动量守恒教案

1、动量守恒定律 新课通过演示实验及推导，使学生掌握动量守恒的条件及适用范围课时安排：1课时教学用具：演示动量守恒的小车、弹簧和长玻璃板、砝码等（或验证动量守恒定律的气垫导轨和滑块、充气机等）师生互动活动设计：1、教师做好演示实验，从理论上推导动量守恒定律2、学生观察、分析演示实验教学过程：一、引入新课问题提出：两个相互作用的物体，在没有外力作用下，它们的动量变化服从什么规律？演示实验：如图所示，在光滑水平面MN上放两等质量的小车A、B，小车间夹一个弹簧，使弹簧处于压缩状态，并用线拴住小车用火柴烧断线，由于弹簧的弹力，两车分离，并沿着相反方向运动，同时撞到等距离的挡板C、D上，这说明它们碰撞后总动

2、量即动量的矢量和为零，也就是说，它们碰撞前后动量守恒二、理论推导如果使两小车的质量之比，重复上面的实验，可以近似地得到关系，这说明它们碰撞前后动量守恒理论推导：设在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是和，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是和，且两个小球的总动量为：经过一段时间后，两个发生碰撞，碰撞后的速度分别是和，碰撞后的总动量为：设碰撞过程中第一个球和第二个球所受的平均作用力分别是和，力的作用时间是t根据动量定理，第一个球受到的冲量是：，第二个球受到的冲量是：根据牛顿第三定律，和大小相等，方向相反所以：由此得或者上式表明碰撞前后的总动量相等教师提出问题让学生们思考：动量守恒的条

3、件是什么呢？介绍基本概念：系统、内力、外力后得出动量守恒的条件一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变（一）写出动量守恒定律数学表达式的几种形式：1、2、强调动量守恒定律的表达式是矢量式，速度v必须对同一参考系，通常取地面为参考系举例说明动量守恒定律的适用条件，即“一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变”这是所说的“外力之和”与“合外力”不是一个概念“合外力”是指作用在某个物体（质点）上的外力的矢量和，而“外力之和”是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出矢量和（二）推广动量守恒的适用条件：1、系统外力之和不为零，但系统相互作用力远大于外力，但

4、相互作用时间极短，也可认为动量守恒，如碰撞、爆炸等2、系统外力之和不为零，但某一方向外力之和为零，系统在该方向动量守恒（三）说明动量守恒定律的适用范围3、既适用正碰，也适用于斜碰，不仅适用于碰撞，也适用于各种相互作用4、不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统5、不仅适用于低速宏观物体，也适用于高速微观系统三、思考与讨论：在图中所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留在木块内，将弹簧压缩到最短现将子弹、木块和弹簧（质量不可以忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量是否守恒？说明理由分两个

5、过程讨论：将子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）合在一起作为一个研究对象（系统），子弹射入木块时间极短，弹簧未压缩，系统动量守恒，设子弹质量为m，初速为，木块质量为M，射入后子弹和木块立刻有相同的末速度v对系统进行受力分析，得出系统在这一极短时间在水平方向不受外力，竖直方向外力之和为零，系统动量守恒高考资源网KS5U.COM有子弹和木块以共同速度v推动弹簧向左运动，弹簧发生形变，此过程系统水平方向受到墙壁向右的作用力，系统动量不守恒五、例题讲解【例】平板小车C放在光滑的水平地面上，车上表面粗糙，车上有A、B两个木块，中间有一轻细弹簧，弹簧压缩，突然释放弹簧，则（CD）高考资源网A若A、B与平板车上表面的动摩擦因数相同，A、B、C系统动量守恒B若A、B与平板车上表面的动摩擦因数不相同，A、B、C组成的系统动量不守恒C若A、B所受摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒D若A、B所受摩擦力大小不相等，A、B、C组成的系统动量仍守恒引导学生分析系统的受力情况，区别内力与外力，从而选择正确答案六、总结、扩展1、动量定理适用于单个物体，动量守恒定律适用于系统2、动量守恒定律的同一性和瞬时性同一性：速度v必须对同一参考系，通常取地面为参考系瞬时性：是系统相互作用初始时刻的总动量是系统相互作用末了时刻的总动量3、判断动量守