高中物理-選修3教學(xué)設(shè)計(jì)學(xué)情分析教材分析課后反思

動(dòng)量守恒定律復(fù)習(xí)課四.學(xué)情分析學(xué)生在此之前已經(jīng)學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理，已經(jīng)初步掌握了動(dòng)量的概念，但是學(xué)生的邏輯思維還不是很發(fā)達(dá)，對(duì)于理論概念還是不能很快的正確的理解和掌握，而對(duì)于一些直觀的形象的東西更容易接受，因此活躍的課堂氣氛和引導(dǎo)式教學(xué)能更好的激發(fā)學(xué)生的興趣。班級(jí)組別班級(jí)組別姓名-------一、學(xué)習(xí)目標(biāo)：(1)判斷動(dòng)量守恒的條件；(2)估測(cè)平均沖力或求沖量；(3)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律求速度(整體或部分的)、位移(人船模型)、質(zhì)量等；(4)利用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，求解力學(xué)綜合題.(5)物理模型與數(shù)學(xué)模型的轉(zhuǎn)換應(yīng)用，如對(duì)于多次碰撞問題的分析，一般可通過尋找規(guī)律，常常會(huì)是數(shù)學(xué)中的等差數(shù)列或等比數(shù)列，再應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)求解.二、學(xué)習(xí)重難點(diǎn)：1.利用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，求解力學(xué)綜合題.2.利用動(dòng)量定理、動(dòng)量守恒定律、能量的轉(zhuǎn)化與守恒定律，求解力學(xué)綜合題.三、學(xué)習(xí)過程●自主質(zhì)疑一．知識(shí)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建●合作探究四.典型例題【例題1】(11年全國(guó)理綜)如圖，ABC三個(gè)木塊的質(zhì)量均為m。置于光滑的水平面上，BC之間有一輕質(zhì)彈簧，彈簧的兩端與木塊接觸可不固連，將彈簧壓緊到不能再壓縮時(shí)用細(xì)線把BC緊連，使彈簧不能伸展，以至于BC可視為一個(gè)整體，現(xiàn)A以初速沿BC的連線方向朝B運(yùn)動(dòng)，與B相碰并粘合在一起，以后細(xì)線突然斷開，彈簧伸展，從而使C與A，B分離，已知C離開彈簧后的速度恰為，求彈簧釋放的勢(shì)能。AABAC【練習(xí)1】（12年）光滑水平軌道上有三個(gè)木塊A、B、C，質(zhì)量分別為、，開始時(shí)B、C均靜止，A以初速度向右運(yùn)動(dòng)，A與B相撞后分開，B又與C發(fā)生碰撞并粘在一起，此后A與B間的距離保持不變。求B與C碰撞前B的速度大小。AABCV0【例題2】(12新課標(biāo))如圖，小球a、b用等長(zhǎng)細(xì)線懸掛于同一固定點(diǎn)O。讓球a靜止下垂，將球b向右拉起，使細(xì)線水平。從靜止釋放球b，兩球碰后粘在一起向左擺動(dòng)，此后細(xì)線與豎直方向之間的最大偏角為60°。忽略空氣阻力，求ab①兩球a、bab②兩球在碰撞過程中損失的機(jī)械能與球b在碰前的最大動(dòng)能之比?！揪毩?xí)2】（11海南）一質(zhì)量為2m的物體P靜止于光滑水平地面上，其截面如圖所示。圖中ab為粗糙的水平面，長(zhǎng)度為L(zhǎng)；bc為一光滑斜面，斜面和水平面通過與ab和bc均相切的長(zhǎng)度可忽略的光滑圓弧連接。現(xiàn)有一質(zhì)量為m的木塊以大小為的水平初速度從a點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，在斜面上上升的最大高度為h，返回后在到達(dá)a點(diǎn)前與物體P相對(duì)靜止。重力加速度為g。求①木塊在ab段受到的摩擦力f；②木塊最后距a點(diǎn)的距離s?！窠涣髡故尽纠}3】如圖，質(zhì)量M＝4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上，右端固定一根輕質(zhì)彈簧，自由端C到滑板左端的距離L＝0.5m，這段滑板與木塊A(可視為質(zhì)點(diǎn))之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，而彈簧自由端C到彈簧固定端D所對(duì)應(yīng)的滑板上表面光滑．小木塊A以速度＝10m/s由滑板B左端開始沿滑板B表面向右運(yùn)動(dòng)．已知木塊A的質(zhì)量m＝1kg，g=10m/s2.求：①?gòu)椈杀粔嚎s到最短時(shí)木塊A的速度；②木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢(shì)能．●遷移運(yùn)用【練習(xí)3】（10新課標(biāo)）如圖所示，光滑的水平地面上有一木板，其左端放有一重物，右方有一豎直的墻。重物質(zhì)量為木板質(zhì)量的2倍，重物與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。使木板與重物以共同的速度v0向右運(yùn)動(dòng)，某時(shí)刻木板與墻發(fā)生彈性碰撞，碰撞時(shí)間極短。求木板從第一次與墻碰撞到再次碰撞所經(jīng)歷的時(shí)間。設(shè)木板足夠長(zhǎng)，重物始終在木板上。重力加速度為g。四、學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)（請(qǐng)作出評(píng)價(jià)哦?。┳晕以u(píng)價(jià)：A、滿意（）B、比較滿意（）C、不滿意（）教師評(píng)價(jià)：A、滿意（）B、比較滿意（）C、不滿意（）《動(dòng)量守恒定律》課標(biāo)解讀1．設(shè)計(jì)思想：新教科書關(guān)于動(dòng)量的教學(xué)，與過去相比變化很大。突出了兩點(diǎn)：體現(xiàn)學(xué)習(xí)中的探究精神；強(qiáng)調(diào)物理學(xué)中“不變量”的思想。通過實(shí)驗(yàn)情境從特殊到一般化探究，讓學(xué)生體驗(yàn)碰撞中不變量的猜想認(rèn)知過程；讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究引導(dǎo)和實(shí)踐中收獲“不變量的猜想”成果，體驗(yàn)學(xué)習(xí)探究過程，了解碰撞前后物塊速度的獲得方法，發(fā)展對(duì)學(xué)科的興趣與熱情，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力和交流協(xié)作能力。2．設(shè)計(jì)元素：嘗試改造實(shí)驗(yàn)案例二運(yùn)用于引導(dǎo)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)，改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)教材書中學(xué)生定量探究實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄方法。

3.基本要求：①猜想兩個(gè)物體碰撞前、后可能保持不變的物理量，寫出相應(yīng)的表達(dá)式。②知道碰撞的不同類型，知道一維碰撞的實(shí)驗(yàn)方法。③會(huì)設(shè)計(jì)比較完整的實(shí)驗(yàn)方案，知道實(shí)驗(yàn)需測(cè)的物理量和所需器材。④知道質(zhì)量改變的方法，會(huì)測(cè)量物塊（小球）的質(zhì)量。⑤知道物塊（小球）碰撞前、后速度的測(cè)量方法。⑥知道使兩個(gè)碰撞物塊粘連在一起運(yùn)動(dòng)的操作方示。能合理安排操作步驟。能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)記錄表，并記錄數(shù)據(jù)。分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。4.發(fā)展要求：①理解物塊彈開的情形也相當(dāng)于碰撞。②了解實(shí)驗(yàn)誤差產(chǎn)生的原因，知道平衡摩擦力的方法。選修3-5《動(dòng)量守恒定律》與原必修加選修《動(dòng)量》安排完全不一樣，“動(dòng)量”概念的引入與過去也不同。教學(xué)中如何引入動(dòng)量概念并對(duì)動(dòng)量概念的教學(xué)是需要研究的一個(gè)問題。在認(rèn)知邏輯上表明了“動(dòng)量”的來龍去脈，從而讓學(xué)生不易機(jī)械的認(rèn)為物理概念，定義等好像是物理學(xué)家天才般拼湊出來的。教學(xué)在注重知識(shí)技能目標(biāo)的同時(shí)，更關(guān)注物理科學(xué)的過程，科學(xué)態(tài)度和科學(xué)價(jià)值觀的本身?！笆睾恪辈坏恕安蛔儭保野睾銞l件和討論守恒的必要性。新課程教學(xué)用書一再?gòu)?qiáng)調(diào)“不變量”并不是“守恒量”。不變是指狀態(tài)值的大小，守恒是指變化的過程?！安蛔儭眱H僅只是“守恒”中數(shù)量關(guān)系的一種表達(dá)，并不能作為“守恒”的等效表述。“保持不變”才意味“守恒”過程，而要在課堂教學(xué)的碰撞實(shí)驗(yàn)過程中去讓學(xué)生追尋“始終的不變量”是不現(xiàn)實(shí)，也是沒有必要的。所以指導(dǎo)用書意以新的觀點(diǎn)追尋“不變量”的過程，而不是追尋“保持不變量”的過程?？梢钥闯?，在新教科書中，動(dòng)量守恒定律不再是牛頓定律演繹的結(jié)果。學(xué)生通過教師的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)和自己的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)物體碰撞過程中的確存在某個(gè)不變的物理量。盡管這個(gè)想法是朦朧的，但卻是非常珍貴的，這是探究精神的體現(xiàn)，是科學(xué)方法的教育。章末檢測(cè)(時(shí)間：90分鐘滿分：100分)一、選擇題(本題共10小題，每小題6分，共60分)1．某物體受到一個(gè)－6N·s的沖量作用，則()．A．物體的動(dòng)量一定減少B．物體的末動(dòng)量一定是負(fù)值C．物體動(dòng)量增量的方向一定與規(guī)定的正方向相反D．物體原來動(dòng)量的方向一定與這個(gè)沖量方向相反解析動(dòng)量定理是矢量方程，注意規(guī)定正方向解題．沖量、動(dòng)量都是矢量，對(duì)在一條直線上運(yùn)動(dòng)的物體，規(guī)定正方向后，可用“＋”、“－”號(hào)表示矢量的方向，－6N·s的沖量說明物體所受沖量的大小為6N·s，方向與規(guī)定的正方向相反，由動(dòng)量定理可知正確答案為C.而初、末動(dòng)量的方向、大小由題設(shè)均不能確定．答案C2．質(zhì)量為m的物體以速度v0從地面豎直上拋(不計(jì)空氣阻力)到落回地面，在此過程中()．A．上升過程和下落過程中動(dòng)量的變化量大小均為mv0，但方向相反B．整個(gè)過程中重力的沖量為2mv0C．整個(gè)過程中重力的沖量為0D．上升過程沖量大小為mv0，方向向下解析物體上升下降動(dòng)量變化量相同，均為mv0，都向下．A錯(cuò)、B對(duì)，C錯(cuò)、D對(duì)．答案BD3．兩個(gè)質(zhì)量不同的物體，在光滑的水平面上相向運(yùn)動(dòng)，并發(fā)生正碰，則下列說法中正確的是()．A．碰撞后，質(zhì)量小的物體速度變化大B．碰撞后，質(zhì)量大的物體速度變化大C．若碰撞后連成整體，則整體運(yùn)動(dòng)方向與原來動(dòng)量大的物體的運(yùn)動(dòng)方向相同D．若碰撞后連成整體，則整體運(yùn)動(dòng)方向與原來速度大的物體的運(yùn)動(dòng)方向相同解析兩物體放在光滑水平面上，發(fā)生正碰，由動(dòng)量守恒定律知，兩物體動(dòng)量變化相同，再由Δp＝mΔv知質(zhì)量小的物體速度變化大，A正確、B錯(cuò)誤；兩物體結(jié)合成整體，由m1v1－m2v2＝(m1＋m2)v可知，v方向與動(dòng)量大的物體的運(yùn)動(dòng)方向一致，C正確、D錯(cuò)誤．答案AC圖14．如圖1所示，具有一定質(zhì)量的小球A固定在輕桿一端，另一端掛在小車支架的O點(diǎn)．用手將小球拉至水平，此時(shí)小車靜止于光滑水平面上，放手讓小球擺下與B處固定的橡皮泥碰擊后粘在一起，則在此過程中小車將()．A．向右運(yùn)動(dòng)B．向左運(yùn)動(dòng)C．靜止不動(dòng)D．小球下擺時(shí)，車向左運(yùn)動(dòng)，碰撞后又靜止解析這是反沖運(yùn)動(dòng)，由動(dòng)量守恒定律可知，小球下落時(shí)速度向右，小車向左；小球靜止，小車也靜止．答案D圖25．如圖2所示，A、B兩個(gè)小球在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，它們的動(dòng)量大小分別為p1和p2，碰撞后A球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)，動(dòng)量大小為p1′，此時(shí)B球的動(dòng)量大小為p2′，則下列等式成立的是()．A．p1＋p2＝p1′＋p2′B．p1－p2＝p1′＋p2′C．p1′－p1＝p2′＋p2D．－p1′＋p1＝p2′＋p2解析因水平面光滑，所以A、B兩球組成的系統(tǒng)在水平方向上動(dòng)量守恒．由于p1、p2、p1′、p2′均表示動(dòng)量的大小，所以碰前的動(dòng)量為p1－p2，碰后的動(dòng)量為p1′＋p2′，B對(duì)．經(jīng)變形得－p1′＋p1＝p2′＋p2，D對(duì)．答案BD圖36．質(zhì)量為M和m0的滑塊用輕彈簧連接，以恒定的速度v沿光滑水平面運(yùn)動(dòng)，與位于正對(duì)面的質(zhì)量為m的靜止滑塊發(fā)生碰撞，如圖3所示，碰撞時(shí)間極短，在此過程中，下列哪個(gè)或哪些說法是可能發(fā)生的()．A．M、m0、m速度均發(fā)生變化，分別為v1、v2、v3，而且滿足(M＋m0)v＝Mv1＋m0v2＋mv3B．m0的速度不變，M和m的速度變?yōu)関1和v2，而且滿足Mv＝Mv1＋mv2C．m0的速度不變，M、m的速度都變?yōu)関′，且滿足Mv＝(M＋m)v′D．M、m0、m速度均發(fā)生變化，M和m0速度都變?yōu)関，m速度變?yōu)関2，而且滿足(M＋m)v0＝(M＋m0)v1＋mv2解析因?yàn)榕鲎矔r(shí)間極短，所以m0的速度不發(fā)生變化，A錯(cuò)、D錯(cuò)．碰后M與m的速度可能相同也可能不同，B對(duì)、C對(duì)．答案BC7．現(xiàn)有甲、乙兩滑塊，質(zhì)量分別為3m和m，以相同的速率v在光滑水平面上相向運(yùn)動(dòng)，發(fā)生了碰撞．已知碰撞后，甲滑塊靜止不動(dòng)，那么這次碰撞是()．A．彈性碰撞B．非彈性碰撞C．完全非彈性碰撞D．條件不足，無法確定解析由動(dòng)量守恒3mv－mv＝0＋mv′，所以v′＝2v.碰前總動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)·3mv2＋eq\f(1,2)mv2＝2mv2，碰后總動(dòng)能Ek′＝eq\f(1,2)mv′2＝2mv2，Ek＝Ek′，所以A正確．答案A8．一輛炮車靜止在光滑水平導(dǎo)軌上，車和炮彈總質(zhì)量為M，炮筒水平發(fā)射一質(zhì)量為m的炮彈，炮彈離開炮膛時(shí)對(duì)地速度為v0，則炮車的后退速度為()．A.eq\f(mv0,M)B.eq\f(mv0,M－m)C．－eq\f(Mv0,M－m)D．－eq\f(mv0,M－m)解析將車和炮彈作為一整體，由動(dòng)量守恒定律可得(M－m)v＋mv0＝0，則有v＝－eq\f(mv0,M－m)，故選D.答案D圖49．如圖4所示，一個(gè)木箱原來靜止在光滑水平面上，木箱內(nèi)粗糙的底板上放著一個(gè)小木塊．木箱和小木塊都具有一定的質(zhì)量．現(xiàn)使木箱獲得一個(gè)向右的初速度v0，則()．A．小木塊木箱最終都將靜止B．小木塊最終將相對(duì)木箱靜止，二者一起向右運(yùn)動(dòng)C．小木塊在木箱內(nèi)壁將始終來回往復(fù)碰撞，而木箱一直向右運(yùn)動(dòng)D．如果小木塊與木箱的左壁碰撞后相對(duì)木箱靜止，則二者將一起向左運(yùn)動(dòng)解析木箱和小木塊組成的系統(tǒng)，所受合外力為零，故系統(tǒng)動(dòng)量守恒．系統(tǒng)初動(dòng)量向右，故小木塊相對(duì)木箱靜止后，系統(tǒng)總動(dòng)量也向右，故B項(xiàng)正確，A、D兩項(xiàng)錯(cuò)；而由于小木塊與木箱間的摩擦，系統(tǒng)的機(jī)械能不斷減少，C項(xiàng)錯(cuò)．故正確答案為B項(xiàng)．答案B10．動(dòng)量相等的甲、乙兩車，剎車后沿兩條水平路面滑行．若兩車質(zhì)量之比eq\f(m甲,m乙)＝eq\f(1,2)，路面對(duì)兩車的阻力相同，則兩車的滑行時(shí)間之比為()．A．1∶1B．1∶2C．2∶1D．1∶4解析兩車滑行時(shí)水平方向僅受阻力Ff的作用，在這個(gè)力作用下使物體的動(dòng)量發(fā)生變化．當(dāng)規(guī)定以車行方向?yàn)檎较蚝?，由?dòng)量定理：－F＝eq\f(mv2－mv,t)得－F＝eq\f(－mv,t)，所以兩車滑行時(shí)間：t＝eq\f(mv,Ff)或t＝eq\f(p,Ff)，當(dāng)p、Ff相同時(shí)，滑行時(shí)間t相同．物體的動(dòng)量反映了它克服阻力能運(yùn)動(dòng)多久．從這個(gè)意義上，根據(jù)p、Ff相同，立即可判知t相同．答案A二、非選擇題(本題共3小題，共40分)圖511．(10分)質(zhì)量為M＝2kg的小平板車靜止在光滑水平面上，車的一端靜止著質(zhì)量為mA＝2kg的物體A(可視為質(zhì)點(diǎn))，如圖5所示，一顆質(zhì)量為mB＝20g的子彈以600m/s的水平速度射穿A后，速度變?yōu)?00m/s，最后物體A仍在車上，若物體A與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5，取g＝10m/s2，求平板車最后的速度是多大？解析子彈擊穿A后，A在水平方向獲得一個(gè)速度vA，最后當(dāng)A相對(duì)車靜止時(shí)，它們的共同速度為v.子彈射穿A的過程極短，因此車對(duì)A的摩擦力、子彈的重力作用可略去，即認(rèn)為子彈和A組成的系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒，同時(shí)，由于作用時(shí)間極短，可認(rèn)為A的位置沒有發(fā)生變化，設(shè)子彈擊穿A后的速度為v′，由動(dòng)量守恒定律有mBv0＝mBv′＋mAvA得vA＝eq\f(mBv0－v′,mA)＝eq\f(0.02×600－100,2)m/s＝5m/s.A獲得速度vA相對(duì)車滑動(dòng)，由于A與車間有摩擦，最后A相對(duì)車靜止，以共同速度v運(yùn)動(dòng)，對(duì)于A與車組成的系統(tǒng)，水平方向動(dòng)量守恒，因此有：mAvA＝(mA＋M)v，所以v＝eq\f(mAvA,mA＋M)＝eq\f(2×5,2＋2)m/s＝2.5m/s答案2.5m/s12．(14分)如圖6所示，在水平光滑直導(dǎo)軌上，靜止放著三個(gè)質(zhì)量均為m＝1kg的相同小球A、B、C.現(xiàn)讓A球以v0＝2m/s的速度向著B球運(yùn)動(dòng)，A、B兩球碰撞后粘在一起，兩球繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)并跟C球碰撞，C球的最終速度vC＝1m/s.求：(1)A、B兩球跟C球相碰前的共同速度為多大？(2)兩次碰撞過程中一共損失了多少動(dòng)能？圖6解析(1)A、B相碰滿足動(dòng)量守恒，則mv0＝2mv1，解得兩球跟C球相碰前的速度v1＝1m/s.(2)兩球與C球碰撞同樣滿足動(dòng)量守恒，則2mv1＝mvC＋2mv2解得碰后A、B兩球的速度均為v2＝0.5m/s故兩次碰撞過程中一共損失