动量守恒定律教案

1、学习必备欢迎下载动量守恒定律·教案一、教学目标1 知道动量守恒定律的内容，把握动量守恒定律成立的条件，并在详细问题中判定动量是否守恒；2 学会沿同始终线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导；3 知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一；二、重点、难点分析1 重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定；2 难点是动量守恒定律的矢量性；三、教具1 气垫导轨、光门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块附有弹簧圈和尼龙拉扣；2 运算机 程序已输入 ；四、教学过程 一引入新课前面已经学习了动量定理，下面再来争论两个发生相互作用的物体所组成的物体系统，在不受外力的情形下，二者发生相互作用前后各自

2、的动量发生什么变化，整个物体系统的动量又将如何？ 二教学过程设计1 以两球发生碰撞为例争论“引入”中提出的问题，进行理论推导；画图：设想水平桌面上有两个匀速运动的球，它们的质量分别是m 1 和 m 2 ，速度分别是v1 和 v 2，而且 v 1v2 ；就它们的总动量动量的矢量和p p 1+p 2 m 1 v1 +m 2 v2 ；经过肯定时间m 1 追上 m 2 ，并与之发生碰撞，设碰后二者的速度分别为v1 和 v 2，此时它们的动量的矢量和，即总动量p p 1+p 2 m 1v 1+m 2v 2；板书： pp 1 +p 2m 1v1 +m 2 v2学习必备欢迎下载p p 1+p 2m 1v 1

3、+m 2v 2下面从动量定理和牛顿第三定律动身争论p 和 p有什么关系；设碰撞过程中两球相互作用力分别是f1 和 f2 ，力的作用时间是t；依据动量定理，m 1 球受到的冲量是 f 1t m 1v 1-m 1v 1； m 2 球受到的冲量是f2t m 2v 2-m 2 v2；依据牛顿第三定律，f1 和 f 2 大小相等，方向相反，即f1 t -f 2 t；板书： f1tm 1v 1 -m 1 v1f 2t m 2v 2-m 2v 2f 1t -f 2t将、两式代入式应有板书： m 1v 1-m 1v 1 -m 2v 2-m 2v 2整理后可得板书： m 1v 1+m 2v 2 m 1v 1+m

4、 2v 2或写成p 1 +p 2 p 1+p 2就是p p这说明两球碰撞前后系统的总动量是相等的；分析得到上述结论的条件：两球碰撞时除了它们相互间的作用力这是系统的内力外，仍受到各自的重力和支持力的作用，但它们彼此平稳； 桌面与两球间的滚动摩擦可以不计，所以说 m 1 和 m 2 系统不受外力，或说它们所受的合外力为零；2 结论：相互作用的物体所组成的系统，假如不受外力作用，或它们所受外力之和为零，就系统的总动量保持不变；这个结论叫做动量守恒定律；做此结论时引导同学阅读“选修本第三册 ”第 110 页；并板书： f 外 0 时p p 3 利用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律；(1)

5、两滑块弹性对撞将弹簧圈卡在一个滑块上对撞学习必备欢迎下载光电门测定滑块m 1 和 m 2 第一次 碰撞前 通过 a 、b 光门的时间t1 和 t2 以及其次次 碰撞后 通过光门的时间 t 1 和 t 2 ；光电计时器记录下这四个时间；将 t1、 t2 和 t 1 、t 2 输入运算机，由编好的程序运算出v1 、v2 和 v 1、 v 2 ；将已测出的滑块质量m 1 和 m 2 输入运算机，进一步运算出碰撞前后的动量p 1、 p2 和 p 1、 p 2 以及前后的总动量p 和 p；由此演示出动量守恒；留意：在此演示过程中必需向同学说明动量和动量守恒的矢量性问题；由于v 1 和 v 2 以及 v

6、1 和 v2 方向均相反，所以p1 +p 2 实际上是 p 1 - p 2，同理p 1+p 2 实际上是 p 1- p 2；(2) 两滑动完全非弹性碰撞 就弹簧圈取下，两滑块相对面各安装尼龙子母扣为简洁明白起见，可让滑块m 2 静止在两光电门之间不动p 2 0 ，滑块 m 1 通过光门a 后与滑块m 2相撞，二者粘合在一起后通过光门b；光门 a 测出碰前 m 1 通过 a 时的时间t，光门 b 测出碰后m 1+m 2 通过 b 时的时间t；将 t 和 t输出运算机，运算出p 1 和 p1 +p 2 以及碰前的总动量p p 1和碰后的总动量p；由此验证在完全非弹性 碰撞中动量守恒；(3) 两滑块

7、反弹 将尼龙拉扣换下，两滑块间挤压一弹簧片将两滑块置于两光电门中间，二者间挤压一弯成形的弹簧片铜片 ；同时松开两手，钢簧片将两滑块弹开分别通过光电门a 和 b ，测定出时间t1 和 t2 ；将 t1 和 t2 输入运算机，运算出v1 和 v 2 以及 p 1 和 p2 ；引导同学熟悉到弹开前系统的总动量p0 0 ，弹开后系统的总动量pt p1 -p 2 0；总动量守恒，其数值为零；4 例题甲、乙两物体沿同始终线相向运动，甲的速度是3m/s ，乙物体的速度是1m/s ；碰撞后甲、乙两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是2m/s ；求甲、乙两物体的质量之比是多少？引导同学分析：对甲、乙两

8、物体组成的系统来说，由于其不受外力，所以系统的动量守恒，即碰撞前后的总动量大小、方向均一样；学习必备欢迎下载由于动量是矢量，具有方向性，在争论动量守恒时必需留意到其方向性；为此第一规定一个正方向，然后在此基础上进行争论；板书解题过程，并边讲边写；讲解： 规定甲物体初速度方向为正方向；就 v 1+3m/s ，v 2 -1m/s ；碰后 v 1 -2m/s ，v 2 2m/s ；依据动量守恒定律应有移项整理后可得m 1 比 m 2 为代入数值后可得m 1/m2 3/5即甲、乙两物体的质量比为3 5 ；5 练习题质量为 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，已知平板车的质量是80kg ，求小孩跳上车后他们共同的速度；分析：对于小孩和平板车系统，由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小，可以不予考虑，所以可以认为系统不受外力，即对人、车系统动量守恒；板书解题过程：跳上车前系统的总动量p mv跳上车后系统的总动量p m+mv由动量守恒定律有mv m