動量守恒定律教學設計

1、動量守恒定律教學設計-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI) JINGBIAN動量守恒定律教學設計一、教學目標：（一）知識與技能2、能夠運用牛頓定律推導動量守恒定律。2、知道動量守恒定律的適用條件，并會用動量守恒定律解決簡單的實際問 題。（二）過程與方法1、在探究推導的過程中培養(yǎng)學生協(xié)作學習的能力。2、運用動量定理和牛頓第三定律推導出動量守恒定律，培養(yǎng)學生的邏輯推理 能力。3、會應用動量守恒定律分析、計算有關問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀1、培養(yǎng)實事求是的科學態(tài)度和嚴謹?shù)耐评矸椒ā?、引導學生通過對動量守恒定律的學習，了解歸納與演繹兩種思維方法的應 用，并體會定律中包含的對稱

2、與和諧的美。二、學情分析：通過第一、二節(jié)的學習，學生已經(jīng)掌握了動量概念，再加上之前對牛頓第 第三定律及運動學公式的學習，為本節(jié)課的學些打下了堅實的基礎。但是 由于學生的物理基礎不是很好，所以在教學過程中注重基礎問題的研究。重點:運用牛頓定律推導動量守恒定律難點:動量守恒定律的成立條件四、教學方法教師啟發(fā)、引導、學生討論、交流五、教學設計：引入新課上節(jié)課學習了動量定理，研究了一個物體受到力的作用后，動量怎樣變化，例如，站在冰面上的甲乙兩個同學，不論誰推一下誰，他們都會向相反的 方向滑開，兩個同學的動量都發(fā)生了變化。那么這兩個同學的總動量怎樣變化 呢也就說說兩個或兩個以上的物體相互作用時，又會岀現(xiàn)

3、怎樣的總結果呢這節(jié) 課我們就要探討這個問題。(-)動量守恒定律的推導過渡：在本章的第一節(jié)我們通過對實驗現(xiàn)象分析得到：兩輛小車在相互作用前后，它們的總動量是相等的，那么我們能否用數(shù)學推導來證明一下呢？用多媒體展示下列物理情景：在光滑水平面上做勻速運動的兩個小球，質(zhì)量分 是皿和叱沿著同一直線向相同的方向運動，速度分別是V】和Vi,且V1>V：,經(jīng) 過一段時間后，業(yè)追上了 兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是和V】.J2 .畀6_ v2 V I77777777777777P/7777777/77【推導過程】碰撞前碰撞后根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過程中兩球的加速度分別是:丘0= a. =加 叫根據(jù)牛頓第

4、三定律，£、毘大小相等、方向相反，即：冷_ F,所以:“=-m2a2碰撞時兩球之間力的作用時間很短，用4表示，這樣，加速度與碰撞前后速度的關系就是：“與V, - V-) (b =- Ar把加速度的表達式代入加“ =-4勺，并整理得:屮+m2v2 = mAv + 屮;(-)系統(tǒng)內(nèi)力和外力【對碰撞過程中受力情況進行分析，歸納總結得出概念】系統(tǒng)：兩個或多個物體組成的研究對象稱為一個力學系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)兩物體相互間的相互作用力。外力：系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)施加的力。【教師對上述概念給予足夠的解釋，引發(fā)學生思考和討論，加強對內(nèi)力與外力的區(qū)分】例1如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M的小車A,其上

5、面有一個質(zhì)量為 m的物體B正在沿粗糙曲面下滑，以A和B兩個物體為系統(tǒng)，試分析系統(tǒng)的內(nèi) 力和外力分別是哪些力？分析：B和A之間的作用力是系統(tǒng)內(nèi)的物體之間的相互作用力，是內(nèi)力， 具體地說，A對B的彈力和摩擦力以及B對A的反作用力是內(nèi)力，地球是系統(tǒng) 外的物體，因此，地球施于A和B的重力以及地面對A的彈力是外力。(-)動量守恒定律【根據(jù)上述結論對動量守恒定律進行總結，給予足夠的解釋，總結得出動 量守恒定律的內(nèi)容】這個系統(tǒng)的總動量保持1. 內(nèi)容表述:個系統(tǒng)不受外力或受外力矢量和為零, 不變，這就是動量守恒定律。2數(shù)學表達式:/MjV, + m2v2 =+ 屮;P =Pap1=-ap2即 ：= -(/&#

6、171;2V2 /W2V2)3.動量守恒定律成立的條件:【教師引導學生完成下列習題，總結得出動量守恒定律的條件】 例2：如圖所示，車廂長度為L,質(zhì)量為靜止于光滑水平面上車廂內(nèi) 有一質(zhì)量為m的物體以初速度V。向右運動，與車廂壁來回碰撞n次后，靜 止在車廂中，此時車廂速度為：()BV。，水平向右C . mvo/ (M+m),水平向右D . mv0/ (M-m),水平向右總結：系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零時動量守恒(2)例3 ：炮挺總質(zhì)量為以速度勻速行駛，從船上相對海岸的水平速度v沿前進方向射出一個質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射后艇四五速度為J若不計水 的阻力，以下關系中正確的是(A)A、Mv0

7、 = (M - m)v + mvB、Mv0 = (M m)v + m(v + v0)9IC、Mvq = (M m)v + m(v + v )D、Mv0 = Mv + mv解析：由于放射過程極短，放射過程中其他外力均可不計，故發(fā)射炮彈的 過程中動量守恒。則由動量守恒定律有Mv0 =(M -m)v +mv ,故A正確?？偨Y：系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力(3)例4：質(zhì)量為m的人以大小為、與水平方向成&的初速度跳入一個裝著沙子的總質(zhì)量為M的靜止沙車中，如圖所示，沙車與地面間的摩擦力不計，人.Vo與沙車的共同速度為多少？解析：把人和沙車看成一個系統(tǒng)，人豎直方向受重力，所以系統(tǒng)動量不守恒。但系統(tǒng)在整個過程中水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方向動量守恒。 所 以()cos & = (M + m)v ,貝lj v = 八八。M + m總結：系統(tǒng)在某一方向上不受外力作用或所受外力的矢量和為零，則系統(tǒng)在該 方向上動量守恒。4.運用動量守恒定律的解題步驟:規(guī)定正方向確定研究對象受力分析，判斷是否動量守恒找到相互作用的初末狀態(tài)列出動量守恒表達式，求解【練習】在列車編組站里，一輛ml=1.8xl04kg的貨車在平直軌道上以VI二2m/ 的速度運動，碰上一輛m2=2.2x 104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結合在一起 繼續(xù)運動，求貨車碰撞后運