高中物理创新数学设计三十七

1、一对内力的合功专题课教学设计【教学目标】1 .本节是在已经复习了动能定理、动量守恒定律的基础之上，专门讨论 对内力的做功问题，以期达到使学生进步明确动能定理的适用条件：功与他 的转化关系等问题的目的。2 .通过对些较为更杂的问题的解决，培养学生分析问题、归纳总结规律 的能力。【重点、难点分析】1 .重点是使学生明确单个内力做功与对内力假功之和的区别；明确内力 做功之和与相对位移的关系。2 .难点是正确区分绝对位移和相对位移。【教具】投影幻灯，投影片。【主要教学过程】（一）引入课题1,复习动能定理、动量守悯定律妁适用条件，即公式中所涉及的位移、速 度都必须是对她的。2,相互接触的两个物体之间可能

2、行相互作用力：对相互作用弹力和 对 相互作用的摩擦力（静摩擦力或滑动摩擦力）。3,单个弹力或摩擦力的做功情况是什么样的呢？在学生回答的基础上总结：（1）单个冲力可能做正功（例升降机地板对物体的弹力,在其加速上升时 做正功）；可能不做功（在其加速度为零时不做功）；可能做负功（在其以小于 g的加速度加速卜降时做负功）。总结的I可时展示投影片如图1所示。（2）单个滑动摩擦力可能做1EJ力（例物体.4竖直落在港光滑水平面运动的 物体6上，经过段时间后一者的水平速度达到致，此过程中滑动摩擦力对 做正功）；可能不做功（在滑动摩擦力作用3物体C沿水平地面以一定初 速度运动最后停止，地面所受到的滑动摩擦力不做

3、功）；可能做负功（物体8 和C所受到的滑动摩擦力均做负功）。总结的同时堪示投影片如图2所示。（3）单个静摩擦力可能做正功（例在施加B物体上的水平拉力/作用 E台放在B上的物体.4相对8挣止，与R 起做匀速运动时，静摩擦力对4 效正功）：可能不做功（例推箱了而未动.静摩擦力不做功）：可能做负功（前 例中，静摩擦力对物体B做负功）。1801固卜（甲）H k（乙）IB 1ffl 2总结的同时展示投影片如图3所示。. I 上:W）（乙，图4.我们已经明确了单个弹力、摩擦力的做功情况，那么，对相互作用的 弹力、摩擦力的合功情况如何呢？此念功所对应的能量变化特点又是什么呢? 这就是木课所要研究的正点。（二

4、）教学过程设计1. 对滑动摩擦力的合功。（1）展示投影片，其内容如下：质量为M、长为/,的木板静置于光滑水平地面上，质量为叱可视为质 占的小物体以水平初速度从木板的左端滑上木板，当它滑到木板的右瑞时, 桧好相对木板而静止，已知小物体与木板间的滑动摩擦因数为外求此过程中 的生热量为多少？组织学生认真读题。q（2）提问：小物体最后相对木板而静止，北.其速上二二原 度是否为零？如不是零，速度是多大？引导学生选取小物体和长木板为研究系统，从水平 ® 4方向动量守恒而判定最后速度不是岑，并进而求出速度值F：mra = （M + /n）r，mv ="7”（3）提问：在此过程中，庠擦力对

5、长木板做什么功，如设长木板的位移为 ”则摩擦力对长木板做功为多少？引导学生得到摩擦力对长木板做功为：丁“ = 唔内，做功为正。（4）提问：摩擦力对小物体做什么功，做功为多少？针对学生可能出现的错误：上二-mg.,强调功必学是对地面参照系的,1802即位杼必须是绝对位移。弓I导学生找到小物体对地的绝对侑移/与对木板的相对位移板K L 及木板对地的绝对位移q的关系，正曲得出功的表述式：% 二-%+ ）。（5）强调功与能量转化的关系，重中正功和负功的含意是给了，和剥夺他 量，并要求学生据此而分析摩擦力对小物体的做功是剥夺/两份能量，份大 小为mg",另一份大小是m型9摩擦力对木板的做功是给

6、予木板以能量，其大小为朋芦”。耍求学生对照上述两种功的关系而得到结论，摩擦力/对小物体做负功而 剥夺的两份能最中，痣中的一份通过其反作用力摩擦/做正功而给予了木板, 另，份（）转化为内能了。（6）引导学生计算 对滑动摩擦力的做功之和，即£犷二- 伍。并由此 而总结出结论：一对滑动摩擦力的做功之和永远为负功。其大小与相忖位移成正比。一对骨动摩擦力的合动与小物体及木板所构成系统的机械能损失量相对 应，其大小等于过程中的生热量。（7）屐示投影片，其内容如下：使小物体m由静止开始沿始角为用的传送带,山月点滑至8点（4、B是 两个转轮与传送带相切的点）。第一次传送带静止不动，第一次传送带按顺时

7、针 方向匀速运动，则两次和比较生热房的关系如何?组织学生认真读题。（8）要求学生回答上述问题，有可能出现的问题是:认为传送带运动时，物体所受滑动摩擦力加大，因而 生热量增多。教师对此问题要迅速广以纠正，但不展开讨论摩擦力的 有关因素，因为这个问题不是本节的重点.认为摩擦力不变，物体同样从4点到B点，位移不 变，因此摩擦力做功不变，生热用两次相等。计对这种问题，教师要引导学生讨论：由A到8一段闺1 位移是绝对位移还是相对位移：站在传送带上初始与小物体重合的一点上.看问 题，两次物体的相对位移有什么不同,再引导学生在 Q二二oc利而得到结论: 生热最加大。要克视学生可能出现的疑问，即：两次都从4到

8、8,物体所受摩擦力做 的负功杓同，因而从物体所剥夺的机械能相同，为什么两次生热量却不同呢？对这类问题，一足强调摩擦力做功叼«葩，而生热病Q=二叼0csM两 次$相不同，因而生热量不同。二是需进一步引导学生分析，作用在传送带上 的摩擦力也对传送带做负功，这样便又从传送带处剥夺了 份机械能，对滑 动摩擦力做功之和的结果，是剥夺了更多的机械能，因而生热星加大。（9）提问：综合以上两个例了，如何仝而地理解 对滑动摩擦力做功之和 为负功？总结归纳学生的回答，强调：对滑动摩擦力做功之和为负功包含三种可 能性，一是两个滑动摩擦力一个做正功，一个做负功，但负功的数值大正功 勺数值：二是两个摩擦力都做

9、负功：三是一个滑动摩擦力做负动，另一个滑动 庠擦力不做功。由于有滑动摩擦力存在时必供生热，因此两个滑动摩擦力均做 正功，或一个做正功，一个做负功，但正功数值大了负功数值，以致一对滑动 庠擦力做功之和为正功的情况绝不可能出现。（10）布置课下思考题：如上例，在小物体从静止开始，自A点沿传送带下滑 小段时，使传送带 开始以一定的速度沿逆时针方向匀速运动，则当小物体运动到6时，生热量与 传送带始终静止相比，有什么变化？2, 对静摩擦力的合功。（1）提问:根据对滑动摩擦力做功和的结果，能否推知 对静摩擦力做 劝和的特点？总结归纳学生回答的结果，强调以下几点：静摩擦力存在于无相对运动的条件之下，因此对于

10、系统来说，定存在 相对位移"为零的条件，因此，对静摩擦力的做功和为零，在仅有静摩擦 力作用时，无热量产生。一对静摩擦力做功和为零包含两种情况：一是每个静摩擦力都不做功 （例推箱子而未动，静麽擦力对箱子、对地面均不做功），这种情况不仅没有机 械能的损失（不生热），而且没有机械能的转移。二是两个静摩擦力一个做正 功，一个做负功，但数值相等，其和为个。这种情况没有机械能的损失（不生 热），但有机械能的转移。再次展示图3的投影片，指出静摩擦力对6做负功，对4做亚功，8的部 分机械能转移为4的机械能，3,对弹力的合功。（I）再次展示图I投影片，力提问：弹力的方向特点是什么？如果弹力做功，则位移

11、方向必然有什么特点？在垂克接触面的方向上两个物体发生相对位移（两物体看为不可乐缩, 还有弹力存在吗？® 对弹力的做功和应该有什么样的特点？在总结归纳学生何答内容的基础上，川导学生得出结论：弹力方向垂克接 触面；如果辨力做功，位移方向必然有垂直接触面的分量；如物体有垂直接触 面上的相对位移,则必然是脱离接触，弹力消失，谈不到弹力的做功问题;因 比只要弹力做功，便不可能有垂宜接触面的相对位移，即两弹力做功的位移必 然相等，所以一对弹力的做功和必然为零。（2）提问：一对弹力的做功和必然为零，包含着几种情况，试举例说明。引导学生得到答案:有两种情况,一是两个弹力都不做功（例如在图1所 示情况

12、中，升降机静止不动，则物体和升降机之间的相互作用弹力均不做功）; 二是两个弹力中个做正功，个做负功，正、负功数值相等，合功为零（例 如升降机向上运动，弹力对物体做正功,对升降机做负功，做功的结果，使升 降机的部分机械能转移到物体上来）。（3）展示投影片，其内容如下：特纯端周定，另端拴小球，小球靠在科市匕用力推斜面向“运动, 在彩绳由竖门位置转到与斜向平行的位置的过程中.斜面弹力对小坤做什么功?引导学生认真读题。（4）收集学生的解题方法，可能出现的方法有：1804认为小球沿斜面向上.运动，位移方向垂直弹力万十向，因此弹力做功为零。/小球对地做圆周运动,在题述过程中，小球每微小-【寸间段内沿圆孤切

13、线方向的位移都有沿垂直斜面向右上方J*r的分量，因此弹力做正功。小球对斜面的弹力显见对斜面做负功，由一对弹力国©做功和为零，可知弹力对小球做正功。教师分析上述二种解答方式，引导学生认识：解法是错误的，原因是混 消了相对位移和绝对位移。解法正确但分析过程复杂。利用对弹力做功和 为零，进而推出结论的解法显然是最简洁的作法。（5）布置课卜思考题：在上例中，如地面是光滑的，斜面在粗河的,在水平力F作用卜，斜面做 匀速直线运动，则在题述过程中，有哪些力做功，能显是如何转化和垃移的。（二）课堂小结1.单个弹力、摩擦力（滑动摩擦力,静摩擦力的做功情况是多种的（lE 小、负功、零），一对弹力、摩擦力

14、（滑动摩擦力、静摩擦力）的做功之和是确 定的（一对滑动摩擦力的合功肯定为负，对弹力或静摩擦力的合动肯定为 零）。2,单个弹力、摩擦力（滑动摩擦力、静摩擦力）的功影响单个物体的机械 能的变化，对弹.力、摩擦力（滑动摩擦力、静摩擦力）的合功影响整个系统 的机械能的变化。【教学说明】1 .本节内容分两课时完成,笫课时讲到对滑动摩擦力的合功中的第 （6）部分。2 . 一对内力的合功是本节的重点，但在更习过程中仍要结合具体问题强化 正确的位移概念，强调区分绝对位移与相对位移。3,对滑动摩擦力的合功是通过具体问题由功的公式引入的，而 对静摩 捺力及一对弹力的合功问题是由滑动摩擦力的结论推论而得知的，这样女

15、排的 目的是为了培养学生的推理和分析能力，促他学生活化所学制的知识。4.在教学中强调功与能显转化的关系，使学生区分机械能的转化与转移。1805 1807 动能、动量的综合性问题专题课教学设计【教学目标】1.在分章复习的基础匕建立力的d种效应之间的关联，构建力学知识的 网络。2,培养学生分析复杂物理过程，建立正确物理图景的能力。3,培养学生抓住过程，模型特点，利用物理规律分析推理的能力。【重点、难点分析】1.重点。熟练学撵解决力学问题的一:个规律；结合具体问题正确选择适当的规律解决问题。2,难点。（1）挖掘题FI的隐含条件；（2）将更杂的物理过程分解为若干特点不同的分过程：（3）对应不同的过程特

16、点,建汇相应的物理模型,以发挥已有知识的正向 迁移作用.【教具】投影仪，投影胶片。【重要教学过程】（）引入新课I,展示投影片，K内容如下:p = q 2 哂.& = A- 一/卜引导学生回忆力的三个作用效应以及与之对应的二个力学规律（牛顿第_定怦、 冲量定理、动能定理），强调时、空是密切相关的，力对时间和空间的累枳过程 往往是同步发生的,2由于三个规律是密切相关的，因此同一个力学问题原则上都可以用这三 个规律去解决。但是由题目给定条件的限制，中学阶段数学知识的限制等等, 在解决其本问题时，还存在选择哪个规律更为简技方便的问题。调动学生讨论并归纳选择规律的一般原则。（1）肖观A中出现时间

17、时，优先选择冲量定理、动员守恒定律解决问题. 1806 （2）迎Fl巾出现位移时，优先选择动能定理、机械能守恒定律解淡问题.（3）遇必要时（如题目要求计算某时刻的力或加速度），或题目所述过程是 匀变速直线运动过程，才使用牛顿第二定价并结合运动学公式解决问题。（二）教学过程设计1 .展示投影片1，其内容如下：如图所示，倾角g=37°的光滑斜面/明 7与倾角为二3（?的光滑斜而DC,通过长度为2 . 2m的光滑水平面8。连接（连接处 J j K很短的光滑圆孤），将质量叫=0. 5kg的小 '球p从4斜面上跑地阖度儿二I.刖】处自m 1由释放，同时将质量为吗的另一小球Q从比面匕某点

18、自由释放，要使两小 球同时进入水平面，且不断地在水平面上同一点发生和向碰撞（机械能无损 失）。求：（1）小球Q自由祥放时，距地面高度h2是多少？（2）P、Q两球在 BC面上碰撞的位置在何处?（3）小球Q的质量机2是多少?组织学牛认真读题。（1）提问：木题所涉及的物理过程行什么特点？启发学生自己发现：两球不断在同地点相向碰撞，说明本题所涉及的物 理过程是个周期性的返复运动过程。（2）提问：就个周期而言，运动可分为几个阶段，各阶段的运动特点是 什么？应该用什么规律去解决？总结D纳学生的答案，得到如下结论：就 个周期而言，运动可分为三个阶段，第 粉段是由两小球各自自由 释放到相遇而未碰撞之打，第二阶

19、段是两小球发生碰撞，第三阶段是由碰撞之 后两小球各自返回（因以后每次发生的都是相向碰撞）直到又回到初始斜面上 并且速度减为零时为止。显然第、第三阶段,两小球的机械能各力守恒。第一阶段两小球作为 个系统,水平方向动量守恒。笫-、笫三阶段，可用机械能守恒定律去解沃，第二个阶段可用动量守 恒定律去解决。（3）请学生在黑板上板书表述上述三个阶段的规律性方程如下：第阶段:对小球 P:g/ij = -5-W| i；)2o对小球 Q ：/)i2g/i2 = 4-n?| l'2： 0J第二阶段：对P、Q系统：叫f - m2 r? = 一 ffl|%+啊”2 °第二阶段：.对小球 P：W| F

20、1 2 = Wj /l1 0对小球。：-y |;2 2 - ,n2 gh 0其中小、分别为小球巴。碰前、碰后即时速度，儿'、1分 别为小球P、Q返向的最大高度，动最守恒方程是在以水平向右为正的规定下列出的。（4）请学生数一卜未知后的个数与方程的个数，答窠分别为8个和5个, 显然无法求解，引导学生继续寻找并建立辅助方程。（5）辅助性方程要根据题目的特殊条件来建立，而题目中很多特殊条件是 除含若给出的，这就需要认真读题，抓住关键性词语；进一步挖掘过程的特殊 性，从而寻找反映这些特殊性的关联关系。启发学生押次认真读题，得到特殊关系为：两小球同时进入水平面。并且在斜面上都做匀加速直线运动，所以

21、可得 关系式为：f 二f。©gsin37 gsin3（r由每次碰撞情况完全和同，所以每次碰后速度大小不改变，仅为方向 相反。由此而得关系为：v = - f|: r2 =-吗。并且每次返网最大高度也应与初始高度相同，所以又存；/（1 = A 1 ；= /»2 °由于题目要求求出碰撞位置，设加撞处血8点为五,因为在水平面上, 两球均做匀速直线运动，且同时进入水平而，运动时到相同，因此有：U v2（6）教师板书上述辅助方程后，再引导学生检查下未知量以及方程的个 数。显然未知量共计9个，而方程共计II个。这时，教师再引导学生考虑,在 籽、领、式所示关系分别代入到方程、中后

22、,则与, 。与便完全相同，因而减少2个。这样，9个未知量刚好与9个方程相互吻 合，题目可解。2.展示投影片2,其内容如下：质量为M的圆股薄板（不计厚度）与质量为川的小球（可视为质点）问 用轻绳连接，开始时，板与球紧挨着，在它们正下方力:0. 2m处，有一固定 支架C,架上右一半径为*的圆孔，旦*小于薄板的半径R。圆孔与薄板中心 均在同一竖宜线匕如图所示。现让球与薄板同时下落（不计空气阻力）,当薄 权落到固定支架匕时，与支架发生无机械能损失的破撞，碰后球与薄板即分离, 宜到轻绳绷紧。在绷紧后的瞬间，板与球具有共同速度匕（绷紧瞬间绳作用力 近大于重力），则在以卜条件时，轻绳的长度满足什么条件可使轻

23、绳细紧瞬间后 权与球的共同速度火的方向竖直向卜'？（1）当卜=也=9时：（2）* =2为任 '.71m意值时。组织学生认真读题。（I）提问：薄板与小球的运动可分为几个阶段，各阶段的特点是什么？可 用什么规律来解决？引导并启发学生进行分析，在学生回答的基础上总结如下：第一阶段，薄板球共同做自由落体运动，下落高度为6,运动过程 中机械能守恒，可用机械能守恒定律来解决。第一阶段，薄板与支架C发生地撞，碰撞中动量守恒，无机械能损失, 可用动量守恒定律及机械能守恒定律来解决问题。1808 1809 因此阶段时间极其短暂,小球仍只受重力作用，其人、速度及加速度都未发生变化。丁第二阶段，薄板

24、做哒克上抛运动，小球做竖点下>1物运动，其间距离地大，直到绳子被拉立时为止.此阶二川二段中，无论对稳板还是对小球，匀变速直线运动公式及 冲量定理的公式均可应用。，第川阶段，绳子突然绷紧，薄板与小球的速度在,瞬间变为-致，即为相当一者之间发生了完全非用2弹性碰撞，动量守恒定律可用。（2）根据上述过程特点及规律，我们可以列出规律性方程（一个学生在黑 杈上写方程，其他同学在本上写方程在教师加以确认后，列出方程如卜.：( M + m)gh = ( M + m。J/q)+ 0 = - A/r0 + 0/<> = rof + gt2o一,'Wg/ = A/ + mv ©

25、= mv2 - rnv0»®J%、 + mv2 = CW + m)rp 9个未知量，7个方程，显然还需补充犍助方程或关系式。（3）引导学生再次读题，找到题口中的特殊要求及关键词语。要求学生网 答，并总结归纳为：门、/为绳子刚好拉宜时的瞬时速度，与其相对应的匕、G之和应恰 好等于绳长L.质量W、加之间的关系是：对绷紧后共同速度%的要求是：% > 0.（以向下为正）带领学生检杳 下，加上绳长/，共计1（）个未知量，规律性加轴助性方程 （或不等式）也是10个，因此题目可解。（4）引导学生思考。纯了绷紧后板与原共同速度向鼠说明绷紧之前的瞬间，系统合动量什 么方向？（向下）无论

26、k为何值都能保证合动最方向向下，只有薄板动帚满足什么条件才能做到？（动量为零或动量方向向卜）由以上分析可知，显然薄板速度为零是使%在任何*值情况卜都向卜的 临界条件。此时对应的绳长是多少呢？（计算结果为A = 0. 8 m）此值是满足题设要求的最大值还是最小伤？（因薄板下落过程中速度总是 比小球速度小，因此间距增大，若绳在薄板卜.落过程中被绷直，显然L>0. 8 m）（三）课堂小结解决力学综合问题的程序是：1.分析物理过程，按特点划分阶段.2,选用相应规律解决不同阶段的问题，列出规律性方程。3 .找出关键性问题,挖掘隐含条件,根据具体特点,列出辅助性方程。4 .检查未知量个数与方程个数是

27、否匹配。5,解方程组。【教学说明】1,正确分析物理过程是学生学习的难点，本节课力图通过对两道例题的分 折，尽量展小出分析的方法及过程，希望能帮助学牛提高分析问题的能力。2,培养学生认真分析题口，找清关健词语和隐含条件，并能用物理及数学 L勺语言将其表达出来（即列出辅助方程），也是学生学习中的难点，木节课在这 方面也多次强调并带领学生实际操作，也是希望能使学生养成良好的审题习惯, 加强他们的阅读、分析的能力。3.第二个例题的第二问，解答中没有强调由公式解得（"）xO.k + 1加，再讨论上的极值的方法，而是通过分析物理过程得到结论，司的是训练学 生把物理学成明白事物的道理，而不是把物理

28、学成数学的运算，借以突出物理 思维能力的培养。4,用恰当的规律去解决问题，即选择合适的解庖途径问题，也是学生学习 的难点,为此，不仅要求学牛.记住个别的规律，更需要构建网络，使之弄清这 色规律的区别和联系，形成头脑中科学有序的记忆，以便在使用时准确、迅速 地提取。因此在本节课的开始，给出了知识忖络的结构图。1810碰撞电化教案教学设计【教学目标】1,熟练掌握“碰撞”问题中动量守恒及能量变化的规律。2 .明确“碰撞”的特点，并学会应用此特点分析和解决问题。培养分析、 推理的能力。3 .学会建立碰撞模型，正向迁移碰撞的规律，以解决相似的物理问题。培 养学牛.发散型的创新思维方式。【重点、难点分析】

29、I.重点是孽握硬推斗动量、能量的变化及其规律，以及珑撞的特点。2,难点是如何利用碰撞特点分析碰撞过程。【教具】投影仪,投影胶片。【主要教学过程】（一）引入新入碰撞过程是物体之间相互作用时间非常短暂的一种特殊过程，因而碓撞具 有如下特点：1,碰撞过程中动量过恒。提问：守恒的原因是什么？（因相互作用时间短暂，因此一般满足尸内> > 户外的条件）2,硬撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短新的时间 内发生改变。3,林撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加。提问：碰撞中，总动能减少最多的情况是什么？（在发生完全非弹性碰撞时 总动能减少最多）熟练掌握碰撞的特点，并解决

30、实际的物理问题，是学习动量守恒定律的基 本要求。（一）教学过程设计1 .展示投影片b内容如卜.：如图所示，质量为M的重律自力高度由静止开始卜落，班到质量为机的 木楔上没存弹起，二者一起向下运动。设地层给它们的平均阻力为3则木楔 可进入的深度是多少？纠织学生认真读题，并给三分钟时间思考。（1）提向学生解题方法，可能出现的错误是:认为过程中只不地层阻力F 艇负功使机械能损失，因而解之为Mg（ h + /,） + mgL - FL = 0« 1811 将此结论写在黑板匕然后再组织学生分析物理过程。M 0T（2）力导学生I可答并归纳：第一阶段，盟做自由落体运 卜动机械能守恒。m不动，直到M开

31、始接触力为止。再下面 J, 个阶段，M与加以共同速度开始向地层内运动。阻力/做负 *y J 功，系统机械能损失。寸上提问：第 阶段结束时，速度,小二不，而加速度为零，卜一阶段开始时，盟与m就具有共同速度，即小的用速度不为零了，这种变化是如何实现的呢？引导学牛分析出来，在上述前后两个阶段中间，还有个短暂的阶段，在 这个阶段中，M和m发生J'完全让弹性碰撞，这个阶段中，机械能（动能）是 有损失的。（3）让学生独立地写出完整的方程组。第阶段，对重锤有：Mgh = y.WV2a第二阶段，对重锤及木楔有陆：+ 0 = （ M +小）九第三阶段，对曳锤及木帙有（M + m）gL - FL = 0

32、- y（ M + 川）/。（4）小结：在这类问题中，没有出现碰撞两个字，碰撞过程是隐含在整个 物理过程之中的，在做题中，要认真分析物理过程，发掘隐含的碰撞问题。2 .展示投影片2,其内容如下：如图所示，在光滑水平地面上，质量为m n的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m的小球，此 4m装置一起以速度片向右滑动。另一质呈也为V77|的滑块附止于上述装置的右侧。当两滑块相撞'一后，便粘在 起向右运动，则小球此时的运动速用2度是多少?组织学生认真读题，并给二分钟思考时间。（I）梃问学生解答方案，可能出现的错误有：在碰捕过程中水平动量守恒, 设碰后共同速度为匕，则有1 M + m）r0 + 0 =（

33、 2M + m）vc解之可用小球速度为二式产”。2M + m（2）教师明确表示此种解法是错误的，提醒学生注意业撞的特点：即宏观 没有位移，速度发生变化，然后要求学生们寻找错误的原因。（3）总结归纳学生的解答，明魂以卜的研究方法：碰撞之前滑块与小球做匀速在线运动，悬线处于竖立方向。两个滑块碰撞时间极其短哲，碰撞前、后瞬间相比，滑块及小球的宏观 位置都没有发生改变，因此悬线仍保持竖直方向。碰撞前后悬线都保持轻立方向，因此碰撞过程中，悬线不可能给小球以 水平方向的作用力，因此小球的水平速度不变。结论是：小球未参与滑块之间的完全非弹性碰撞，小球的速度保持为1812（4）小结：由于碰撞中宏观无位移，所以

34、在市些问题中，不是所市物体都 参与了碰撞过程，有遇到具体问题时定要注意分析与区别。3 .展示投影片3,其内容如下：在光柠水平面上，有,4、8两个小球向右沿同一直线乙运动，取向右为正，两球的动量分别是P<=5梅小，心，班jaru=7 k即1$,和图所示。若能发生正碰，则碰后两球的动量限3磐量、可能是（）oA A = - 3 kgni/s: Apn = 3 kgiii/s图 3B & = 3 kgm/s: 饱=3 kgm/sC A = - 10 kgin/s: pu = 10 kgm/s1） 、二 - 3 kgm/s; pn = - 3 kgni/s组织学生认真审题U（I）提问：解决

35、此类问题的依据是什么？在学生回答的基础上总结归纳为：系统动量守恒；系统的总动能不能增加：系统总能量的减少量不能 大了发生完全非弹性碰撞时的能量减少量；碰撞中每个物体动量的增量方向 定与受力方向相同；如碰撞后向同方向运动，则后面物体的速度不能大于 前面物体的速度。（2）提问：题F1仅给四两球的动量，如何比较碰撞过程中的能量变化？帮助学牛问忆品二5的关系。/m（3）提问：题口没行直接给出两球的质量关系，如何找到质垃关系？要求学生认真读题，挖掘隐含的质量关系，即4追上8并相碰撞，所以山日 11 57 “I 5> Vd，4 >， < 二？。叫 ng ma 7（4）最后得到正确答案为A

36、o4 .展示投影片4,其内容如卜.：如图所示，质量为"7的小球被长为/,的轻绳拴住，轻绳” 的端固定在o点,将小球拉到绳子拉直并与水平面成d角 的位置匕将小球由静止祥放,则小球经过最低点时的即时-一 速度是多大？组织学生认真读题，并给二分钟思考忖间。（1）提问学生解答方法，可能出现的错误有：认为轻纯的 拉力不做功,因此过程中机械能守1S,以量低点为重力势能 的零点，有mg（ L + £sin0）= - mv' 得到：v= v 2gL（1 + si 0）（2）引导学生分析物理过程。第阶段，小原做自由落体运动，克到轻绳位于水平面以下，与水平而成 夕角的位置处方为止,在这

37、一阶段，小球只受重力作用,机械能守恒成立。1813卜一阶段,轻绳糠直，拉住小球做竖直面匕的圆周运动，直到小球来到最 低点，在此过程中，轻绳拉力不做功，机械能守恒成立。提问：在第阶段终止的时刻，小球的即时速度是什么方向？在下阶段 初始的时刻，小球的即时速度是什么方向？在学生找到这两个速度方向的不同后，要求学生解种其原因，总结归纳学 生的解释,明确以F观点:在第一阶段终止时刻，小球的速度竖直向卜，既有沿卜一步圆周运动轨道 切线方向（即与轻绳和垂克的方向）的分鼠，又有沿轨道半径方向（即沿轻绳 方向）的分量。住轻绳绷直的 瞬间，方向给小球个很大的冲量，使小球沿 绳方向的动量减小到零，此过程很类似于悬挂

38、轻绳的物体（例如天花板）。小 球在沿绳的方向上发生了完全非弹性碰撞，由于天花板的质量无限大（相对小 球），因此俺后共同速度趋向于零。在这个过程中，小球沿绳方向分速度所对应 的一份动能全部损失了。因此，整个运动过程按机械能守恒来处理就是错误的,（3）要求学生重新写出正确的方程组。ImgLaind - -y mr2 <>Pi 1 = rcoso-y mr I2 +1 - sin8）= -ymr 2«并解得结果为：t = V 2gL （sdnd - 2sin , d + 1）«（4）小结：很多实际问题都可以类比为碰撞;建立合理的碰撞模型可以很 简洁宜观地解决问题。下面

39、继续看例题。5.展示投影片5,其内容如下：如图所示，质量分别为mA和叫,的滑块之间用轻 产、 产_ 反弹簧相连，水平地而光滑。明、m”原来静止，在瞬间给E 一很大的冲量，使啊获得初速度如,则在以后的运动中，弹簧的最大势能是多少？由5在学生认真读题后，教种引导学生讨论。（1）叫、,nn与弹簧所构成的系统在卜.一步运动过程中能否类比为一个 叫、叫,发生碰报的模型？（因系统水平方向动量守恒,所以可类比为磁揄模 型）（2）当弹性势能最大时,系统相当J发生了什么样的碰撞?（势能最大，动 能损失就最大，因此可建立完全非弹性碰撞模网）经过讨论，得到正确结论以后，要求学生据此而正确解答问题，得到结果 为叫加温

40、p 2 C w f mH ）（三）课堂小结1 .他撞的纤点是解决碰撞问题的依据，定要牢记所有的特点并学会使用 它们分析同题。2 .要善干挖掘般含在物理过程中的碰撞问版，要善于发掘某些过程弓碰撞 相类似的地方，建立碰撞模型去解决类碰撞的问题。 1814 【教学说明】I,利用碰撞特点判断和解决问题是学生学习的重点，本节课安排的第一、 二两道例题都是围绕这内容的，力求把重点突出，使学生能真正掌握.2,挖掘隐含的碰撞过程是学生学习的难点，木节安排的第一、匹两道例题 那是围绕这一内容的，希望通过对过程的分析，使学生领悟发现隋含碰撞问题 的方法，培养他们分析问题的能力。3 .类比碰揄，建立碰撞模型的问题是

41、对学生发放性思维的较高要求。希理 通过关例题开拓他们的思维。4,木节中大量的时间是学生讨论、思考的时间，希望通过学生的活动，实 现学生是学习的主体的地位。1815振动图像和波动图像多媒体教学设计【教学目标】I.通过对比振动图像和波动图像的联系与区别，使学生进 步深刻地认识 到两种图像的不同的物理意义，培养学生的分析能力。2,熟练掌握振动图像与波动图像的特点，能够正确识图并判断图形的变 化。【重点、难点】1, 一点是正确认识波动图像和振动图像,能从图像箫认位移、振幅、周 期、波长，以及振动加速度、速度的方向、大小的比较；及速度、加速度、位 移的变亿的趋势：波的传播方向，并能结合其他条件计算波速，

42、研究波动图线 的变化等问题。2.难点是正确区分振动图像和波动图像，明确它们不同的物理意义，区分 质点的振动与波的传播。【教具】演示用沙摆沙动图像仪:计算机:白制演示振动、波动图形关系软件:投 影仪、投影胶片,长绳子。【主要教学过程】（）引入新课在高年级，我们已分别学习过振动的图像和波动图像，这两种图像的物 理意义有什么不同，它们的联系又是什么，如何应用这两种图像解决振动和波 动问题，就是这节课所要研究的内容。（一）教学过程设计I,振动图像和波动图像的区别和联系。（I）振动图像的演示.用沙摆演示振动图像的形成，说明III于木板做匀速直线运动.其位移« 时间人所以可用木板巾线上的不同位置

43、代表不同的时刻,振动图像记录的是 个质点在不同时刻的振动位移。（2）波动图像的演示。用长绳演示波动图像的形成，说明长能不动时，其上各点表示的是振动质 点的平衡位置.波动图像记录的是在同一时刻，不同平衡位置质点的振动位移。（3）振动图像与波动图像的区别.导学生同忆并总结两种图像的区别,展示投影片1，其内容加下：1816振动图像波动图像研究对象横轴的物理意义周期性©相邻波峰（谷）间跖离图形与时间的关系图形斜率的物理意义教师指甘并组织学生填写，去格内从0的人容分别为：单个质点：无数质点：表示时间：表示振动质点的平衡位置： 表示质点位移随时间变化的周期性；表示质点位移随空间变化的周期性；&#

44、169; 表示一个周期；表示一个波长：随着时间的推移，图形不发生变化；随 着时间的准移，图形沿波的传播方向平移；斜率的大小表示振动速度的大小; 含斜率无物理意义。（4）振动图像与波动图像的相似点。引导学生回忆并总结两种图像用似点为：图像都是正弦或余弦函数曲线。纵地表述的都是质点的位移，其最大侑浓示的都是振幅.（5）暴动图像与波动图像的关联。用计算机演示，如图所示。一列横波沿绳,1传播.在时刻闪光照相，便得到波动图像?一图：看准”0处个质点P,研究不同本 /寸刻P的振动位移，便得到振动图像v - /图， Z1 /内图会交于p处，就振动图像来看，此点表述、 Ya J r7 的是x=0处质点在A=0

45、时刻的位移，就波动 X 图像来看，此点表述的是t= 0时刻久=0处质/ 7点的位移.显然无论从哪个角度来说，描述结r果都必然相同，因此，* = 0处质点，/ =0E刻|fi 1位移，便成为两个图像的关联。展示投影片3其内容如卜.：11 2如图所示，图（a）为一列波动在，=!时刻的波形图，图（脑为此列波 O中，才=4处的质点的振动图，则此列波的传播方向是什么？ 0组织学生认真读题。 1817 提问1:这两个图形的关联点在什么地方？提问2：如何利用关联点获得必要的信息？教师归纳学生的回答内容，总结以下两点：第,两个图形讲述的是同. 列波的事情,因此可以寻找关联点,振动图中，4所熠应的点与波动图巾*

46、二 O所对应的点，描述的都是 = 4处质点左/=/时刻的情况，因此描述结果 o0O必然相同。第二，从振动图中可见，此时刻质点正在振向平衡位置，则从波动 图中可见.卜一时刻，4 = 3处的质点正向位移减小，因此波向左传,O2,正硝认识振动图像和波动图像。（1）正确认识振动图像。展示投影片3,其内容为一振动图像，如图所示。提问：从振动图像可以获得哪些信息？，归纳同学的回答内容，教师最后总结如卜.：读出周期r；读出振幅4；读出任 时刻质点的东动位移（个解），或由位移读出时刻，7 （无数个解）；由曲线的斜率读出任一时刻质点振-4 动的速度大小；读出任一时刻质点振动的逑度方 向:读出任-时刻质点的加速度

47、方向；比较不同时刻加速度的大小：结合具体问题判断振了的阳3初始位置。（2）正确认识波动图像。展示投影片4,其内容如图所示，为一波动图像。提问：从波动图像中可以获得哪些信.息？归纳学生回答的内容，教师总结以下几点：。读出波长；读出版幅；读出狄/ :各质点在该时刻的位移（一个解），或由位 y 2移读出对应的质点平衡位置（无数个辘）：1若已知波的传播方向可读出任质点的. IK I振动速度方向；若已知任一质点的振动速度方向川读出波的传播方向：借助关系式= ",从图中读出入后，已知 或7中的任一个，均可求出另外一个。3.学会解决振动图像和波动图像问题。（1）展示投影片5,共内容加卜.：加图所示

48、是演示简谐原动图像的装置，当盛沙漏斗下面的薄木板a被匀速 拉出时，摆动着的漏斗中漏出的沙在板上形成的曲线显不出摆的位移随时间变 化的关系，板上的rr.线代表时间轴。右侧的两个图是两个摆中的沙在各力 木板上形成的曲线,若板A；和板电拉动的速度力和2的关系为% 则板汽、M上曲线所代表的振动的周期7；和72的关系是（）。A. T?= 1B. T-C.B.八二"1818组织学生认真读题。提问：显见两木板上。* = 而 =2与，这两点结合，意味着什么？ 引导学生结合演示实验认识清楚，不实验中以仅V之间的长度来表示时间的长短，由了速度不等，所以等长不代表等时，匕:2力，所以，”看心0%对应 个振

49、动周期，所以7 =仆。电对应两个周期，所以72 =1E确答案要学生自己得出，是I）选项。（2）展示投影片6,其内容如卜；如图所不，根张紧的水平弹性长绳长的7b两点,相距14. 0m,6点在”点的右方，当,列简谐横波沿此长绳向右传播时，若“点的位移达到® 7正极大时，点的位移恰当零，11向卜运动，经过1. 00s后，”点的位移为零, 且向下运动，而分点的位移恰达到负极大。则这列简谐横波的波速可能等于B. 6m/sD. 14m/sA. 4. 6711VsC. 10iii/s组织学生认真审题。提问:根据题目中第种情况的叙述，你能画出多少种波形图来，这些图 形的关系是什么？（要求学生在黑板上

50、画出图来）对面图出现的错误（例如如图所示）必须认真帮助学生分析认识错误原因 （传播方向反了）,并予以打正。=0、1、2）。防 8提问：根据题目中第一种情况的描述，你能画出什么样的波形来？由第 种情况到第二种情况，波可能传播了多长的距离？要求学牛.在黑板上画出图 来）总结，1纳学生的回答，正确的答案是波向右传了（： + 2人的柜离。提问：波传播的距离与传播所用时间的关系是什么？归纳学生的问答，总结为：在一个周期的时间内，波沿传播方向传播一个 波长的距离。因而本题中,由第一种情况到第一种情况,波的传播用时间，= 1819 （ + ） T（ n2 = （） 1、2）。42给出二分钟的时间，让学生自己

51、继续写出答案耒。选择的结果，选项A、C 正确。（三）课堂小结解决波的传播问题，经验遇到多解的问题，初始和终了的波形图像已定, 是向左还是向右传而得到的，是传了上个波长还是（ +工）个波长（“为自 mm然数）而得到的，都TI可能，住解题时要考虑到这所n的可能性，然后再根据 题目附加的有关条件而决定筛选和取舍。【教学说明】I,振动、波动图像阿想既是教学的重点又是数学的难点，将振动和波动图 像进仃对比史习，对学生认识图像的物理意义，掌握图像的特点应该是有好处 的。2 .本节安排了三个例题，不是很难，但各自强调了不同的侧面。突出了对 依动图像时怔粕的理解，对波的传播方向，传播速度的判断问题，以帮助学生

52、 更熟练地掌握知识，活化知识，提高解决问题的能力，3 .本节中加两个演示实验，虽是在高作过的，但审复的（1的不仅在于 使学生们更熟悉这部分内容，更在于这两个实验有利于学生对问题实质的理解 和领会。4 .教学中大部分内容采取了学生讨论的方式，这对于提高学生的学习自主 也，激发他们的发散型思维是很有好处的.18201821分子动理论讲授式教学设计【教学目标】1,在物理知识方面的要求。（I）拿握分了动理论的三个基本观点：（2）理解阿伏伽德罗常数的物理意义，掌握有关微观证的计算方法。2,通过将有关物理知识条理化进行复习，使学生理解相关知识内在的逻辑 性，从而在较高的层次上掌握分子动理论的基木知识。3,

53、在物理学的方法论匕让学生懂得任何理论都是建立在一定的观察和实 验的基础上的，从实验中总结的规律才是物理知识的源泉。【重点、难点分析】1,重点；分子动理论的三个基木观点，阿伏伽德罗常数。5 .难点：用阿伏W德罗常数朕系宏观量与微观量，进行分子数、分子质量 和体积的计算，并耍区别固、液和气态不同的分子模型。【主耍教学过程】（）引入新课简耍说明本章（分子动理论，内能）复习方法与过去（力，电）之不同点: 理解与记忆并重，掌握估算方法。（一）教学过程设计I,分了动理论的基本内容。引导学生回忆分子动理论的基本内容。（1）物体是由大量分子组成的。提问：从哪些方面证明物体是山大量分子组成的？证明:分子直径的数

54、量级：l（T，n。提问：实验根据？答：油膜法测分子直径。提出实验设计思路巧妙且较易实现。阿伏伽德罗常数6. Oxln.il 'o提问：怎样计算总值？摩尔质量摩尔体枳=1个分了的质翕=I个分子的体积。指出阿伏伽德罗常数的物理意义：1 m”任何物质包含的撇出数都是相同 的，但不同物质的分子质量和体积不同，所以，1 m#不同物质的总质量（摩尔 质量）和总体积（摩尔体积）不同。例1求18铁（be）包含的原子数,已知铁的分子量为56。提示：指出儿二 56,即铁的摩尔质量是M = 56 g/mda指出：姆果知道1g铁包含儿摩尔物质，便可由阿伏加德罗常数求出它包含的原子数。解：1g铁的摩尔数w1n

55、= J = 56g/mol= 56原子数：Ar = nNA =专 x（6.0 x 101'）« 1.1 x IO22。例2求1个钦原了的质量。解. m _ _K的 g/iw，0 3 X IO-23ire髀.“一版一6. 0xl（AmL-9 3xl° 公（叫产9. 3xl0-26kg）例3求1个铁原子的体积。提示：怎样求“摩尔体枳”？提示：将固态铁中的铁原子看成个紧挨个的紧密排列，口.看成立方体 模型。解：1 mol铁原子的体积（庠尔体积）7.18 cn/molo=1.2 x 10 帚°I _ 义 _ 56 一 血 “二不二 7.8g/m/I个铁原子的体积I»7 18（而'/11101A7 : 6.0 x KPmol 1道问：如果把铁原子占有的空间看成立方体，则1个铁原子的直径有多少 米？解：d = 行 = 2X 10 cm= 2x 10"l°mo例4求1m?铁包含的原子数。提小：luiol饮原子的体积匕=4。,则1 cm饮包含的原子数n = 1 cni7解：'' 二 § "二 8 x 1（/。注意例3、例4互为