高三物理 1.2《动量 动量守恒定律》教案 粤教版选修3-5

用心 爱心 专心 1 动量动量 动量守恒定律动量守恒定律 新课标要求新课标要求 一 知识与技能 一 知识与技能 理解动量守恒定律的确切含义和表达式 知道定律的适用条件和适用范围 二 过程与方法 二 过程与方法 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力 三 情感 态度与价值观 三 情感 态度与价值观 培养逻辑思维能力 会应用动量守恒定律分析计算有关问题 教学重点教学重点 动量的概念和动量守恒定律 教学难点教学难点 动量的变化和动量守恒的条件 教学方法教学方法 教师启发 引导 学生讨论 交流 教学用具 教学用具 投影片 多媒体辅助教学设备 课时安排课时安排 1 课时 教学过程教学过程 一 引入新课 一 引入新课 上节课的探究使我们看到 不论哪一种形式的碰撞 碰撞前后 m 的矢量和保持不变 因此 m 很可能具有特别的物理意义 二 进行新课 二 进行新课 1 动量 动量 momentum 及其变化 及其变化 1 动量的动量的定义 物体的质量与速度的乘积 称为 物体的 动量 记为 p mv 单位 kg m s 读作 千克米每秒 理解要点 状态量 动量包含了 参与运动的物质 与 运动速度 两方面的信息 反映了由这 两方面共同决定的物体的运动状态 具有瞬时性 师 大家知道 速度也是个状态量 但它是个运动学概念 只反映运动的快慢和方向 而运动 归根结底是物质的运动 没有了物质便没有运动 显然地 动量包含了 参与运动的 物质 和 运动速度 两方面的信息 更能从本质上揭示物体的运动状态 是一个动力学概 念 矢量性 动量的方向与速度方向一致 师 综上所述 我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生 的方向 动量的大小等于质量和速度的乘积 动量的方向与速度方向一致 2 动量的变化量 动量的变化量 定义 若运动物体在某一过程的始 末动量分别为 p 和 p 则称 p p p 为物体 在该过程中的动量变化动量变化 强调指出 动量变化 p 是矢量 方向与速度变化量 v 相同 一维情况下 p m m 2 m 1 矢量差 例 1 投影 一个质量是 0 1kg 的钢球 以 6m s 的速度水平向右运动 碰到一个坚硬的障碍物后被弹 用心 爱心 专心 2 回 沿着同一直线以 6m s 的速度水平向左运动 碰撞前后钢球的动量有没有变化 变化了 多少 学生讨论 自己完成 老师重点引导学生分析题意 分析物理情景 规范答题过程 详细过程见教材 解答略 2 系统系统 内力和外力内力和外力 学生阅读讨论 什么是系统 什么是内力和外力 系统 什么是内力和外力 1 系统系统 相互作用的物体组成系统 2 内力 系统内物体相互间的作用力 3 外力外力 外物对系统内物体的作用力 教师对上述概念给予足够的解释 引发学生思考和讨论 加强理解 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件 两球碰撞时除了它们相互间的作用力 系统的内力 外 还受到各自的重力和支持力的 作用 使它们彼此平衡 气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计 所以说 m1和 m2系统不受外 力 或说它们所受的合外力为零 3 动量守恒定律 动量守恒定律 law of conservation of momentum 1 内容 一个系统不受外力或者所受外力的和为零 这个系统的总动量保持不变 这个结论叫做动量守恒定律 公式 m1 1 m2 2 m1 1 m2 2 2 注意点 研究对象 几个相互作用的物体组成的系统 如 碰撞 矢量性 以上表达式是矢量表达式 列式前应先规定正方向 同一性 即所用速度都是相对同一参考系 同一时刻而言的 条件 系统不受外力 或受合外力为 0 要正确区分内力和外力 当 F内 F外时 系统动量可视为守恒 思考与讨论 思考与讨论 如图所示 子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木 块 此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过 程中 子弹与木块作为一个系统动量是否守恒 说明理 由 分析 此题重在引导学生针对不同的对象 系统 对应不同的过程中 受力情况不同 总动量可能变化 可能守恒 通过此题 让学生明白 在学习物理的过程中 重要的一项基本功是正确恰当地选取 研究对象 研究过程 根据实际情况选用对应的物理规律 不能生搬硬套 例 2 投影 质量为 30kg 的小孩以 8m s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车 已知平板 车的质量为 90kg 求小孩跳上车后他们共同的速度 解 取小孩和平板车作为系统 由于整个系统所受合外为为零 所以系统动量守恒 规定小孩初速度方向为正 则 相互作用前 v1 8m s v2 0 设小孩跳上车后他们共同的速度速度为 v 由动量守恒定律得 m1v1 m1 m2 v 解得 v 21 11 mm vm 2m s 用心 爱心 专心 3 数值大于零 表明速度方向与所取正方向一致 三 课堂小结 三 课堂小结 教师活动 让学生概括总结本节的内容 请一个同学到黑板上总结 其他同学在笔记本 上总结 然后请同学评价黑板上的小结内容 学生活动 认真总结概括本节内容 并把自己这节课的体会写下来 比较黑板上的小结 和自己的小结 看谁的更好 好在什么地方 点评点评 总结课堂内容 培养学生概括总结能力 教师要放开 让学生自己总结所学内容 允许内容的顺序不同 从而构建他们自己的知 识框架 课后补充练习 1 2002 年全国春季高考试题 在高速公路上发生一起交通事故 一辆质量为 15000 kg 向南行驶的长途客车迎面撞上了一辆质量为 3000 kg 向北行驶的卡车 碰后两车接在一起 并向南滑行了一段距离后停止 根据测速仪的测定 长途客车碰前以 20 m s 的速度行驶 由 此可判断卡车碰前的行驶速率为 A 小于 10 m s B 大于 10 m s 小于 20 m s C 大于 20 m s 小于 30 m s D 大于 30 m s 小于 40 m s 2 如图所示 A B 两物体的质量比 mA mB 3 2 它们原来静止在平板车 C 上 A B 间有一根被压缩了的弹簧 A B 与平板车上表面间动摩擦因数相同 地面光滑 当弹簧突然 释放后 则有 A A B 系统动量守恒 B A B C 系统动量守恒 C 小车向左运动 D 小车向右运动 3 把一支枪水平固定在小车上 小车放在光滑的水平 面上 枪发射出一颗子弹时 关于枪 弹 车 下列说法 正确的是 A 枪和弹组成的系统 动量守恒 B 枪和车组成的系统 动量守恒 C 三者组成的系统 因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小 使系统的动量变化很小 可 以忽略不计 故系统动量近似守恒 D 三者组成的系统 动量守恒 因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用 这 两个外力的合力为零 4 甲乙两船自身质量为 120 kg 都静止在静水中 当一个质量为 30 kg 的小孩以相对于 地面 6 m s 的水平速度从甲船跳上乙船时 不计阻力 甲 乙两船速度大小之比 v甲 v乙 5 2001 年高考试题 质量为 M 的小船以速度 v0行驶 船上有两个质量皆为 m 的小孩 a 和 b 分别静止站在船头和船尾 现在小孩 a 沿水平方向以速率 v 相对于静止水面 向前跃 入水中 然后小孩 b 沿水平方向以同一速率 v 相对于静止水面 向后跃入水中 求小孩 b 跃 出后小船的速度 6 如图所示 甲车的质量是 2 kg 静止在光滑水平面上 上表面光滑 右端放一个质量 为 1 kg 的小物体 乙车质量为 4 kg 以 5 m s 的速度向左 运动 与甲车碰撞以后甲车获得 8 m s 的速度 物体滑到 乙车上 若乙车足够长 上表面与物体的动摩擦因数为 用心 爱心 专心 4 0 2 则物体在乙车上表面滑行多长时间相对乙车静止 g 取 10 m s2 参考答案 1 A 2 BC 3 D 4 5 4 5 因均是以对地 即题中相对于静止水面 的水平速度 所以先后跃入水中与同时跃 入水中结果相同 设小孩 b 跃出后小船向前行驶的