动量守恒定律教学设计

1、动量守恒定律教学设计一、教学目标：（一）知识与技能1、能够运用牛顿定律推导动量守恒定律。2、知道动量守恒定律的适用条件，并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。（二）过程与方法1、在探究推导的过程中培养学生协作学习的能力。2、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，培养学生的逻辑推理能力。3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题。（三）情感、态度与价值观1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。2、引导学生通过对动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用，并体会定律中包含的对称与和谐的美。二、学情分析 ：通过第一、二节的学习，学生已经掌握了动量概念， 再加上之前对牛顿第二，第三

2、定律及运动学公式的学习，为本节课的学些打下了坚实的基础。但是由于学生的物理基础不是很好，所以在教学过程中注重基础问题的研究。重点 :运用牛顿定律推导动量守恒定律难点：动量守恒定律的成立条件四、教学方法教师启发、引导、学生讨论、交流五、教学设计 ：引入新课上节课学习了动量定理，研究了一个物体受到力的作用后，动量怎样变化，例如，站在冰面上的甲乙两个同学，不论谁推一下谁， 他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化。那么这两个同学的总动量怎样变化呢也就说说两个或两个以上的物体相互作用时，又会出现怎样的总结果呢这节课我们就要探讨这个问题。（一）动量守恒定律的推导过渡：在本章的第一节我们通过对

3、实验现象分析得到：两辆小车在相互作用前后，它们的总动量是相等的，那么我们能否用数学推导来证明一下呢用多媒体展示下列物理情景： 在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分是m1 和 m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1 和 v2，且 v1>v2，经过一段时间后， m2 追上了m1，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是1和 vv2m2m1m2m1v2v1v 2v1【推导过程】碰撞前碰撞后根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别是：a1F1F2m1a2m2根据牛顿第三定律， F1、F2 大小相等、方向相反，即：F1= - F2所以： m1a1m2 a2碰撞时两球之间力的作用时间很

4、短，用t 表示，这样，加速度与碰撞前后速度的关系就是： a1v1v1 ，a2v2v2tt把加速度的表达式代入 m1 a1m2 a2 ，并整理得：m1v1m2 v2m1v1m2 v2（）系统内力和外力【对碰撞过程中受力情况进行分析，归纳总结得出概念】系统：两个或多个物体组成的研究对象称为一个力学系统。内力：系统内两物体相互间的相互作用力。外力：系统以外的物体对系统施加的力。【教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论， 加强对内力与外力的区分】例 1 如图所示，光滑水平面上有一质量为 M 的小车 A，其上面有一个质量为 m 的物体 B 正在沿粗糙曲面下滑，以 A 和 B 两个物体为系统，试

5、分析系统的内力和外力分别是哪些力分析： B 和 A 之间的作用力是系统内的物体之间的相互作用力，是内力，具体地说，A 对 B 的弹力和摩擦力以及 B 对 A 的反作用力是内力， 地球是系统外的物体，因此，地球施于 A 和 B 的重力以及地面对 A 的弹力是外力。（二）动量守恒定律【根据上述结论对动量守恒定律进行总结， 给予足够的解释， 总结得出动量守恒定律的内容】1内容表述： 一个系统不受外力或受外力矢量和为零，这个系统的总动量保持不变，这就是动量守恒定律。2数学表达式：m1v1m2 v2m1v1m2v2p1p1P12即：11112222)=- Pm v m v(m vmv3动量守恒定律成立的

6、条件：【教师引导学生完成下列习题，总结得出动量守恒定律的条件】例 2：如图所示，车厢长度为 L，质量为 M，静止 于光滑水平面上，车厢内有 一质 量为 m 的物体 以初 速度 v0 向右运 动， 与车 厢壁 来回碰 撞 n 次后，静止在车厢中，此时车厢速度为：（）A 0B v0，水 平向 右C mv 0 / （ M+m ），水 平向 右D mv 0 / （ M-m ），水 平向 右总结：系统不受外力作用或系统所受外力的矢量和为零时动量守恒（ 2）例 3：一炮挺总质量为M，以速度 v0 匀速行驶，从船上相对海岸的水平速度 v 沿前进方向射出一个质量为m 的炮弹，发射后艇四五速度为v'，若

7、不计水的阻力，以下关系中正确的是（A）A、Mv0(M)'mvm vB、Mv0(Mm v)C、Mv0(Mm v)D、 Mv0Mv 'mv''m(vv0 )m(vv' )解析：由于放射过程极短， 放射过程中其他外力均可不计，故发射炮弹的过程中动量守恒。则由动量守恒定律有Mv0(Mm)v'mv ，故 A 正确。总结：系统所受外力的矢量和不为零，但系统的内力远大于外力（ 3）例 4:质量为 m 的人以大小为 v0 、与水平方向成的初速度跳入一个装着沙子的总质量为 M 的静止沙车中，如图所示，沙车与地面间的摩擦力不计，人与沙车的共同速度为多少解析：把人和沙车看成一个系统，人竖直方向v0受重力，所以系统动量不守恒。但系统在整个过程中水平方向不受外力，则系统水平方向动量守恒。所以 mv0 cos(M m)v ，则 vmv0 cos 。M m总结：系统在某一方向上不受外力作用或所受外力的矢量和为零，则系统在该方向上动量守恒。4.运用动量守恒定律的解题步骤：规定正方向确定研究对象受力分析，判断是否动量守恒找到相互作用的初末状态列出动量守恒表达式，求解【练习】在列车编组站里， 一辆 m1=×104kg 的货车在平直轨道上以 V1=2m/s 的速度运动，碰上一辆 m2=×104kg 的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车