1.1 动量 教案-2022- 2023学年高二上学期物理人教版2019选择性必修第一册

课题动量教学目标教学目标：了解生产活动中的各种碰撞现象；经历寻求碰撞中不变量的过程，体会探究过程中猜想、推理和证据的重要性；知道动量的概念及其单位，会计算动量的变化量；认识动量是描述物体状态的物理量，深化运动与相互作用的观念。教学重点：动量概念建立的过程教学难点：科学探究碰撞中的不变量教学过程时间教学环节主要师生活动环节一引入运动强弱的描述环节二寻求碰撞中的不变量环节三课堂练习环节四课堂小结环节一：运动强弱的描述【师】同学们设想一个情景，三个小球以差不多的速度向你飞来。乒乓球你可以轻松接住，棒球的话就要带手套了，如果是铅球，咱们最好躲开。可见，三个球的运动强弱是不同的，铅球最强。思考：为什么？质量大。再思考为什么质量大运动就强？质量大惯性大，物体的运动状态难改变。如果是质量相同，速度越大，运动越强。可见物体的运动强弱与质量和速度都有关，质量和速度从数学角度可以有许多种组合。历史上1644年笛卡尔提出用mv来量度物体的运动，并认为所有物体这个量的总和是不变的。1686年莱布尼兹提出用mv2来量度物体的运动，并认为所有物体这个量的总和是不变的，两种说法争论了近半个世纪，到底物体在相互作用时哪个量保持不变呢？我们来做实验看一看。环节二：寻求碰撞中的不变量【师】思考：观察完全相同的钢球A、B对心碰撞，看到什么现象，有什么猜想？实验：两个完全相同的钢球A、B对心碰撞【师】思考：比较A球拉起的高度和B球摆起的最大高度，得到碰撞后A球的速度大小不变地“传给”了B球，这就意味着，碰撞前后，两球碰撞前后mv这个量之和不变，mv2这个量之和也不变，这个结论具有普遍性吗？实验：将上述B球换成大小相同的C球，使C球的质量小于A球的质量，重复上述实验。观察实验现象。【师】思考：从实验可以看出，质量大的A球与质量小的C球碰撞后，C球的速度比A球碰撞前的速度大，两球碰撞前后的速度之和并不相等。质量大速度较小的A球，使质量小的C球获得了较大的速度。大家猜想质量小的速度大，那会不会是碰撞前后mv2之和不变呢？还是碰撞前后mv之和不变呢？实验:利用气垫导轨和数字计时器测量两个滑块碰撞前后的速度，用电子秤测量两个滑块的质量，将数据计入表格，并计算滑块碰撞前后的动能，比较此实验中两辆小车碰撞前后动能之和是否不变。再计算两辆小车碰撞前后质量与速度的乘积之和是否不变。【师】从实验的数据可以看出，实验中两辆小车碰撞前后，动能之和并不相等，而质量和速度的乘积之和却基本不变。这使我们意识到mv这个物理量具有特别的意义。【师】动量的定义质量和速度的乘积mv的定义为物体的动量P=mv单位：千克米每秒（kg.m/s）矢量：方向与速度的方向相同（这里要明确动量中的速度是瞬时速度，说明动量是状态量）【例1】一个质量为0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到坚硬的墙壁后弹回，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变化了多少？【师】动量是矢量，我们研究的碰撞发生在同一直线上，用正负号来表示动量的和动量变化的方向。设水平向右为正方向碰撞前：p=mv=0.1x6kg.m/s=0.6kg.m/s碰撞后：p’=mv’=-0.1x6kg.m/s=-0.6kg.m/s变化量：△p=-1.2kg.m/s负号表示动量变化的方向水平向左v’v△v【师】动量是矢量，我们也可以通过作图法求解，应注意初、末动量要画在同一起点上，从出动量的箭头指向末v’v△vppP’△p【例2】以初速度v0水平抛出一个质量为m的物体，在不计空气阻力的情况下，物体的速度从v0变到2v0的过程中，物体的动量变化了多少？【师】由于速度方向发生了变化，且不在一条直线上，需要先画出速度（动量）的矢量三角形，找到速度（动量）的变化量，再求解。（P）2V（P）2V0V0V0△V（P0）（P0）（△P）环节四：课堂小结1.通过实验寻求碰撞中的不变量2.动量（1）定义式P=mv，矢量，方向与速度的方向相同。（2）动量的矢量性运算【师】这节课我们通过实验找到了碰撞过程中不