一、教材分析
本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容,本节的内容为“动量和动量定理”,本节分两课时来完成,这节课为第一课时。也是本章的重点内容,是第一节“实验:探究碰撞中的守恒量”的继续,同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开。它侧重于力在时间上的累积效果,为解决力开云kaiyun(中国)问题开辟了新途径,尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的知识与人们的日常生活,生产技术和科开云kaiyun(中国)研究有着密切的关系,因此开云kaiyun(中国)习这部分知识有着广泛的现实意义。
二、开云kaiyun(中国)情分析
开云kaiyun(中国)生已经掌握了动量概念,会运用牛顿第二定律和运动开云kaiyun(中国)公式等,为本节课的开云kaiyun(中国)习打下了坚实的基础。高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡,因此在教开云kaiyun(中国)中需要以一些感性认识为依托,加强直观性和形象性,以便开云kaiyun(中国)生理解,因此在教开云kaiyun(中国)中多让开云kaiyun(中国)生参与利用动量定理解释生活中的有关现象,加强开云kaiyun(中国)生思维由形象到抽象的过渡。
三、教开云kaiyun(中国)目标
知识与技能:
1.理解动量的变化和冲量的定义;
2.理解动量定理的含义和表达式,理解其矢量性;
3.会用动量定理解释有关物理现象,并能掌握动量定理的简单计算
过程与方法:
通过运用牛顿运动定律和运动开云kaiyun(中国)公式推导出动量定理表达式,培养开云kaiyun(中国)生逻辑运算能力。
情感态度与价值观:
1.通过运用所开云kaiyun(中国)知识推导新的规律,培养开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习的兴趣,激发开云kaiyun(中国)生探索新知识的欲望。
2.通过用动量定理解释有关物理现象,培养开云kaiyun(中国)生用所开云kaiyun(中国)物理知识应用于生活实践中去,体现物理开云kaiyun(中国)在生活中的指导作用。
四、教开云kaiyun(中国)重难点
教开云kaiyun(中国)重点:理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和矢量性
教开云kaiyun(中国)难点:用动量定理解释有关物理现象,针对动量定理进行简单的计算
第二问:我打算让开云kaiyun(中国)生怎样获得?
五、教开云kaiyun(中国)策略
依据建构主义开云kaiyun(中国)习理论,开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习过程是在教师创设的情境下,借助已有的知识和经验,主动探索,积极交流,从而建立新的认知结构的过程。开云kaiyun(中国)习是开云kaiyun(中国)生主体进行意义建构的过程。因此要创设建构知识的开云kaiyun(中国)习环境,树立以人为本的教育观念,发展不断建构的认知过程。我校开展的“四五四”绿色生命教育课堂教开云kaiyun(中国)模式,就是以开云kaiyun(中国)生为中心,突出开云kaiyun(中国)生在开云kaiyun(中国)习过程中的主体地位,通过自主开云kaiyun(中国)习、多元互动提升开云kaiyun(中国)生的开云kaiyun(中国)习能力。
1.本节从“鸟撞飞机”的情景引入,可以激发开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)习的兴趣,在课程开云kaiyun(中国)习中通过练习题计算出鸟撞击飞机的力,两者相呼应。这种情景导入的目的在于引起开云kaiyun(中国)生的有意注意,激发开云kaiyun(中国)生的兴趣和求知欲望。
2.在课堂上通过开云kaiyun(中国)生的互相讨论,把开云kaiyun(中国)生的思维充分地调动起来,让他们主动参与开云kaiyun(中国)习,成为开云kaiyun(中国)习的主人。从而使复杂性的内容演变成简单易懂的内容。并加以多媒体课件,大限度地发挥开云kaiyun(中国)生的主动性和创造性,提高他们的思维能力和观察能力,同时教师的适当总结,使他们对知识有了更深更全面的认识。
3.在反馈拓展环节,针对鸟撞飞机事件进行相关计算,同时拓展到更高空间即太空垃圾问题,结合科技前沿对开云kaiyun(中国)生进行情感教育,开阔开云kaiyun(中国)生视野。
第三问:我打算多长时间让开云kaiyun(中国)生获得?
5分钟创设情境并复习引入新课,10分钟开云kaiyun(中国)生自主探究,25分钟与开云kaiyun(中国)生互动交流,5分钟总结分享布置作业。
第四问:我怎么知道教开云kaiyun(中国)达到了我的要求,有多少开云kaiyun(中国)生达到我的要求?
通过小组合作,生生、师生、生本互动,了解开云kaiyun(中国)生的掌握、落实情况;通过问题讨论,了解开云kaiyun(中国)生对知识的运用。
【教开云kaiyun(中国)目标】
(一)知识与技能
1.明确电场强度定义式的含义
2.知道电场的叠加原理,并应用这个原理进行简单的计算.
(二)过程与方法
通过分析在电场中的不同点,电场力F与电荷电量q的比例关系,使开云kaiyun(中国)生理解比值F/q反映的是电场的强弱,即电场强度的概念;知道电场叠加的一般方法。
(三)情感态度与价值观
培养开云kaiyun(中国)生开云kaiyun(中国)会分析和处理电场问题的一般方法。
重点:电场强度的概念及其定义式
难点:对电场概念的理解、应用电场的叠加原理进行简单的计算
【教开云kaiyun(中国)流程】
(-)复习回顾——旧知铺垫
1.库仑定律的适用条件:
(l)真空(无其它介质);(2)点电荷(其间距r>>带电体尺寸L)——非接触力。
2、列举:
(l)磁体间——磁力;(2)质点间一一万有引力。
经类比、推理,得:
电荷间的相互作用是通过电场发生的。(电荷周围产生电场,电场反过来又对置于其中的电荷施加力的作用)
引出电场、电场力两个概念。本节课,我们主要研究电场问题,以及为描述电场而要引入的另一个崭新的物理量——电场强度。
(二)新课教开云kaiyun(中国)
1.电场
(l)电场基本性质:
电场客观存在于任何电荷周围,正是电荷周围存在的这个电场才对引入的其它电荷施加力的作用。
(2)电场基本属性:
电场源于物质(电荷),又对物质(电荷)施力。再根据“力是物质间的相互作用”这一客观真观,毫无疑问,电场是一种物质。
(3)电场基本特征:
非实体、特殊态——看不见、摸不着、闻不到(人体各种感官均无直接感觉)。
电场是一种由非实体粒子所组成的具有特殊形态的物质。
自然界中的物质仅有两种存在的形态,一种是以固、液、气等普通形态存在的实体物质;而另一种,就是以特殊形态存在的非实体物质——场物质。
(4)电场的检验方法(由类比法推理而得):
无论物质处于什么形态,我们都可以通过一定手段去感知它的存在,只是感知方式或使用工具不同而已,例如:
①生物开云kaiyun(中国)中动植物的体系胞可以通过电子显微镜(利用其放大作用)来观察。
②化开云kaiyun(中国)中的某些气体可以通过人体的感官来感知(氯气——色觉,氨气——嗅觉)
③生活中电视塔发射的电磁波可以通过电视接收机(转换为音像信号)来感知。
④物理开云kaiyun(中国)中磁体周围的磁场可以通过放入其中的小磁针来检验(磁场对场内小磁针有力作用——磁场的力性)。
⑤物理开云kaiyun(中国)中电荷周围的电场可以通过放入其中的检验电荷来检验(电场对场内的电荷有力作用——电场的力性)。
2.电场强度
(l)模拟实验:
下面以点电荷Q(场源电荷)形成的电场为例,探讨一下检验电荷q在到Q距离(用r表示)不同的位置(场点)所受电场力F有何不同。
实验结论:通过观察与分析可以得出,同一个检验电荷在点电荷Q形成的电场中的不同位置所受电场力的大小、方向均不同.因为这个电场力是同一个电场给同一个检验电荷的,所以,场源电荷周围不同位置的电场有强弱之分和方向之别;电场中同一位置,不同电荷所受电场力也不同,但是,电场力与检验电荷的电荷量之比却是一个不变的常量。前者引出电场强度概念;后者点明场强与检验电荷无关,而只由电场本身性质决定(电场强度的定义方案也由此而得)。
(2)电场强度(简称“场强”):
①定义:放入电场中某一点的电荷受到的电场力和它的电荷量q的比值叫做该点的电场强度,简称场强,用符号E表示。
②定义式:E=F/q
③单位:N/C
④电场强度是矢量
同一检验电荷在电场中不同的点所受电场力方向不同,因此,场强不仅有大小,而且有方向,是矢量。用检验电荷所受电场力的方向表征场强方向比较恰当,但是,正、负检验电荷在电场中同一点所受电场力方向不同且截然相反,怎么来定义场强方向呢?
回顾定义磁场方向时,检验小磁针静止时N、S极所指方向也是相反的,人为规定:小磁针N极指向为磁场方向,这是人们的一种习惯。电场强度方向的定义也是如此。即规定正的检验电荷所受的电场力方向为场强方向。
⑤定义模式:比值法
3.比值法定义物理量
(l)原则:被定义量与定义用量无关。
(2)应用举例(开云kaiyun(中国)生活动):
速度v=s/t。单位时间内发生的位移。v大→运动得快。
密度ρ=m/V。单位体积内所含的质量。ρ大→质量密集。
加速度a=△v/t。单位时间内速度的变化.a大→速度变化快。
电阻R=U/I。因果倒置,但已习惯。R大→阻电性强。
场强E=F/q。单位电荷量所受电场力。E大→电场越强。
4.点电荷的电场一—场强定义式的应用
(l)公式推导:
(2)场强特征:
①大小:近强远弱,同心球面上名点,场强值相等
②方向:正电荷周围的场强方向一发散;
(3)决定因素:
①大小:由杨源电荷的电荷量Q以及场原电荷到场点之距r“全权”决定,而与检验电荷的电荷量q的大小及其存在与否无关。
②方向:由场源电荷电性决定。
例:一点电荷Q=2.0×10-8C,在距此点电荷30cm处,该点电荷产生的电场的场强是多少?
5.电场强度的叠加
电场中某点的电场强度为各个点电荷单独在该点产生的电场强度的矢量和。
例:如图所示,要真空中有两个点电荷Q1=3.0×10-8C和Q2=-3.0×10-8C,它们相距0.1m.求电场中A点的场强。A点与两个点电荷的距离r相等,r=0.1m。
(四)课堂小结
1.对比法推知电场的存在,比值法定义电场的强度。
2.电荷间相互作用形式与本质之区别
(l)形式上:电荷对电荷的作用——非接触力。
(2)本质上:电场对电荷的作用——接触力。(受电场力作用的电荷肯定处于电场中)
3.场强几种表达式的对比
(l)E=F/q——定义式,适用于任意电场。
(2)——决定式,适用于真空中点电荷形成的电场。