高中物理选修3-5教案

1、最新资料推荐161实验：探究碰撞中的不变量一、三维目标知识与技能1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法3、掌握实验数据处理的方法过程与方法1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法情感、态度与价值观1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力4、在对现象规律的

2、语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会二、教学重点碰撞中的不变量的探究三、教学难点实验数据的处理四、教学过程（一）引入新课课件演示：（ 1）台球由于两球碰撞而改变运动状态（ 2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子1最新资料推荐师：碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）（二）进行新课1、实验探究的基本思路

3、1 1 一维碰撞师：我们只研究最简单的情况 两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动，这种碰撞叫做一维碰撞课件：碰撞演示如图所示， a、b 是悬挂起来的钢球，把小球a 拉起使其悬线与竖直线夹一角度 a，放开后 a 球运动到最低点与b 球发生碰撞，碰后 b 球摆幅为 角如两球的质量 ma=m ，碰后 a 球静止， bb球摆角 =，这说明 a、 b 两球碰后交换了速度如果 mm ，碰后 a、b 两球一起向右摆动ab如果 mf 外 的条件）2、碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变3、碰撞过程中，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

4、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）（二）进行新课1、展示投影片1，内容如下：如图所示，质量为m 的重锤自h 高度由静止开始下落，砸到质量为m 的木楔上没有弹起， 二者一起向下运动 设地层给它们的平均阻力为f，则木楔可进入的深度l 是多少？组织学生认真读题，并给三分钟时间思考（ 1）提问学生解题方法，可能出现的错误是：认为过程中只有地层阻力 f 做负功使机械能损失，因而解之为mg （ h+l） +mgl-fl =0将此结论写在黑板上，然后再组织学生分析物理过程（ 2）引导学生回答并归纳：第一阶段，m 做自由落体运动机械能守恒m 不动，直到m 开始接触 m 为止再下面一

5、个阶段，m 与 m 以共同速度开始向地层内运动阻力f 做负功，系统机械能损失提问：第一阶段结束时，m 有速度， vm2gh ，而 m 速度为零。下一阶段开始时，m 与m 就具有共同速度，即m 的速度不为零了，这种变化是如何实现的呢？引导学生分析出来，在上述前后两个阶段中间，还有一个短暂的阶段，在这个阶段中， m 和m 发生了完全非弹性碰撞，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一阶段，对重锤有：mgh1 mv22第二阶段，对重锤及木楔有mv +0= （ m+m ） v第三阶段，对重锤及木楔有15最新资料推荐(m m)hl fl 01 (m m)v 22（ 4

6、）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 的滑块上用轻杆及轻绳悬吊质量为m 的小球，此装置一起以速度v0 向右滑动另一质量也为m 的滑块静止于上述装置的右侧当两滑块相撞后，便粘在一起向右运动，则小球此时的运动速度是多少？组织学生认真读题，并给三分钟思考时间（ 1）提问学生解答方案，可能出现的错误有：在碰撞过程中水平动量守恒，设碰后共同速度为 v，则有（ m+m ） v0+0（ 2m+m ） v解得，小球速度vmm v02mm（ 2）教师明确

7、表示此种解法是错误的，提醒学生注意碰撞的特点：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，明确以下的研究方法：碰撞之前滑块与小球做匀速直线运动，悬线处于竖直方向两个滑块碰撞时间极其短暂，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竖直方向， 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v0（ 4）小结：由于碰撞中宏观无位移， 所以在有些问题中， 不是所有物体都参与了碰撞过程，在遇到具体问题时一定要注意分析与

8、区别3、展示投影片3，其内容如下：在光滑水平面上，有a、b 两个小球向右沿同一直线运动，取向右为正，两球的动量分别是pa=5kgm/s ，pb =7kgm/s ，如图所示若能发生正碰， 则碰后两球的动量增量pa 、 pb 可能是 （）a pa =-3kgm/s ； pb =3kgm/sb pa =3kgm/s ； pb =3kgm/sc pa =-10kgm/s ； pb =10kgm/s16最新资料推荐d pa =3kgm/s ； pb =-3kgm/s组织学生认真审题（ 1）提问：解决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

9、少量不能大于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一定与受力方向相同； 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：题目仅给出两球的动量，如何比较碰撞过程中的能量变化？帮助学生回忆 ekp2的关系2m（ 3）提问：题目没有直接给出两球的质量关系，如何找到质量关系？要求学生认真读题，挖掘隐含的质量关系，即a 追上 b 并相碰撞，所以， v avb57ma5，即mb，7mamb（ 4）最后得到正确答案为a4、展示投影片4，其内容如下：如图所示，质量为m 的小球被长为l 的轻绳拴住，轻绳的一端固定在o 点，将小球拉到绳子拉直并与水平面成 角的位

10、置上，将小球由静止释放，则小球经过最低点时的即时速度是多大？组织学生认真读题，并给三分钟思考时间（ 1）提问学生解答方法，可能出现的错误有：认为轻绳的拉力不做功，因此过程中机械能守恒，以最低点为重力势能的零点，有mgl(1 sin )1mv22得 v2gl (1 sin )（ 2）引导学生分析物理过程第一阶段，小球做自由落体运动，直到轻绳位于水平面以下，与水平面成 角的位置处为止在这一阶段，小球只受重力作用，机械能守恒成立下一阶段， 轻绳绷直， 拉住小球做竖直面上的圆周运动，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17最新资料推荐提问： 在第一阶段终止的时刻，小球的瞬时速

11、度是什么方向？在下一阶段初始的时刻，小球的瞬时速度是什么方向？在学生找到这两个速度方向的不同后，要求学生解释其原因，总结归纳学生的解释，明确以下观点：在第一阶段终止时刻，小球的速度竖直向下，既有沿下一步圆周运动轨道切线方向（即与轻绳相垂直的方向） 的分量，又有沿轨道半径方向（即沿轻绳方向） 的分量在轻绳绷直的一瞬间，轻绳给小球一个很大的冲量，使小球沿绳方向的动量减小到零，此过程很类似于悬挂轻绳的物体（例如天花板） 与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），因此碰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

12、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2mgl sin1 mv22v/v cos1 v/2mgl(1sin )1 mv 222解得 v2gl(sin2 sin 31)（ 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直观地解决问题下面继续看例题5、展示投影片5，其内容如下：如图所示，质量分别为ma 和 mb 的滑块之间用轻质弹簧相连，水平地面光滑ma 、mb 原来静止，在瞬间给mb 一很大的冲量，使mb 获得初速度v0，则在以后的运动中，弹簧的最大势能是多少？在学生认真读题后，教师引导学生讨论（ 1）ma 、 mb 与弹簧所构成的系统在下一步运动过程

13、中能否类比为一个ma 、 mb 发生碰撞的模型？（因系统水平方向动量守恒，所以可类比为碰撞模型）（ 2）当弹性势能最大时， 系统相当于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型）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e pma mb v022(m amb )18最新资料推荐五、板书设计16.4碰 撞一、碰撞的特点1、碰撞过程中动量守恒2、碰撞过程中，物体没有宏观的位移，但每个物体的速度可在短暂的时间内发生改变3、碰撞过程中，系统的总动能只能不变或减少，不可能增加二、碰撞的分类弹性碰撞和非弹性碰撞六、课后作业优化方案七、教学辅助手

14、段投影片，多媒体辅助教学设备八、课后反思碰撞其实是对动量守恒定律的应用，学生应熟知是哪种碰撞，列什么样的方程，教师在讲解的过程中尽量放慢速度，条理清晰，引导学生形成物理思维16 5反冲运动火箭一、三维目标知识与技能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，了解反冲运动的应用3、了解航天技术的发展和应用过程与方法理解反冲运动的物理实质，能够运用动量守恒定律分析、解决有关反冲运动的问题情感、态度与价值观培养学生动手动脑的能力，发掘学生探索新知识的潜能二、教学重点运用动量守恒定律认识反冲运动的物理实质三、教学难点动量守恒定律的应用四、教学过程（一）引入新课19最新资料推荐教师：用实

15、验方法引入新课：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

16、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。（二）进行新课1、反冲运动（ 1）分析：细管为什么会向后退？教师：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（ 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教师：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学生：分析，礼花为什么会上天？教师：在学生回答的基础上进行小结火箭就是根据

17、这个原理制成的2、火箭教师：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，20最新资料推荐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教师：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五、板书设计16 5反冲运动火箭反冲运动：如果一个静止的物体在内力的作用下分裂为铝箔纸，火柴和支架，反击式水轮机转轮的原理模型，礼花，有关航天发射、空间站等的录像带剪辑，投影片，多媒体辅助教学设备（四）作

18、业：“问题与练习”13 题教学体会思维方法是解决问题的灵魂， 是物理教学的根本； 亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键，离开了思维方法和实践活动，物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花，水中月。17 1能量量子化：物理学的新纪元新课标要求（一）知识与技能1了解什么是热辐射及热辐射的特性，了解黑体与黑体辐射2了解黑体辐射的实验规律，了解黑体热辐射的强度与波长的关系3了解能量子的概念（二）过程与方法了解微观世界中的量子化现象。比较宏观物体和微观粒子的能量变化特点。体会量子论的建立深化了人们对于物质世界的认识。（三）情感、态度与价值观领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学

19、的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验21最新资料推荐探索自然规律的艰辛与喜悦。 教学重点能量子的概念 教学难点黑体辐射的实验规律 教学方法教师启发、引导，学生讨论、交流。 教学用具：投影片，多媒体辅助教学设备 课时安排1 课时 教学过程（一）引入新课教师：介绍能量量子化发现的背景：（多媒体投影，见课件。）19 世纪末页，牛顿定律在各个领域里都取得了很大的成功：在机械运动方面不用说，在分子物理方面，成功地解释了温度、压强、气体的内能。在电磁学方面，建立了一个能推断一切电磁现象的 maxwell 方程。另外还找到了力、电、光、声 -等都遵循的规律 - 能量转化与守恒定律。当时许多物理学家都沉醉于这些成绩和胜利之中。他们认为物理学已经发展到头了。1900 年，在英国皇家学会的新年庆祝会上，著名物理学家开尔文作了展望新世纪的发言：“科学的大厦已经基本完成，后辈的物理学家只要做一些零碎的修补工作就行了。”也就是说： 物理学已经没有什么新东西了，后一辈只要把做过的实验再做一做，在实验数据的小数点后面在加几位罢了！但开尔文毕竟是一位重视现实和有眼力的科学家，就在上面提到的文章中他还讲到：“但是，在物理学晴朗天空的远处，还有两朵令人不安的乌云，-”这两朵乌云是指什么呢？一朵与黑体辐射有关，另一朵与迈克尔逊实验有关。然而，事隔不到一年（1900 年底），