§3-4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律
授课题目 定轴转动刚体的角动量守恒定律及其应用 教学目的 （1） 理解定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律； （2） 能熟练运用绕定轴的角动量守恒分析实际中的转动问题。
教学思想 在教学过程中，首先通过创设情境，提出问题，诱发学生好奇心，预留悬念，导入新课。然后利用板书开展动量定理和角动量定理、动量守恒和角动量守恒的对比教学。这既有利于学生对角动量定律等新知识的理解和掌握，又不容易与动量守恒等概念混淆，起到“温故而知新”的效果。接着理论联系实际，利用绕定轴的角动量守恒定律解释了新课引入时预留的两个问题，前后呼应，扣题！本节课将角动量定理和角动量守恒定律知识的传授和生活中常见实际问题的解决有机地结合起来，体现“从生活走向物理，从物理回归生活”的教学理念，有利于促进学生思维能力、综合能力和科学素养的全面提升。
教学分析 教学内容 （1） 创设情境，提出问题，引入新课； （2） 定轴转动刚体的冲量矩和角动量定理； （3） 定轴转动刚体的角动量守恒定律； （4） 角动量守恒定律的应用。 （5） 课程小结、课后思考题、作业。
教学重点 （1） 两大规律：角动量定理、角动量守恒定律（包括守恒条件和适用范围）； （2） 应用绕定轴的角动量守恒解释生活中的有关物理现象。
教学难点 （1） 刚体定轴转动角动量定理； （2） 运用角动量守恒定律解释转动问题。 教学方法和策略 （1）讲授、启发、类比等授课方式相结合。 （2）多媒体、板书、视频、flash动画演示相结合。
1§3-4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律
教学安排 教学进程 设计意图 一、 创设情境，提出问题，引入新课 1、展示两张单旋翼直升机和双旋翼直升机的图片。
问题1：单旋翼直升机为什么要有尾翼装置？双旋翼直升机为什么设计两个机翼？两个机翼的旋转方向有什么关系？ 2、播放一段花样滑冰和跳水的视频，提醒学生注意观察运动员的肢体动作。
问题2：运动员为什么把双臂和腿时而展开，时而收拢？ 二、 定轴转动刚体的角动量定理 由定轴转动定律，若J保持不变，则： dd()ddJMJJtt外 ddLMt外 （类比：ddPFt外） 创设情境，激发学生的学习兴趣，引发学生共鸣和对问题的思考，导入新课！ 利用刚体定轴转动定律，用板书推导定轴转动刚体的角动量定理，并与质点的动量定理对比教学。 2§3-4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律
221121ddtLtLMtLLL外 （类比：221121ddtPtPFtPPP外） 定义：21dttMt外为M外在21tt时间内对刚体的冲量矩。 说明： （1）冲量矩是矢量 （2）冲量矩是力矩对时间的累积效应。 类比： 冲量：21dttFt外 平动 冲量矩：21dttMt外 转动 角动量定理：合外力矩对刚体的冲量矩等于刚体角动量的增量。 三、 定轴转动刚体的角动量守恒定律 由角动量定理：ddLMt外 若0M外，则LJ恒矢量 （类比：若0F外，则Pmv恒矢量） 角动量守恒定律：当合外力矩等于零，刚体的角动量保持不变。 说明： （1） 守恒条件：合外力矩0M外，与内力矩无关； （2） 角动量守恒定律是自然界的一个基本定律，对刚体、非刚体均适用。 （3） LJ恒矢量分三种情况： a）J、均不变； b）多个刚体组成的系统：iiiJ不变； c）J、均变，但J不变：JJ则；则。 四、 对定轴的角动量守恒定律的应用 （1） 多个刚体组成的系统： 0M外，iiiLJ=恒量 单旋翼直升机：装置尾浆推动大气产生克服机身反转的力矩； 双旋翼直升机：装置反向转动的双旋翼产生反向角动量而相互抵消。（解释问题1） 利用定轴转动刚体的角动量定理，推导定轴转动刚体的角动量守恒定律，并与质点的动量守恒定律对比教学。 内力矩不改变系统的角动量； 阐明角动量守恒定律的守恒条件和适用范围。 使学生了解角动量守恒定律在现实生活和生产技术中的应用，解释预留悬念，理论联系3§3-4 定轴转动刚体的角动量定理和角动量守恒定律
（2） 非刚体： 0M外，JJ；，LJ=恒量 花样滑冰、跳水运动等。（解释问题2） 课堂小结： （1）刚体定轴转动的角动量定理和角动量守恒定律： 角动量定理 动量定理 2121ttMtLL外d 对比 2121ttFtPP外d 角动量守恒定律 动量守恒定律0 , MLJ外外=恒量 0 , FPmv外=恒量 （2）角动量守恒定律的典型应用案例： 直升飞机旋翼设计；花样滑冰和跳水运动等。
课后思考题： （1） 为什么猫从高处落下时总能四脚着地？（视频）； （2） 航天器在对接时是如何实现姿态控制的？（图片）
结束语： 物理的世界永无止境，就像陀螺固执的保持平衡一般，我们除了感叹之外，还要学会去领悟和欣赏！ 实际，扣题！ 总结归纳，帮助学生理清本节课内容的脉络。 布置思考题，课外拓展延伸，加深学生对角动量定理和角动量守恒定律知识的理解。
作业 P145：习题3-20；3-22。 4