方向一致。【板書】3.動量變化△p.定義：若運動物體在某一過程的始、末動量分別為P和P’，則稱：△P=P’－P為物體在該過程中的動量變化.△PPP'動量變化△P是矢量，其運算法則為：將表示初始動量的箭尾和表示末動量的箭頭共點放置，則：自初始動量中的箭頭指向末了動量P△PPP'【鞏固練習(xí)（投影）】1、一個質(zhì)量是0.1kg的鋼球，以6m/s的速度水平向右運動，碰到一個堅硬的障礙物后被彈回，沿著同一直線以6【學(xué)生討論，自己完成。老師重點引導(dǎo)學(xué)生分析題意，分析物理情景，規(guī)范答題過程，詳細(xì)過程見教材，解答略】如果一個物體處于靜止?fàn)顟B(tài)，其動量為零.那么，我們怎樣使它獲得動量呢?【思路點撥】我們把質(zhì)量為m的物體放到光滑水平的桌面上，為了使它獲得一個動量，向它施加一個恒定水平推力F，經(jīng)過時間t，速度達(dá)到v，則物體就具有動量P=mv.由牛頓第二定律及運動規(guī)律，有：a=F/m，v=at，得Ft=mv.(推導(dǎo)過程可由學(xué)生上臺演板完成，教師巡回指導(dǎo))【組織討論】eq\o\ac(○,1)使靜止物體獲得動量的方法：施加作用力，并持續(xù)作用一段時間.eq\o\ac(○,2)使物體獲得一定大小的動量，既可以用較大的力短時間作用，也可以用較小的力長時間作用。（請學(xué)生思考：跳高和跳遠(yuǎn)有何區(qū)別？并舉出短時間內(nèi)使物體獲得動量的若干實例）即不論力的大小和作用時間如何，只要兩者的乘積相同，則產(chǎn)生的動力學(xué)效果就相同?！窘Y(jié)論】持續(xù)作用在物體上的力，可以產(chǎn)生這樣的效果：使物體獲得動量，這一效果的強弱由力的大小F與持續(xù)作用時間t的乘積Ft來確定?！景鍟慷_量Il.定義：作用力F與作用時間t的乘積Ft，稱為(這個)力(對受力物體)的沖量，記為I=Ft.單位：N·s，讀作"牛頓秒".【板書】2，理解要點(1)過程量：沖量描述力在時間上的累積效果.。作用在靜止物體上的一定大小的力，如果持續(xù)時間越長，則使物體獲得的動量越大，這就是說，力的沖量是在時間進(jìn)程中逐漸累積起來的.沖量總是指力在某段時間進(jìn)程中的過程量，說某一時刻的沖量是沒有意義的，所以，理解時要兼顧力和時間兩方面的因素。【板書】(2)矢量性：如果力的方向是恒定的，則沖量的方向與力的方向一致.【鞏固練習(xí)】1、關(guān)于沖量的運算：靜止在水平桌面上的物體，受到一個推力(以水平向右為正向)，則：a：力在6s內(nèi)的沖量是多少?方向如何?b：這個沖量在數(shù)值上與Ft圖中陰影面積有何聯(lián)系?c：如果推力方向不變，在6s內(nèi)從零均勻增大到15N，你能計算出6s內(nèi)的沖量嗎?t/sF/N24651015t/sF/N246510150t/sF/N246510150a：物體的動量是否保持不變?b：物體在半周期內(nèi)的動量變化是多大?方向如何?一個周期內(nèi)的動量變化是多大?c：1/4周期內(nèi)的動量變化是多大?【引導(dǎo)學(xué)生畫示意圖，進(jìn)行矢量合成】【總結(jié)】2、動量和沖量都是矢量，在辨析概念時，必須考慮大小及其方向，運算時必須遵循矢量運算法則.●作業(yè)：將本章練習(xí)一（課本第4頁）(1)、⑵、⑶題做在練習(xí)本上.〖補充練習(xí)題〗1．質(zhì)量為0.2kg的壘球以30m/s的速度飛向擊球手經(jīng)擊球手奮力打擊后，以50m/s的速度反彈·設(shè)打擊前后，壘球沿同一直線運動，試分析：t/t/sF/N246051015(2)在打擊過程中，壘球的動量變化是多大?方向如何?(3)思考：在(1)、(2)兩問中，結(jié)果為什么會不同?2．在光滑水平桌面上靜置一物體，現(xiàn)用方向不變的水平力作用在物體上，已知力的大小隨時間變化如圖所示，試求0～6s內(nèi)作用力的總沖量。8．2動量定理（2課時）第1課時一、教學(xué)目標(biāo)：1．理解動量定理的確切含義和表達(dá)式，知道動量定理適用于變力。2．能從牛頓運動定律和運動學(xué)公式推導(dǎo)出動量定理表達(dá)式。3．會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題。二、教學(xué)重點：理解動量定理的確切含義和表達(dá)式三、教學(xué)難點：會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題四、教學(xué)用具：生雞蛋、鋪有較厚的海綿墊的白鐵桶、細(xì)線、金屬小球、橡皮筋、鐵架臺等五、教學(xué)過程引入新課師：同學(xué)們能否講出一些道理來？生甲：因為石塊質(zhì)量比足球質(zhì)量大，……生乙：因為石塊速度比足球速度大，……生丙：因為石塊要比足球堅硬，……同學(xué)們目前可能還不能正確地回答這個問題，相比較丙生的回答是涉及到了“正確”的表象。下面我們再看一個實驗：演示實驗1：雞蛋落地【演示】教材的課前演示實驗：事先在一個白鐵桶的底部墊上一層海綿(不讓學(xué)生知道)，讓一個雞蛋從一米多高的地方下落到白鐵桶里，事先讓學(xué)生推測一下雞蛋的“命運”，然后做這個實驗。結(jié)果發(fā)現(xiàn)并沒有象學(xué)生想象的那樣嚴(yán)重：發(fā)現(xiàn)雞蛋不會被打破！演示實驗2：緩沖裝置的模擬【演示】用細(xì)線懸掛一個重物，把重物拿到一定高度，釋放后重物下落可以把細(xì)線拉斷，如果在細(xì)線上端拴一段皮筋，再從同樣的高度釋放，就不會斷了?！咀寣W(xué)生在驚嘆中開始新課內(nèi)容】在日常生活中，有不少這樣的事例：跳遠(yuǎn)時要跳在沙坑里；跳高時在下落處要放海綿墊子；從高處往下跳，落地后雙腿往往要彎曲；輪船邊緣及輪渡的碼頭上都裝有橡皮輪胎等，這樣做的目的是為了什么呢？而在某些情況下，我們又不希望這樣，比如用鐵錘釘釘子。這些現(xiàn)象中的原因是什么呢？通過我們今天的學(xué)習(xí)來探究其中的奧秘。為了解釋這類現(xiàn)象，我們就來學(xué)習(xí)關(guān)于動量定理的知識?！景鍟慷恿慷ɡ韕=mvp=mvp=mvp=mv`FF下面以一個物體在恒定的合外力作用下進(jìn)行動量定理的理論推導(dǎo)?！景鍟恳?、理論推導(dǎo)1、推導(dǎo)的依據(jù)：牛頓第二定律和運動學(xué)的有關(guān)公式。2、推導(dǎo)過程：如圖所示，物體的初動量為p=mv、末動量為p‘=mv‘，經(jīng)歷的時間為t，由加速度的定義式由牛頓第二定律F=ma=，可得Ft=mv’－mv，即Ft=p‘－p問：該式的左邊Ft是什么量?右邊p一p‘是什么意義?該式就是動量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式?！景鍟慷?、動量定理1、物理意義：物體所受合外力的沖量等于物體的動量變化2、公式：Ft=p’一p其中F是物體所受合外力，p是初動量，p‘是末動量，t是物體從初動量p變化到末動量p‘所需時間，也是合外力F作用的時間。3、單位：F的單位是N，t的單位是s，p和P‘的單位是kg·m/s（kg·ms-1）。前面我們通過理論推導(dǎo)得到了動量定理的數(shù)學(xué)表達(dá)式，下面對動量定理作進(jìn)一步的理解。【板書】三、對動量定理的進(jìn)一步認(rèn)識1、動量定理中的方向性vVvV`△pF大F小0t如圖所示，質(zhì)量為m的球以速度v向右運動，與墻壁碰撞后反彈的速度為v’，碰撞過程中，小球所受墻壁的作用力F的方向向左。若取向左為正方向，則小球所受墻壁的作用力為正值，初動量取負(fù)值，末動量取正值，因而根據(jù)動量定理可表示為Ft=p△pF大F小0t小結(jié)：公式Ft=p‘一P=△p是矢量式，合外力的沖量的方向與物體動量變化的方向相同。合外力沖量的方向可以跟初動量方向相同，也可以相反。演示實驗3：小鋼球碰到堅硬大理石后返回FF0tot【板書】2、動量的變化率：動量的變化跟發(fā)生這一變化所用的時間的比值。由動量定理Ft=△FF0tot【板書】三、動量定理的適用范圍盡管動量定理是根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)的有關(guān)公式在恒定合外力的情況下推導(dǎo)出來的。可以證明：動量定理不但適用于恒力，也適用于隨時間變化的變力。對于變力情況，動量定理中的F應(yīng)理解為變力在作用時間內(nèi)的平均值。在實際中我們常遇到變力作用的情況，比如用鐵錘釘釘子，球拍擊乒乓球等，釘子和乒乓球所受的作用力都不是恒力，這時變力的作用效果可以等效為某一個恒力的作用，則該恒力就叫變力的平均值，如圖所示，是變力與平均力的F-t圖像，其圖線與橫軸所圍的面積即為沖量的大小，當(dāng)兩圖線面積相等時，即變力與平均力在t0時間內(nèi)等效。利用動量定理不僅可以解決勻變速直線運動的問題，還可以解決曲線運動中的有關(guān)問題，將較難計算的問題轉(zhuǎn)化為較易計算的問題，這一點將在以后的學(xué)習(xí)中逐步了解到?？傊?，動量定理有著廣泛的應(yīng)用。下面，我們應(yīng)用動量定理來解釋雞蛋下落是否會被打破等有關(guān)問題?！景鍟克?、應(yīng)用舉例雞蛋從某一高度下落，分別與石頭和海綿墊接觸前的速度是相同的，也即初動量相同，碰撞后速度均變?yōu)榱?，即末動量均為零，因而在相互作用過程中雞蛋的動量變化量相同。而兩種情況下的相互作用時間不同，與石頭碰時作用時間短，與海綿墊相碰時作用時間較長，由Ft=△p知，雞蛋與石頭相碰時作用大，會被打破，與海綿墊相碰時作用力較小，因而不會被打破。接著再解釋用鐵錘釘釘子、跳遠(yuǎn)時要落入沙坑中等現(xiàn)象。在實際應(yīng)用中，有的需要作用時間短，得到很大的作用力而被人們所利用，有的需要延長作用時間(即緩沖)減少力的作用。請同學(xué)們再舉些有關(guān)實際應(yīng)用的例子。加強對周圍事物的觀察能力，勤于思考，一定會有收獲。接著再解釋緩沖裝置?！景鍟坑脛恿慷ɡ斫忉尙F(xiàn)象可分為下列三種情況：(l)△p一定，t短則F大，t長則F??；(2)△F一定，t短則△p小，t長則△p大；(3)t一定，F(xiàn)大則△p大，F(xiàn)小則△p小。此時再請學(xué)生上臺，在老師指導(dǎo)下做一做課本上的緩沖裝置摸擬的實驗，并請他們解釋?！耢柟叹毩?xí)l、一個人慢行和跑步時，不小心與迎面的一棵樹相撞，其感覺有什么不同?請解釋。2、一輛滿載貨物的卡車和一輛小轎車都從靜止開始，哪輛車起動更快?為什么?3、人下扶梯時往往一級一級往下走，而不是直接往下跳躍七、八級，這是為什么?●作業(yè)：把練習(xí)二（課本第7頁）的第(2)、(3)、(4)題做在練習(xí)本上說明:l、本節(jié)課的重點是動量定理的物理意義。動量定理是由牛頓第二定律導(dǎo)出的，學(xué)生對于這個推導(dǎo)過程是沒有什么困難的。但是，有兩點學(xué)生不容易理解：第一，動量定理與牛頓第二定律的區(qū)別何在?第二，有了牛頓第二定律為什么還要動量定理了應(yīng)該使學(xué)生明確，牛頓第二定律表示的是力的瞬時作用效果，而由它所導(dǎo)出的動量定理是力的持續(xù)作用的效果，在推導(dǎo)過程中出現(xiàn)的F和t"融為"一體，這就是沖量。恒力作用有沖量，變力作用也有沖量。只要物體受到的沖量相同，而無論力大還是力小，其動量變化就一定相同。這樣，即使在作用力比較復(fù)雜的情況下，牛頓第二定律難以應(yīng)用時，動量定理卻完全可以應(yīng)用。2、動量定理和現(xiàn)實生活的聯(lián)系比較緊密，在教學(xué)中應(yīng)多舉一些學(xué)生熟悉的例子，讓學(xué)生應(yīng)用動量定理做出定性的解釋。3、對教學(xué)過程中的幾點建議：⑴本教案用了課本上用演示雞蛋下落的實驗引入新課的方法，以激發(fā)學(xué)生的興趣。此實驗之后，也可以演示讓雞蛋落入盤中，使之打破的實驗，以證實雞蛋碰石頭會被打破的結(jié)論。也可以由上一節(jié)的沖量、動量及動量的變化的概念復(fù)習(xí)引入新課。(2)對課本上的"緩沖裝置摸擬"，本教案采用在課堂完成。若課堂上時間較緊(這要視學(xué)生的層次高低而定)，則應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生在課后完成。(3)對于緩沖問題中的"作用時間較長"，非緩沖問題中的"作用時間較短"的結(jié)論，學(xué)生往往會問："你怎么知道時間的長和短？比如1s與0·01s盡管相差近百倍，但在實際問題中要靠人直接"感受"出來是很困難的。在有條件的學(xué)校，建議制作多媒體譚件，對作用時間進(jìn)行"放大"予以比較，或者用攝像機(jī)將緩沖與非緩沖的實驗拍攝下來，通過放"慢鏡頭"來放大作用時間的不同，使學(xué)生能夠從中"感受"到由于作用時間的不同導(dǎo)致作用力不同。第2課時（習(xí)題課）一、教學(xué)目標(biāo)：1．進(jìn)一步理解動量定理表達(dá)式的確切含義2．應(yīng)用動量定理處理相關(guān)問題二、教學(xué)重點：1、物理過程的分析和相關(guān)規(guī)律的選用2、理解動量定理的確切含義和表達(dá)式三、教學(xué)難點：會用動量定理解釋有關(guān)物理現(xiàn)象，并能掌握一維情況下的計算問題四、教學(xué)過程復(fù)習(xí)引入新課什么是動量？什么是沖量？你是如何理解動量、沖量兩個概念的？如何計算動量的變化量？它的方向性如何體現(xiàn)出來？動量定理的表述是怎樣的？它的適用范圍有哪些？【以上問題可以先用小黑板給出，讓學(xué)生交流、討論然后請學(xué)生回答，辯論】問題一：對動量定理相關(guān)內(nèi)容的辨析例1：從同一高度自由下落的玻璃杯，掉在水泥地上易碎，掉在軟泥地上不易碎，這是因為：掉在水泥地上，玻璃杯的動量大B、掉在水泥地上，玻璃杯的動量變化大C、掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量大，且與水泥地的作用時間短，因而受到水泥地的作用力大D、掉在水泥地上，玻璃杯受到的沖量和掉在軟泥地上一樣大，但與水泥地的作用時間短，因而受到水泥地的作用力大分析：玻璃杯是否會摔破，不是取決于動量變化的大小，而是取決于動量的變化率，即動量變化與所經(jīng)歷時間的比值，變化率越大，則作用力越大。明白此點，則學(xué)生對動量定理的定性應(yīng)用已基本掌握。【緊跟著可以讓學(xué)生舉出延長作用時間，減小作用力和縮短作用時間，增大作用力的實例】茶杯紙條茶杯紙條學(xué)生親自動手做一做，然后解釋。例3：一個質(zhì)點受到合外力F作用，若作用前后的動量分別為p和p’，動量的變化為△p，速度的變化為△v，則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：由學(xué)生自己討論，舉出實例進(jìn)行證明，得出答案。通過此題，一是加深學(xué)生對動量定理的理解，二是培養(yǎng)學(xué)生解答選擇題的技巧。問題二：直接應(yīng)用動量定理計算相關(guān)問題例4：質(zhì)量為65kg的人從高處跳下，以7m/s的速度著地，與地面接觸后經(jīng)0.01s停下，地面對他的作用力多大?為了安全，人跳下與地面接觸后，雙腿彎曲使人下蹲。若經(jīng)1s停下，地面對他的作用力是多大?這個值會小于人的重力嗎?并根據(jù)你的計算回答：在什么情況下要考慮自身的重力?什么情況下可以不考慮自身的重力?（g=10m/s2）分析：首先引導(dǎo)學(xué)生分析物理情景，確定人著地前后瞬間速度方向和大小，確定初末態(tài)的動量，然后應(yīng)用動量定律計算，求出人所受的平均作用力。從而進(jìn)行比較，得出結(jié)論。Nmg正方向解：取人下落方向為正方向，人的初動量為p=mv=65×7kg·m/s=435kgNmg正方向人的末動量為p`=0設(shè)人所受平均作用力為F，則由動量定理：（mg-F）t=p`-p得人所受平均作用力為F=mg-當(dāng)t=0.01s時，F(xiàn)=44150N當(dāng)t=1s時，F(xiàn)=1085N說明：動量定理和現(xiàn)實生活的聯(lián)系比較緊密，在教學(xué)中應(yīng)多舉一些學(xué)生熟悉的例子，讓學(xué)生應(yīng)用動量定理做出定性的解釋。在運用動量定理解決豎直方向的沖擊力問題時，若接觸時間很短，則自重可不予考慮，反之，自重就不可忽略，如例4。當(dāng)接觸時間為ls時，可能有的學(xué)生會得出"地面對人的平均作用力小于自重"的結(jié)論。所以，對于自重是否考慮，一般是需要經(jīng)過計算才能確定的。問題三：F-t圖象問題t△P△t△P△P△P△Poooottt甲乙丙丁分析：從分析運動情景和物體受力分析入手，由動量定理Ft=△p得△P正比于時間t，由此不難得出答案。通過此題主要是讓學(xué)生明白利用動量定理處理圖象問題的思路和方法。問題四：整體法應(yīng)用動量定理Tmg正方向例6：體重是60kg的建筑工人，不慎從高空跌下，由于彈性安全帶的保護(hù)，使他懸掛起來，已知彈性安全帶緩沖時間是1.2s，安全帶長5m，則安全帶所受的平均沖力多大？(g=10m/sTmg正方向解答：根據(jù)題意畫出示意圖，下面用兩種方法求解：方法一：分段列式。人從高空落下到安全帶伸直（未張緊）的過程中，作自由落體運動，所以安全帶伸直時人的即時速度V0=安全帶開始張緊對人產(chǎn)生拉力，直至最后靜止，人的初狀態(tài)：速度為V0，方向向下，末狀態(tài)：速度V`=0，這個過程經(jīng)過的時間為1.2s，在此過程中人的受力情況中如圖所示，取豎直向下為正方向，根據(jù)動量定理得：（mg-F）t=mV`-mV0解得，方向向上。方法二：對全程列式。取向下為正，mg(t1+t2)-Tt2=0,其中自由落體時間t1=,安全帶緩沖時間t2=1.2s，所以F=1100N說明：可見，在用動量定理解題時，一定要分清物體運動過程，若一個過程可分不同性質(zhì)的過程，選用“對全程列式”可使問題簡化。五、作業(yè)：1、復(fù)習(xí)整理2、預(yù)習(xí)《動量守恒定律》8．3動量守恒定律一、教學(xué)目標(biāo)：1．知道動量守恒定律的內(nèi)容，掌握動量守恒定律成立的條件，并在具體問題中判斷動量是否守恒。2．學(xué)會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恒定律的推導(dǎo)。3．知道動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。二、教學(xué)重點：動量守恒定律的推導(dǎo)及其守恒條件的分析三、教學(xué)難點：動量守恒定律的理解和守恒條件的分析。四、教具：五、教學(xué)過程前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了動量定理，下面再來研究兩個發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng)，在不受外力的情況下，二者發(fā)生相互作用前后各自的動量發(fā)生什么變化，整個物體系統(tǒng)的動量又將如何？【從生活現(xiàn)象引入】請兩個同學(xué)穿上旱冰鞋，靜止在教室水泥地上，總動量為0，相互用力推開后，問總動量為多少？（接下來●實驗：〖利用氣墊導(dǎo)軌、光門和光電計時器進(jìn)行實驗探索〗【準(zhǔn)備】在已調(diào)節(jié)水平的氣墊導(dǎo)軌上放置兩個質(zhì)量相等的滑塊，用細(xì)線連在一起處于被壓縮狀態(tài)解說實驗操作過程及實驗數(shù)據(jù)處理方法12123實驗結(jié)論：兩個物體在相互作用的過程中，它們的總動量是一樣的●理論推導(dǎo)總結(jié)出動量守恒定律并分析成立條件【推導(dǎo)】V1ABV2V2`V1`BAAB甲：初始狀態(tài)乙：相互作用丙：最后狀態(tài)〖物理情景〗如圖表示在光滑水平面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分別是mV1ABV2V2`V1`BAAB甲：初始狀態(tài)乙：相互作用丙：最后狀態(tài)碰撞之前總動量：P=P1+P2=m1υ1+m2υ2經(jīng)過一段時間，后一個小球追上前一個小球，兩球發(fā)生碰撞，設(shè)碰撞后的速度分別是υ1’和υ2’，則碰撞之后總動量：P’=P1’+P2’=m1υ1那么碰撞前后的總動量有什么關(guān)系呢？設(shè)碰撞過程兩個小球所受的平均作用力為F1和F，則分別用動量定理，對第一個小球有：F1·t=m1υ1’-m1υ對第二個小球有：F2·t=m2υ2’-m2υ由牛頓第三定律有：F1·t=-F2·t即：m1υ1’-m1υ1=-(m2υ2’-m2υ整理：m1υ1+m2υ2=m1υ1’+m2υ即：P=P’〖學(xué)生分析，討論得出結(jié)論：碰撞前后總動量沒有變化〗引入概念：1．系統(tǒng)：相互作用的物體組成系統(tǒng)。2．外力：外物對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力3．內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)物體相互間的作用力〖對上述概念給予足夠的解釋，留給學(xué)生思考和討論，理解〗分析得到上述兩球碰撞得出的結(jié)論的條件：【結(jié)論】相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，如果不受外力作用，或它們所受外力之和為零，則系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結(jié)論叫做動量守恒定律。4．動量守恒定律1）內(nèi)容：一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變2）注意點：eq\o\ac(○,1)研究對象：系統(tǒng)（注意系統(tǒng)的選?。〆q\o\ac(○,2)區(qū)別：a.外力的和:對系統(tǒng)或單個物體而言b.合外力：對單個物體而言，內(nèi)力沖量只改變系統(tǒng)內(nèi)物體的動量，不改變系統(tǒng)的總動量作用前后，作用過程中，系統(tǒng)的總動量均保持不變3）矢量性（即不僅對一維的情況成立，對二維的情況也成立，在某一方向動量守恒，例如斜碰）4）同一性（即所用速度都是相對同一參考系、同一時刻而言的）5．分析動量守恒定律成立條件：a.F合=0（嚴(yán)格條件）b.F內(nèi)遠(yuǎn)大于F外（近似條件）c.某方向上合力為0，在這個方向上成立〖對其中的b和c，學(xué)生難以理解，在此處應(yīng)花較多的精力，舉出相應(yīng)實例，幫助學(xué)生理解〗6．適用范圍:比牛頓定律具有更廣的適用范圍，微觀、高速7．課堂訓(xùn)練：ABeq\o\ac(○,1)教材后思考與討論題：子彈打進(jìn)與固定于墻壁的彈簧相連的木塊，此系統(tǒng)從子彈開始入射木塊到彈簧壓縮到最短的過程中，子彈與木塊作為一個系統(tǒng)動量守恒否？說明理由。AB分析：此題重在引導(dǎo)學(xué)生針對不同的對象（系統(tǒng)），對應(yīng)不同的過程中，受力情況不同，總動量可能變化，可能守恒?！纪ㄟ^此題，讓學(xué)生明白：在學(xué)習(xí)物理的過程中，重要的一項基本功是正確恰當(dāng)?shù)剡x取研究對象、研究過程，根據(jù)實際情況選用對應(yīng)的物理規(guī)律，不能生搬硬套?！絜q\o\ac(○,2)質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量為90kg，求小孩跳上車后他們共同的速度。解：取小孩和平板車作為系統(tǒng)，由于整個系統(tǒng)所受合外為為零，所以系統(tǒng)動量守恒。規(guī)定小孩初速度方向為正，則：相互作用前：v1=8m/s，v2=0，設(shè)小孩跳上車后他們共同的速度速度為v`，由動量守恒得m1v1=(m1+m2)v`v`==2m/s，數(shù)值大于零，表明速度方向與所取正方向一致?！裥〗Y(jié)：動量守恒條件作業(yè)：把練習(xí)三（課本第10頁）（1）、（2）、（3）做在作業(yè)本上，注意答題規(guī)范【教學(xué)后記】說明：由于本節(jié)內(nèi)容中，守恒的觀點對高一學(xué)生來說很難理解和接受，所以本節(jié)課采取實驗探索，驗證的方法，繼而通過動量定理進(jìn)行推導(dǎo)，讓學(xué)生加深感性認(rèn)識，尤其是對守恒條件的分析，學(xué)生的理解和接受需要一定的時間和過程，所以本節(jié)課不過多強調(diào)利用動量守恒解題，如何利用動量守恒分析和處理問題是下節(jié)習(xí)題課的重點。實驗一：驗證碰撞中的動量守恒實驗?zāi)繕?biāo)1．研究碰撞（對心正碰）中的動量守恒2．培養(yǎng)學(xué)生的動手實驗?zāi)芰吞剿骶駥嶒炂鞑男辈圮壍溃ɑ騄2135-1型碰撞實驗器）、入射小球m1和被碰小球m2、天平（附砝碼一套）、游標(biāo)卡尺、毫米刻度尺、白紙、復(fù)寫紙、圓規(guī)、小鉛錘〖點撥〗選球時應(yīng)保證入射球質(zhì)量m1大于被碰小球質(zhì)量m2，即m1>m2，避免兩球落點太近而難找落地點，避免入射球反彈的可能，通常入射球選鋼球，被碰小球選有機(jī)玻璃球或硬膠木球。球的半徑要保證r1=r2（r1、r2為入射球、被碰小球半徑），因兩球重心等高，使碰撞前后入射鋼球能恰好由螺釘支柱頂部掠過而不相碰，以免影響球的運動。三、實驗原理m1m2m1m2PMN0`〖點撥〗如圖所示，根據(jù)平拋運動性質(zhì)，入射球碰撞前后的速度分別為v1=，v1`=，被碰小球碰后速度為v2`=被碰小球碰撞前后的時間僅由下落高度決定，兩球下落高度相同，時間相同，所以水平速度可以用水平位移數(shù)值表示，如圖所示；v1用OP表示；v′1用OM表示，v′2用O`N表示，其中O為入射球拋射點在水平紙面上的投影，（由槽口吊鉛錘線確定）O′為被碰小球拋射點在水平紙面上的投影，顯然明確上述表示方法是實驗成功的關(guān)鍵。于是，上述動量關(guān)系可表示為：m1·OP=m1·OM+m2·(ON－2r)，通過實驗驗證該結(jié)論是否成立。實驗步驟將斜槽固定在桌邊使末端點的切線水平。讓入射球落地后在地板上合適的位置鋪上白紙并在相應(yīng)的位置鋪上復(fù)寫紙。用小鉛錘把斜槽末端即入射球的重心投影到白紙上O點。不放被碰小球時，讓入射小球10次都從斜槽同一高度由阻止開始滾下落在復(fù)寫紙上，用圓規(guī)找出落點的平均位置P點。（5）把入射球放在槽口末端露出一半，調(diào)節(jié)支柱螺柱，使被碰小球與入射球重心等高且接觸好，然后讓入射球在同一高度滾下與被碰小球碰10次，用圓規(guī)找出入射球和碰小球的平均位置M、N。（6）用天平測出兩個球的質(zhì)量記入下表，游標(biāo)卡尺測出入射球和被碰小球的半徑r1和r2，在ON上取OO`=2r，即為被碰小球拋出點投影，用刻度尺測出其長度，記錄入表內(nèi)。（7）改變?nèi)肷淝虻母叨?，重?fù)上述實驗步驟，再做一次?！键c撥〗重做實驗時，斜槽、地板上白紙的位置要始終保持不變；入射球的高度要適宜，過高會使水平速度偏大，致使落地點超越原地白紙；過低會使碰撞前后速度偏小，使落地點彼此靠近分不清，測量兩球的水平位移分度不大。實驗記錄入射球

r1=(m),

m1=（kg）被碰球r2

=(m),

m2=（kg）實驗次數(shù)入射球(m1)被碰球

(m2)m1與m2碰前總動量m1·OPm1與m2碰后總動量m1·OM+m2·(ON－2r)碰前平拋水平距離OP(m)碰后平拋水平距離OM(m)碰后平拋水平距離OMO`N(m)123六、實驗注意事項〖點撥〗表格中每一次實驗數(shù)據(jù)均指兩球碰撞10次所取的平均值，不要誤解為只碰一次?！家谆禳c〗入射球的平拋坐標(biāo)原點“O”與上一個實驗“研究平拋物體的運動”的坐標(biāo)原點O，確定方法混淆?！家族e點〗兩球碰撞前后的速度值是哪一段對應(yīng)的水平位移數(shù)值表示分辯不清?！家淄c〗碰撞成功的條件m1>m2；落地點要取多次的平均位置。七、實驗結(jié)論從實驗表格中的數(shù)據(jù)計算表明，在誤差范圍內(nèi)入射球（m1）和被碰小球（m2）碰撞前后水平方向的總動量守恒，即m1·OP=m1·OM+m2·(ON－2r)八、思考題1、實驗中采用的兩個小球的質(zhì)量分別是m1、m2，且m1<m2；兩小球的半徑對應(yīng)為r1、r2，且r1<r2。斜槽軌道的摩擦可忽略不計，本實驗應(yīng)怎樣做？2、實驗中發(fā)現(xiàn)碰撞后系統(tǒng)（m1、m2）水平方向的總動量小于碰撞前系統(tǒng)水平方向的總動量，請分析誤差來源？〖可能性分析〗a、被碰小球被碰時難免受到支球螺柱的摩擦力，支球柱質(zhì)量雖小，碰時得到一些動量。b、難做到準(zhǔn)確的正碰，難得到準(zhǔn)確的平拋。c、O、O′、P、M、N各點定位不準(zhǔn)確。d、測量和作圖有偏差。e、儀器和重復(fù)實驗操作不一定一致（如入射球每次不是從同一高度下落、斜槽或白紙位置發(fā)生變動）3、你能設(shè)計出更好的實驗裝置，盡量減小實驗誤差，來完成該實驗嗎？4、在驗證動量守恒定律的實驗中，必須要求的條件是：Ａ．軌道是光滑的；Ｂ．軌道末端的切線是水平的；Ｃ．ｍ1和ｍ2的球心在碰撞的瞬間在同一高度；Ｄ．碰撞的瞬間ｍ1和ｍ2球心連線與軌道末端的切線平行；Ｅ．每次ｍ1都要從同一高度靜止?jié)L下。5、在驗證動量守恒定律的實驗中，必須測量的量有：Ａ．小球的質(zhì)量ｍ1和ｍ2Ｂ．小球的半徑rＣ．桌面到地面的高度Ｈ；Ｄ．小球ｍ1的起始高度ｈＥ．小球從拋出到落地的時間ｔＦ．小球ｍ1未碰撞飛出的水平距離；Ｇ．小球ｍ1和ｍ2碰撞后飛出的水平距離。6、實驗時，小球的落點分別如右圖的Ｍ、Ｎ、Ｐ點，應(yīng)該比較下列哪兩組數(shù)值在誤差范圍內(nèi)相等，從而驗證動量守恒定律：Ａ．ｍ1·；Ｂ．ｍ1·；Ｃ．ｍ1·；Ｄ．ｍ1·＋ｍ2·；Ｅ．ｍ1·+ｍ2·()；Ｆ．ｍ1·＋ｍ2·()。8．4動量守恒定律的應(yīng)用（2課時）第1課時一、教學(xué)目標(biāo)1．掌握分析動量守恒的條件的方法2．掌握選擇正方向，化一維矢量運算為代數(shù)運算的方法3．二、教學(xué)重點1、應(yīng)用動量守恒定律解決實際問題的基本思路和方法2、應(yīng)用動量守恒定律解題的程序和規(guī)范三、教學(xué)難點：矢量性問題對初學(xué)者感到不適應(yīng)。四、教學(xué)過程復(fù)習(xí)引入：eq\o\ac(○,1)動量守恒定律的內(nèi)容是什么？eq\o\ac(○,2)分析動量守恒定律成立條件有哪些？答：a.F合=0（嚴(yán)格條件）b.F內(nèi)遠(yuǎn)大于F外（近似條件）c.某方向上合力為0，在這個方向上成立新課內(nèi)容A、問題提出：〖教材例題1〗在列車編組站里，一輛m1=1.8×104kg的貨車在平直軌道上以V1=2m/s的速度運動，碰上一輛m2=2.2×〖先把此問題“拋給”學(xué)生，讓學(xué)生自己去思考如何解決此問題。通過思考學(xué)生會發(fā)現(xiàn)，此題中所給條件太有限，而且曾經(jīng)學(xué)習(xí)的牛頓運動定律在此根本用不上，那么如何處理此問題呢？〗〖學(xué)生討論，教師小結(jié)〗動量守恒定律的重要應(yīng)用之一，是處理碰撞問題。在碰撞現(xiàn)象中，相互作用時間很短，相互作用力先急劇增大，然后急劇減小，平均作用力很大，把相互碰撞的物體作為一個系統(tǒng)來看待，外力通常遠(yuǎn)小于碰撞物體之間的內(nèi)力，可以忽略計，認(rèn)為碰撞過程中動量守恒。〖引導(dǎo)學(xué)生分析〗eq\o\ac(○,1)此題物理情景是什么樣的？eq\o\ac(○,2)如果使用動量守恒定律，那么應(yīng)取哪些作為對象（研究系統(tǒng)）？eq\o\ac(○,3)eq\o\ac(○,3)如何分析該系統(tǒng)是否滿足動量守恒條件？eq\o\ac(○,4)如何確定我們所研究的初末狀態(tài)？eq\o\ac(○,5)解題程序是怎樣的？【在此基礎(chǔ)上開始答題，可請學(xué)生上臺作答，其他學(xué)生自己動手訓(xùn)練，尤其要注意學(xué)生答題的規(guī)范性。解答過程略，可參見教材例題解答】B、提問：運用動量守恒定律解題步驟1）、確定研究對象（系統(tǒng)）2）、判斷是否守恒（看是否滿足三個條件之一）4）、確定正方向（一維情況）5）、分析初、末態(tài)6）、列式求解〖此例為碰撞類問題，碰后兩個物體合二為一，動量守恒，但有時我們會看到一分為二的情形，如炸彈爆炸等，那我們又該如何去處理呢？〗C、舉例：拋出的手雷在最高點時水平速度為10m/s，這時突然炸成兩塊，其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行，其速度測得為50m/s，另一小塊質(zhì)量為200g，求它的速度的大小和方向。分析：手雷在空中爆炸時所受合外力應(yīng)是它受到的重力G=(m1+m2)g，合外力不為零，可見系統(tǒng)的動量并不守恒，但是它們所受的重力遠(yuǎn)小于它們所受到的爆炸力，重力可忽略不計，所以可認(rèn)為系統(tǒng)滿足動量守恒條件。解：取兩塊手雷作為系統(tǒng)，由于它們所受的重力遠(yuǎn)小于它們所受到的爆炸力，重力可忽略不計，所以可認(rèn)為系統(tǒng)滿足動量守恒條件。取速度原方向為正方向，則：手雷炸裂前的總動量為P=（m1+m2）V0=0.5×10=5kg·m/s炸裂后的總動量為P`=m1V1`＋m2V2`=0.3×50＋0.2V2`根據(jù)動量守恒定律得0.5×10=0.3×50＋0.2V2`得V2`=－50m/s，負(fù)號表示其運動方向與原方向相反。在完成此題講解的基礎(chǔ)之上，再引導(dǎo)學(xué)生分析教材例題2，因為教材例題2全部是字母運算，所以學(xué)生對最后結(jié)果的討論不易理解，但有了上一道例題作基礎(chǔ)，學(xué)生理解起來便容易一些了。五、課堂小結(jié)：應(yīng)用動量守恒定律時必須注意：（1）所研究的系統(tǒng)是否動量守恒。（2）所研究的系統(tǒng)是否在某一方向上動量守恒。（3）所研究的系統(tǒng)是否滿足的條件，從而可以近似地認(rèn)為動量守恒。（4）列出動量守恒式時注意所有的速度都是對同一個慣性參照系的。作業(yè)：把練習(xí)四（課本第13頁）（1）、（2）、（3）、（4）做在作業(yè)本上。第2課時習(xí)題課一、教學(xué)目標(biāo)復(fù)習(xí)上節(jié)課所學(xué)《動量守恒定律》，掌握應(yīng)用動量守恒定律解決綜合問題的思路和方法二、教學(xué)重點1、物理情景分析和物理模型的建立2、應(yīng)用動量守恒定律解決實際問題的基本思路和方法三、教學(xué)難點：應(yīng)用動量守恒動量分析物理過程，靈活應(yīng)用動量守恒定律四、教學(xué)方法：分析、討論和歸納五、教學(xué)過程1、復(fù)習(xí)引入：eq\o\ac(○,1)系統(tǒng)動量守恒的條件有哪些？eq\o\ac(○,2)應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟？1）、確定研究對象（系統(tǒng)）2）、判斷是否守恒（看是否滿足三個條件之一）4）、確定正方向（一維情況）5）、分析初、末態(tài)6）、列式求解2、課堂教學(xué)典型問題一：碰撞類問題eq\o\ac(○,1)碰撞：碰撞是指相對運動的物體相遇時，在極短的時間內(nèi)運動狀態(tài)發(fā)生顯著變化的過程。eq\o\ac(○,2)碰撞的特點：碰撞、爆炸過程作用時間極短，內(nèi)力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于外力，所以都可認(rèn)為系統(tǒng)的動量守恒。eq\o\ac(○,3)碰撞的分類：對心碰撞（正碰）和非對心碰撞（斜碰）。例1．在光滑水平面上，兩球沿球心連線以相等速率相向而行，下列現(xiàn)象可能的是（）A．若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率互相分開B．若兩球質(zhì)量相等，碰后以某一相等速率同向而行C．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率互相分開D．若兩球質(zhì)量不同，碰后以某一相等速率同向而行〖學(xué)生討論，老師總結(jié)，通過此題，培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的思維品質(zhì)〗例2．一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向擊中木塊，并留在其中與木塊共同運動，則子彈對木塊的沖量大小是()mv0B、C、mv0－D、mv0－〖學(xué)生討論，老師總結(jié)，通過此題，培養(yǎng)學(xué)生全面分析問題的思維品質(zhì)〗S人S人S船例3．質(zhì)量為M＝300kg的小船，長為L＝3m，浮在靜水中。開始時質(zhì)量為m＝60kg的人站在船頭，人和船均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若此人從船頭走到船尾，不計水的阻力，則船將前進(jìn)多遠(yuǎn)？分析：此例物理情景較簡單，但物理過程學(xué)生不一定清楚，所以，教師此時要做好引導(dǎo)工作。eq\o\ac(○,1)引導(dǎo)學(xué)生，分析人在船上運動時，船會如何運動？兩者位移關(guān)系如何？與學(xué)生一起作出物理情景示意圖，找出各自對地位移，此處一定要強調(diào)位移的物理意義！eq\o\ac(○,2)與學(xué)生一起分析，此時可選用哪些規(guī)律來答題？〖可能有學(xué)生會想到用牛頓運動定律和運動學(xué)公式來答，老師不要急于給予否定，可讓學(xué)生自己動手嘗試一下。如果沒有學(xué)生想到動量守恒，教師可適當(dāng)給予啟發(fā)，學(xué)生議一議，效果可能會好些?！街v解：人和船組成的系統(tǒng)在整個運動過程中，都不受水平方向外力作用，而在豎直方向，處于平衡狀態(tài)，所以系統(tǒng)滿足動量守恒條件，系統(tǒng)平均動量守恒。對人和船組成的系統(tǒng)，滿足動量守恒條件，取向右方向為正，則有：MS船=m(L－S船)代入數(shù)據(jù)得S船=0.5m鞏固1：在光滑的水平面上有一輛質(zhì)量為M的小車，車的兩端各站著質(zhì)量分別為m1和m2的人，三者原來皆靜止，當(dāng)兩人相向時，小車向哪個方向運動？〖學(xué)生討論回答，教師總結(jié)〗鞏固2：練習(xí)：質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的人，氣球和人靜止在離地高為h的空中。從氣球上放下一架不計質(zhì)量的軟梯，為使人沿軟梯安全滑至地面，則軟梯至少應(yīng)為多長？〖學(xué)生討論回答，教師總結(jié)〗典型問題三：多過程分析ABAB分析：此題過程比較復(fù)雜，情景難以接受，所以在講解之前，教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過程，創(chuàng)設(shè)情景，降低理解難度。解：取水平向右為正方向，小孩第一次推出A車時：mBv1－mAv=0即：v1=第n次推出A車時：mAv＋mBvn－1=－mAv＋mBvn則：vn－vn－1＝，所以：vn＝v1＋（n－1）當(dāng)vn≥v時，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5取n＝6關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)分析的問題，告誡學(xué)生不能盲目地對結(jié)果進(jìn)行“四舍五入”，一定要注意結(jié)論的物理意義。作業(yè)：把習(xí)題A組（課本第17頁）（4）、（5）以及習(xí)題B組（課本第13頁）（3）做在作業(yè)本上。8．5反沖運動火箭教學(xué)目標(biāo)1、進(jìn)一步鞏固動量守恒定律2、知道反沖運動和火箭的工作原理3、了解反沖運動的應(yīng)用4、了解航天技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用二、教學(xué)重點：反沖現(xiàn)象的原理三、教學(xué)難點：用動量守恒分析相關(guān)實例四、教學(xué)用具：五、教學(xué)過程〖演示實驗1〗老師當(dāng)眾吹一個氣球，然后，讓氣球開口向自己放手，看到氣球直向?qū)W生飛去，人為制造一點“驚險氣氛”，活躍課堂氛圍?！佳菔緦嶒?〗用薄鋁箔卷成一個細(xì)管，一端封閉，另一端留一個很細(xì)的口，內(nèi)裝由火柴頭上刮下的藥粉，把細(xì)管放在支架上，用火柴或其他辦法給細(xì)管加熱，當(dāng)管內(nèi)藥粉點燃時，生成的燃?xì)鈴募?xì)口迅速噴出，細(xì)管便向相反的方向飛去?！佳菔緦嶒?〗把彎管裝在可以旋轉(zhuǎn)的盛水容器的下部，當(dāng)水從彎管流出時，容器就旋轉(zhuǎn)起來。提問：實驗1、2中，氣球、細(xì)管為什么會向后退呢？實驗3中，細(xì)管為什么會旋轉(zhuǎn)起來呢？看起來很小的幾個實驗，其中包含了很多現(xiàn)代科技的基本原理：如火箭的發(fā)射，人造衛(wèi)星的上天，大炮發(fā)射等。應(yīng)該如何去解釋這些現(xiàn)象呢？這節(jié)課我們就學(xué)習(xí)有關(guān)此類的問題?！及鍟?、反沖運動eq\o\ac(○,1)分析：細(xì)管為什么會向后退？〖引導(dǎo)學(xué)生自學(xué)書本，展開討論，得出結(jié)論〗當(dāng)氣體從管內(nèi)噴出時，它具有動量，由動量守恒定律可知，細(xì)管會向相反方向運動。eq\o\ac(○,2)分析：反擊式水輪機(jī)的工作原理：當(dāng)水從彎管的噴嘴噴出時，彎管因反沖而旋轉(zhuǎn)，這是利用反沖來造福人類，象這樣的情況還很多?！紝W(xué)生交流，舉例，并說明其工作原理〗如：噴氣式飛機(jī)、我國人民引以為榮的運載火箭等。為了使學(xué)生對反沖運動有更深刻的印象，此時再做一個發(fā)射禮花炮的實驗。請學(xué)生分析，禮花為什么會上天？在學(xué)生回答的基礎(chǔ)上進(jìn)行小結(jié)——火箭就是根據(jù)這個原理制成的?！及鍟?、火箭指導(dǎo)學(xué)生看書，對照書上“三級火箭”圖，介紹火箭的基本構(gòu)造和工作原理。播放課前準(zhǔn)備的有關(guān)衛(wèi)星發(fā)射、“和平號”空間站、“探路者”號火星探測器以及我國“神舟號”飛船等電視錄像，使學(xué)生不僅了解航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行的知識，而且要學(xué)生知道，我國的航天技術(shù)已經(jīng)跨入了世界先進(jìn)行列，激發(fā)學(xué)生的愛國熱情。在此基礎(chǔ)上，指導(dǎo)學(xué)生閱讀課后閱讀材料——《航天技術(shù)的發(fā)展和宇宙航行》?！颊n堂小結(jié)〗反沖運動（１）反沖運動是相互作用的物體之間的作用力與反作用力產(chǎn)生的效果，如發(fā)射炮彈時炮身的后退，火箭因噴氣而發(fā)射等。（２）反沖運動的過程中，如果沒有外力作用或外力的作用遠(yuǎn)小于物體間的相互作用力，可利用動量守恒定律處理作業(yè)：復(fù)習(xí)本章教材，理出知識框架。全章復(fù)習(xí)課一、教學(xué)目的1．復(fù)習(xí)鞏固動量定理2．復(fù)習(xí)鞏固應(yīng)用動量守恒定律解答相關(guān)問題的基本思路和方法3．掌握處理相對滑動問題的基本思路和方法二、教學(xué)重點1．本節(jié)知識結(jié)構(gòu)的建立2．物理情景分析和物理規(guī)律的選用三、教學(xué)難點：物理情景分析和物理規(guī)律的選用四、教學(xué)過程本章知識結(jié)構(gòu)動量和動量守恒定律動量動量和動量守恒定律動量沖量動量守恒定律動量P=mv描述物體運動狀態(tài)的狀態(tài)量，它與時刻相對應(yīng)矢量，與速度的方向相同動量的變化△P=mv`－mv，是矢量沖量I=Ft描述力的時間積累效應(yīng)，是過程量，它與時間相對應(yīng)矢量，它的方向由力的方向決定動量定理物體所受合力的沖量等于物體的動量變化，即I=ΔP沖量是物體發(fā)生動量變化的原因，并且沖量是物體動量變化的量度給出了沖量和動量變化間的互求關(guān)系一個系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變動量守恒條件系統(tǒng)不受外力或者受外力之和為零系統(tǒng)受外力，但外力遠(yuǎn)小于內(nèi)力系統(tǒng)在某一個方向上所受的合外力為零，則這個方向上動量守恒內(nèi)容表達(dá)形式典型舉例問題一：動量定理的應(yīng)用例1：質(zhì)量為m的鋼珠從高出沙坑表面H米處由靜止自由下落，不考慮空氣阻力，掉入沙坑后停止，如圖所示，已知鋼珠在沙坑中受到沙的平均阻力是f，則鋼珠在沙內(nèi)運動時間為多少？H分析：此題給學(xué)生后，先要引導(dǎo)學(xué)生分清兩個運動過程：一是在空氣中的自由落體運動，二是在沙坑中的減速運動。學(xué)生可能會想到應(yīng)用牛頓運動定律和運動學(xué)公式進(jìn)行分段求解，此時不急于否定學(xué)生的想法，應(yīng)該給予肯定。在此基礎(chǔ)上，可以引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用全過程動量定理來答題。然后學(xué)生自己思考討論，動手作答，老師給出答案。H設(shè)鋼珠在空中下落時間為t1，在沙坑中運動時間為t2，則：在空中下落，有H=，得t1=,對全過程有：mg(t1＋t2)－ft2=0－0得：鞏固：蹦床是運動員在一張繃緊的彈性網(wǎng)上蹦跳、翻滾并做各種空中動作的運動項目。mmmAABP一個質(zhì)量為60kg的運動員，從離水平網(wǎng)面3.2m高處自由下落，著網(wǎng)后沿豎直方向蹦回到離水平網(wǎng)面5.0mmmAABP〖學(xué)生自練，老師巡回輔導(dǎo)，給出答案，學(xué)生自評〗例2：一根彈簧上端固定，下端系著質(zhì)量為m的物體A，物體A靜止時的位置為P處，再用細(xì)繩將質(zhì)量也為m的物體B掛在物體A的下面，平衡后將細(xì)繩剪斷，如果物體A回到P點處時的速率為V，此時物體B的下落速度大小為u，不計彈簧的質(zhì)量和空氣阻力，則這段時間里彈簧的彈力對物體A的沖量大小為多少？分析：引導(dǎo)學(xué)生分析，繩子剪斷后，B加速下降，A加速上升，當(dāng)A回到P點時，A的速度達(dá)到最大值。尤其要強調(diào)的是本題中所求的是彈簧的彈力對物體A的沖量，所以要分析清楚A上升過程中A的受力情況。解：取向上方向為正，對B：－mgt=－mueq\o\ac(○,1)對A：I彈－mgt=mveq\o\ac(○,2)兩式聯(lián)立得I彈=m（v＋u）問題二：動量守恒定律的應(yīng)用例3：質(zhì)量為M的氣球上有一質(zhì)量為m的猴子，氣球和猴子靜止在離地高為h的空中。從氣球上放下一架不計質(zhì)量的軟梯，為使猴子沿軟梯安全滑至地面，則軟梯至少應(yīng)為多長？分析：此題為前面習(xí)題課中出現(xiàn)過的人船模型，注意引導(dǎo)學(xué)生分析物理情景，合理選擇物理規(guī)律。設(shè)下降過程中，氣球上升高度為H，由題意知猴子下落高度為h，取猴子和氣球為系統(tǒng)，系統(tǒng)所受合外力為零，所以在豎直方向動量守恒，由動量守恒定律得：M·H=m·h，解得所以軟梯長度至少為例4：一質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平桌面上處于靜止?fàn)顟B(tài)，一顆質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平方向擊中木塊，并留在其中與木塊共同運動，則子彈對木塊的沖量大小是：A、mv0；B、；C、mv0－；D、mv0－分析：題中要求子彈對木塊的沖量大小，可以利用動量定理求解，即只需求出木塊獲得的動量大小即可。對子彈和木塊所組成的系統(tǒng)，滿足動量守恒條件，根據(jù)動量守恒定律得：mv0=（M+m）v解得：，由動量定理知子彈對木塊的沖量大小為例5：傳送帶以V0=2m/s的水平速度，把質(zhì)量為m=20kg行李包送到原來靜止在光滑水平軌道上的質(zhì)量為M=30kg的長木板上。如果行李包與長木板之間的動摩擦因數(shù)為0.4，取g＝10m/s2，求：（1）行李包在長木板上滑行多長時間才能與小車保持相對靜止？V0V0=2m/sVS1S2LNmgf分析：當(dāng)行李包滑上木板上之后，在摩擦力作用下，行李包作勻減速運動，木板作勻加速運動，最后達(dá)到共同速度，設(shè)其共同速度為V。對行李包和長木板組成的系統(tǒng)，滿足動量守恒條件，根動量守恒定律有：mV0=（M+m）V，得共同速度為（1）、對行李包，所受動摩擦力為f=μmg，其加速度大小為a=μg=4m/s2其速度從V0=2m/s減至V=0.8m/s，所用時間為(2)、由運動過程示意圖可知，木板滑動距離S1，行李包滑動距離S2及木板長度L間的幾何關(guān)系為L=S2－S1eq\o\ac(○,1)對行李包：eq\o\ac(○,2)對長木板：eq\o\ac(○,3)得木板最小長度L=S2－S1=0.3m課堂小結(jié):應(yīng)用動量守恒定律解題的一般步驟：1．明確研究系統(tǒng)，判斷是否守恒；2．選取正方向，明確作用前總動量和作用后總動量；3．由動量守恒定律p前=p后列方程求解五、作業(yè)：1．閱讀教材，復(fù)習(xí)鞏固。2．把習(xí)題B組的（1）、（2）、（4）（課本第14頁）做在練習(xí)本上。第九章機(jī)械振動9．1簡諧運動一、教學(xué)目標(biāo)：1．知道機(jī)械振動是物體機(jī)械運動的另一種形式。知道機(jī)械振動的概念。2．知道什么是簡諧運動，理解間諧運動回復(fù)力的特點。3．理解簡諧運動在一次全振動過程中加速度、速度的變化情況。4．知道簡諧運動是一種理想化模型，了解簡諧運動的若干實例，知道判斷簡諧運動的方法以及研究簡諧運動的意義。5．培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、邏輯思維能力和實踐能力。二、教學(xué)重點：簡諧運動的規(guī)律三、教學(xué)難點：簡諧運動的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征四、教學(xué)方法：實驗演示和多媒體輔助教學(xué)五、教具：輕彈簧和小球，水平彈簧振子，氣墊式彈簧振子，自制CAI課件，計算機(jī)，大屏幕六、教學(xué)過程（一）新課引入【演示】演示圖1所示實驗，在彈簧下端掛一個小球，拉一下小球，引導(dǎo)學(xué)生注意觀察小球的運動情況。（培養(yǎng)學(xué)生觀察實驗的能力）提問學(xué)生：小球的運動有哪些特點？（引發(fā)思考，激發(fā)興趣）學(xué)生討論，然后請一位學(xué)生歸納。（培養(yǎng)學(xué)生表達(dá)能力）師生共同分析后，抓住“中心兩側(cè)”和“往復(fù)性”兩個基本特征，得出“機(jī)械振動”的概念。師生一起列舉生活中有關(guān)振動的例子，增強感性認(rèn)識，進(jìn)一步提出，“研究振動要從最簡單、最基本的振動入手，這就是簡諧運動”。（這實際上是交給學(xué)生一種研究問題的方法）（二）進(jìn)行新課簡諧運動的特點【演示】演示水平彈簧振子（小球）的振動和氣墊式彈簧振子（滑塊）的振動（提醒學(xué)生注意觀察他們振動的時間），（建立理想模型概念，隱含振動產(chǎn)生的條件。）說明：小球和滑塊質(zhì)量相同，連接的彈簧也相同（為避免這些因素對問題分析的干擾）。提出問題（由學(xué)生思考回答）①、小球和滑塊誰振動的時間長？為什么？（觀察結(jié)果，滑塊比小球振動時間長。原因是小球受摩擦阻力較大，滑塊受到的阻力小。）②、如果小球受到更大的摩擦阻力，其結(jié)果如何？（振動時間更短，甚至不振動。）③、如果把滑塊和小球受到的阻力忽略不計，彈簧的質(zhì)量比滑塊和小球的質(zhì)量小得多，也忽略不計，其結(jié)果如何？（滑塊和小球?qū)⒊掷m(xù)振動。）（通過這些問題，引發(fā)學(xué)生思考，培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和推理能力）(1)、打開CAI課件《簡諧運動的特點》，切換到“彈簧振子”場景，向?qū)W生介紹“我們又遇到了一個理想化的物理模型”，如圖2所示。（教師要講明“理想化”理想在那里，培養(yǎng)學(xué)生的建模能力）此時，一個理想化的物理模型已經(jīng)在學(xué)生的頭腦中牢固的建立了起來。（2）將場景切換到“位移”。通過課件演示，讓學(xué)生了解彈簧振子的運動特點：振子作的是位移周期性變化的運動。通過演示，進(jìn)一步指出，振子的位移起點總是從平衡位置開始的，位移的大小就等于彈簧的形變量。（為下一步得出胡克定律及回復(fù)力的特點埋下伏筆）（注意培養(yǎng)學(xué)生觀察能力）（3）將場景切換到“回復(fù)力”。通過課件演示，讓學(xué)生建立起回復(fù)力的概念；通過演示讓學(xué)生進(jìn)一步了解回復(fù)力的變化特點，抓住簡諧運動的動力學(xué)特征，適時提出胡克定律，得出簡諧運動的定義。提問：回復(fù)力的方向怎樣？回復(fù)力的大小怎樣？引導(dǎo)學(xué)生回答：回復(fù)力的大小與位移大小成正比，方向總是指向平衡位置，即Ｆ＝－ｋｘ，從而得出簡諧運動的定義。（從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識，實現(xiàn)認(rèn)識上的第一次飛躍。）（4）將場景切換到“加速度”。演示加速度的變化情況。通過演示讓學(xué)生知道，簡諧運動是一個加速度不斷變化的運動，即變加速運動。這就是簡諧運動的運動學(xué)特征。提問；加速度的方向怎樣？大小如何變化？根據(jù)牛頓第二定律，你能寫出加速度的表達(dá)式嗎？（培養(yǎng)學(xué)生運用學(xué)過的知識解決新問題的能力，加強知識遷移能力的培養(yǎng)。）（5）最后將場景切換到“速度”。讓學(xué)生觀察簡諧運動的速度特點，速度的大小和方向也是周期性變化的。提問：根據(jù)振子速度大小的變化，你能確定振子加速度的方向嗎？（從多個角度培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識解決問題的能力，養(yǎng)成勤于思考的好習(xí)慣）至此，學(xué)生對簡諧運動的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征已經(jīng)有了全面的了解，了解了簡諧運動的物理實質(zhì)，基本完成了教學(xué)目標(biāo)。概括歸納，繼續(xù)提高通過教材練習(xí)一(2)題（見下表），讓學(xué)生進(jìn)一步歸納、總結(jié)簡諧運動中各物理量的變化，進(jìn)一步明確簡諧運動的特點，即位移、回復(fù)力、加速度、速度等物理量都是周期性變化的，從更高層次上把握簡諧運動的規(guī)律，這也為下一節(jié)振幅、周期和頻率的學(xué)習(xí)做好了準(zhǔn)備。振子的振動AOOA’A’OOA對O點位移的方向和大小變化向右減小向左增大向左減小向右增大回復(fù)力的方向和大小變化向左減小向右增大向右減小向左增大加速度的方向和大小變化向左減小向右增大向右減小向左增大速度的方向和大小變化向左增大向左減小向右增大向右減小（三）知識應(yīng)用：教師提出問題：用輕彈簧懸掛一個振子，讓它在豎直方向振動起來，你能說明振子的運動是簡諧運動嗎？（學(xué)以致用，解決實際問題，使學(xué)生從理性認(rèn)識再上升到感性認(rèn)識，實現(xiàn)認(rèn)識上的第二次飛躍。）（四）布置作業(yè)：1．把練習(xí)一（課本第22頁）（2）、（3）做在練習(xí)上。2．補充：畫出做簡諧運動的物體的回復(fù)力Ｆ隨位移ｘ變化的圖像，并說明圖像的物理意義說明：簡諧運動是力學(xué)中的一個重點內(nèi)容，也是綜合運用運動學(xué)和動力學(xué)知識解決實際問題的一個具體例子。教學(xué)的重點是要學(xué)生理解簡諧運動的規(guī)律，難點是要讓學(xué)生理解簡諧運動的運動學(xué)特征和動力學(xué)特征。在教學(xué)中注意通過計算機(jī)輔助教學(xué)，可以較好的突破教學(xué)的重點和難點，同時也調(diào)動了學(xué)生的積極性，使學(xué)生主動應(yīng)用學(xué)到的新知識解決實際問題，從而收到較好的教學(xué)效果。9．2振幅、周期和頻率教學(xué)目標(biāo)：1．知道簡諧運動的振幅、周期和頻率的含義。2．理解周期和頻率的關(guān)系。3．知道振動物體的固有周期和固有頻率，并正確理解與振幅無關(guān)。重點難點：振幅、周期和頻率的物理意義；理解振動物體的固有周期和固有頻率與振幅無關(guān)。教學(xué)方法：實驗觀察、講授、討論，計算機(jī)輔助教學(xué)。教具：彈簧振子，音叉，投影儀，計算機(jī)，大屏幕，自制CAI課件教學(xué)過程1．新課引入上節(jié)課講了簡諧運動的現(xiàn)象和受力情況。我們知道振子在回復(fù)力作用下，總以某一位置為中心做往復(fù)運動?，F(xiàn)在我們觀察彈簧振子的運動。將振子拉到平衡位置O的右側(cè)，放手后，振子在O點的兩側(cè)做往復(fù)運動。振子的運動是否具有周期性？在圓周運動中，物體的運動由于具有周期性，為了研究其運動規(guī)律，我們引入了角速度、周期、轉(zhuǎn)速等物理量。為了描述簡諧運動，也需要引入新的物理量，即振幅、周期和頻率。【板書】二振幅、周期和頻率（或投影）2．新課講授實驗演示：觀察彈簧振子的運動，可知振子總在一定范圍內(nèi)運動。說明振子離開平衡位置的距離在一定的數(shù)值范圍內(nèi)，這就是我們要學(xué)的第一個概念——振幅?！景鍟?、振動的振幅（或投影）在彈簧振子的振動中，以平衡位置為原點，物體離開平衡位置的距離有一個最大值。如圖所示（用投影儀投影），振子總在AA’間往復(fù)運動，振子離開平衡位置的最大距離為OA或OA’，我們把OA或OA’的大小稱為振子的振幅?！景鍟浚?）、振幅A：振動物體離開平衡位置的最大距離。（或投影）我們要注意，振幅是振動物體離開平衡位置的最大距離，而不是最大位移。這就意味著，振幅是一個數(shù)值，指的是最大位移的絕對值?！景鍟空穹菢?biāo)量，表示振動的強弱。（或投影）實驗演示：輕敲一下音叉，聲音不太響，音叉振動的振幅較小，振動較弱。重敲一下音叉，聲音較響，音叉振動的振幅較大，振動較強。振幅的單位和長度單位一樣，在國際單位制中，用米表示?！景鍟浚?）、單位：m（或投影）由于簡諧運動具有周期性，振子由某一點開始運動，經(jīng)過一定時間，將回到該點，我們稱振子完成了一次全振動。振子完成一次全振動，其位移和速度的大小、方向如何變化？學(xué)生討論后得出結(jié)論：振子完成一次全振動，其位移和速度的大小、方向與從該點開始運動時的位移和速度的大小、方向完全相同。在勻速圓周運動中，物體運動一個圓周，所需時間是一定的。觀察振子的運動，并用秒表或脈搏測定振子完成一次全振動的時間，我們通常測出振子完成20～30次全振動的時間，從而求出平均一次全振動的時間?？梢园l(fā)現(xiàn)，振子完成一次全振動的時間是相同的?！景鍟?、振動的周期和頻率（或投影）（1）、振動的周期T：做簡諧運動的物體完成一次全振動的時間。振動的頻率f：單位時間內(nèi)完成全振動的次數(shù)。（或投影）（2）、周期的單位為秒（s）、頻率的單位為赫茲（Hz）。（或投影）實驗演示：下面我們觀察兩個勁度系數(shù)相差較大的彈簧振子，讓這兩個彈簧振子開始振動，用秒表或者脈搏計時，比較一下這兩個振子的周期和頻率。演示實驗表明，周期越小的彈簧振子，頻率就越大。【板書】(3)、周期和頻率都是表示振動快慢的物理量。兩者的關(guān)系為：T=1/f或f=1/T（或投影）舉例來說，若周期T=0.2s，即完成一次全振動需要0.2s，那么1s內(nèi)完成全振動的次數(shù)，就是1/0.2=5s-1.也就是說，1s鐘振動5次，即頻率為5Hz.實驗演示：我們繼續(xù)觀察兩個振子的運動,測出振子在不同情況下的周期.填下表:(可以讓學(xué)生獨立完成，培養(yǎng)學(xué)生實驗?zāi)芰?振子1振子2振幅/cm125125周期/s1.21.21.30.80.80.7（該表可用投影儀投影，表中數(shù)據(jù)僅供參考）我們可以認(rèn)識到,同一個振子,其完成一次全振動所用時間是不變的,但振動的幅度可以調(diào)節(jié).不同的振子,雖振幅可相同,但周期是不同的.【板書】3、簡諧運動的周期或頻率與振幅無關(guān)（或投影）實驗演示（引導(dǎo)學(xué)生注意聽）：敲一下音叉,聲音逐漸減弱,即振幅逐漸減小,但音調(diào)不發(fā)生變化,即頻率不變.【板書】振子的周期(或頻率)由振動系統(tǒng)本身的性質(zhì)決定,稱為振子的固有周期或固有頻率.（或投影）例如:一面鑼,它只有一種聲音,用錘敲鑼,發(fā)出響亮的鑼聲,鑼聲很快弱下去,但不會變調(diào).擺動著的秋千,雖擺動幅度發(fā)生變化,但頻率不發(fā)生變化.彈簧振子在實際的振動中,會逐漸停下來,但頻率是不變的.這些都說明所有能振動的物體,都有自己的固有周期或固有頻率.課件演示通過課件演示，再現(xiàn)本課內(nèi)容，形象直觀，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，達(dá)到知識鞏固，理論升華的教學(xué)目的。鞏固練習(xí)（投影）1．一物體從平衡位置出發(fā),做簡諧運動,經(jīng)歷了10s的時間，測的物體通過了200cm的路程.已知物體的振動頻率為2Hz，該振動的振幅為多大？2．A、B兩個完全一樣的彈簧振子，把A振子移到A的平衡位置右邊10cm，把B振子移到B的平衡位置右邊5cm，然后同時放手，那么：A.A、B運動的方向總是相同的.B.A、B運動的方向總是相反的.B.A、B運動的方向有時相同、有時相反C.無法判斷A、B運動的方向的關(guān)系.作業(yè)1．思考課本24頁練習(xí)二（3）、(4)題。3．把課本24頁練習(xí)二（1）、(2)題做在練習(xí)本上。參考題一個做簡諧運動的質(zhì)點，其振幅為4cm，頻率是2.5Hz，該質(zhì)點從平衡位置起經(jīng)過2.5s時的位移和通過的路程個是多少？一質(zhì)點做簡諧運動，從質(zhì)點經(jīng)過某一位置時開始計時，下列說法中正確的是當(dāng)質(zhì)點再次經(jīng)過此位置時，經(jīng)過的時間為一個周期。當(dāng)質(zhì)點的速度再次與0時刻相同時，經(jīng)過的時間是一個周期當(dāng)質(zhì)點的加速度再次與0時刻的加速度相同時，經(jīng)過的時間為一個周期當(dāng)質(zhì)點經(jīng)過的路程為振幅的4倍時，經(jīng)過的時間是一個周期一質(zhì)點在OM直線上作簡諧運動，O點為平衡位置。在振動過程中，從它開始向M點運動時算起，經(jīng)過0.15s到達(dá)M點，再經(jīng)過0.1s第二次到達(dá)M點，則其振動頻率為多大？說明周期和頻率是做周期性運動所具有的物理量，振幅是振動特有的物理量。本節(jié)的重點是對這三個概念的理解。對全振動概念的理解，要讓學(xué)生明確振動物體的位移和速度這兩個矢量經(jīng)過一次往復(fù)運動均返回到初始值，就完成了一次全振動?？捎谜n件演示讓學(xué)生反復(fù)觀察，明確一次全振動的意義。這樣，周期和頻率這兩個概念和其相互關(guān)系就不難掌握了。注意防止將“振動的快慢”和“振動物體運動的快慢”這兩種表述混淆起來。對一個確定的振動物體來說，前者用周期、頻率描述，是恒定的。后者用速度描述，它是隨時間變化的。由此認(rèn)識振幅、周期、頻率都是從整體上描述振動特點的物理量。9．3簡諧運動的圖象第1課時一、教學(xué)目標(biāo)：1．正確理解簡諧運動圖象的物理含義，知道簡諧運動的圖象是一條正弦或余弦曲線。2．能根據(jù)圖象直接讀出振動的振幅、周期（頻率）和任一時刻的位移，分析運動速度和加速度的變化及方向，從而由圖象了解物體的運動情況。二、重點難點：1．簡諧運動圖象的物理意義。2．簡諧運動圖象的應(yīng)用。三、教學(xué)方法：實驗觀察、計算機(jī)輔助教學(xué)四、教具：彈簧振子，音叉，投影儀，計算機(jī)，大屏幕，自制CAI課件五、教學(xué)過程（一）引入新課同學(xué)們知道，物體的運動規(guī)律可以用數(shù)學(xué)圖象來描述。問：“你能說出那些運動圖象？”學(xué)生討論后回答：位移圖象、速度圖象。引導(dǎo)學(xué)生說出勻速直線運動的位移s=vt,其圖象是一條過原點的直線；初速度為零的勻加速直線運動的位移s=at2/2，其圖象是一條過原點的拋物線；勻速直線運動的速度不變，圖象是一條平行時間軸的直線；初速度為零的勻加速直線運動的速度vt=at,其圖象是一條過原點的直線.(教師可在黑板上畫出相應(yīng)的圖象或讓學(xué)生到黑板上畫出來)雖然簡諧運動是較復(fù)雜的機(jī)械運動，其運動規(guī)律也可以用圖象表示。本節(jié)課我們來討論簡諧運動的圖象?！景鍟咳喼C運動的圖象（或投影）（二）進(jìn)行新課中學(xué)階段，我們不討論簡諧運動的速度圖象，只討論簡諧運動的位移圖象，而且把簡諧運動的位移圖象叫做簡諧運動的振動圖象。【板書】1、簡諧運動的位移圖象——振動圖象（或投影）簡諧運動的振動圖象是一條什么形狀的圖線呢？簡諧運動的位移指的是什么位移？（相對平衡位置的位移）投影顯示課本所示的彈簧振子的頻閃照片，引導(dǎo)學(xué)生觀察。取水平向右為位移的正方向，可得圖示各時刻振子相對平衡位置的位移。投影：第一個T/2，(T=1.33s)時間t0t02t03t04t05t06t0位移x/mm-20.0-17.8-10.10.110.317.720.0第二個T/2，時間t6t07t08t09t010t011t012t0位移x/mm20.017.710.30.1-10.1-17.8-20.0圖1以縱軸表示位移x,橫軸表示時間t,根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)平面上描出各個點，并用平滑曲線將各點連接起來，得一條余弦曲線。（在黑板一邊畫出，如圖1）圖1這就是彈簧振子做簡諧運動的振動圖象.彈簧振子的振動圖象，還可以用帶毛筆的彈簧振子在勻速移動的紙帶(或玻璃板)上畫出來?！狙菔尽慨?dāng)彈簧振子振動時，沿垂置于振動方向勻速拉動紙帶，毛筆P就在紙帶上畫出一條振動曲線。說明：勻速拉動紙帶時，紙帶移動的距離與時間成正比，紙帶拉動一定的距離對應(yīng)振子振動一定的時間，因此紙帶的運動方向可以代表時間軸的方向，紙帶運動的距離就可以代表時間。介紹這種記錄振動方法的實際應(yīng)用例子：心電圖儀、地震儀。（用實物投影儀展示教材上的圖片）理論和實驗都證明：【板書】（1）簡諧運動的振動圖象都是正弦或余弦曲線。讓學(xué)生思考后回答：振動圖象在什么情況下是正弦，什么情況下是余弦？（由開始計時的位置決定）簡諧運動的圖象是振動物體的運動軌跡嗎？（提示：上述實驗中振子沿直線運動，圖象是曲線）。（2）簡諧運動的振動圖象表示某個振動物體相對平衡位置的位移隨時間變化的規(guī)律?！景鍟?、從簡諧運動的振動圖象可以知道振動物體的運動情況。（1）從圖象可以知道振幅。（曲線的最大值）（2）從圖象可以知道周期（頻率）。（曲線相鄰兩最大值之間的時間間隔）（3）從圖象可以知道任一