動量守恒定律教學(xué)設(shè)計

1、動量守恒定律教學(xué)設(shè)計一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識與技能1能夠運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)動量守恒定律。2、知道動量守恒定律的適用條件，并會用動量守恒定律解決簡單的實(shí)際問題。（二）過程與方法1在探究推導(dǎo)的過程中培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。2、運(yùn)用動量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動量守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理 能力。3、會應(yīng)用動量守恒定律分析、計算有關(guān)問題。（三）情感、態(tài)度與價值觀1培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸椒ā?、引導(dǎo)學(xué)生通過對動量守恒定律的學(xué)習(xí)，了解歸納與演繹兩種思維方法的應(yīng)用，并體會定律中包含的對稱與和諧的美。二、學(xué)情分析：通過第一、二節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了動量概念，再加上之前對牛頓第二， 第三定律及

2、運(yùn)動學(xué)公式的學(xué)習(xí)，為本節(jié)課的學(xué)些打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。 但是由于學(xué) 生的物理基礎(chǔ)不是很好，所以在教學(xué)過程中注重基礎(chǔ)問題的研究。重點(diǎn):運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)動量守恒定律難點(diǎn)：動量守恒定律的成立條件四、教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)、學(xué)生討論、交流五、教學(xué)設(shè)計：引入新課上節(jié)課學(xué)習(xí)了動量定理，研究了一個物體受到力的作用后，動量怎樣變化， 例如，站在冰面上的甲乙兩個同學(xué)，不論誰推一下誰，他們都會向相反的方向滑 開，兩個同學(xué)的動量都發(fā)生了變化。那么這兩個同學(xué)的總動量怎樣變化呢也就說說兩個或兩個以上的物體相互作用時，又會出現(xiàn)怎樣的總結(jié)果呢這節(jié)課我們就要 探討這個問題。(一)動量守恒定律的推導(dǎo)過渡：在本章的第一節(jié)我們通過對實(shí)

3、驗(yàn)現(xiàn)象分析得到：兩輛小車在相互作 用前后，它們的總動量是相等的，那么我們能否用數(shù)學(xué)推導(dǎo)來證明一下呢 用多媒體展示下列物理情景：在光滑水平面上做勻速運(yùn)動的兩個小球，質(zhì)量分是 mi和m2，沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動，速度分別是 vi和V2，且viV2，經(jīng) 過一段時間后，m2追上了 mi，兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是 v i和vm2 mi m2V2vi777777777777777777777777777【推導(dǎo)過程】碰撞前碰撞后miv 2 v 1根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過程中兩球的加速度分別是:Fia2F2m2根據(jù)牛頓第三定律,Fi、F2大小相等、方向相反，即：Fi= - F2ai所以：miai

4、 m2a2碰撞時兩球之間力的作用時間很短，用t表示，這樣，加速度與碰撞前后速度的關(guān)系就是：a vi tvi，v2 v2a2t把加速度的表達(dá)式代入m1a1，并整理得:m1v1m2v2m1v1m2v2()系統(tǒng)內(nèi)力和外力【對碰撞過程中受力情況進(jìn)行分析，歸納總結(jié)得出概念】系統(tǒng)：兩個或多個物體組成的研究對象稱為一個力學(xué)系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)兩物體相互間的相互作用力。外力：系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)施加的力?！窘處煂ι鲜龈拍罱o予足夠的解釋，引發(fā)學(xué)生思考和討論，加強(qiáng)對內(nèi)力與外力的 區(qū)分】例1如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為 M的小車A，其上面有一個質(zhì)量為 m的物體B正在沿粗糙曲面下滑，以 A和B兩個物體為系統(tǒng)，（試分

5、析系統(tǒng)的內(nèi)力和外力分別是哪些力_二分析：B和A之間的作用力是系統(tǒng)內(nèi)的物體之間的相互作用力，是內(nèi)力，具體地說，A對B的彈力和摩擦力以及B對A的反作用力是內(nèi)力，地球是系統(tǒng)外的 物體，因此，地球施于 A和B的重力以及地面對A的彈力是外力。（二）動量守恒定律【根據(jù)上述結(jié)論對動量守恒定律進(jìn)行總結(jié)，給予足夠的解釋，總結(jié)得出動量 守恒定律的內(nèi)容】1 內(nèi)容表述：一個系統(tǒng)不受外力或受外力矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持 不變，這就是動量守恒定律。2 .數(shù)學(xué)表達(dá)式：m1v1 m2v2 m1v1 m2v2Pi Pi Pi =- P2 即： mivi mivi （m2V2 m2V2）3.動量守恒定律成立的條件：【教師

6、引導(dǎo)學(xué)生完成下列習(xí)題，總結(jié)得出動量守恒定律的條件】例2:如圖所示，車廂長度為L,質(zhì)量為M，靜止于光滑水平面上，車廂 內(nèi)有一質(zhì)量為m的物體以初速度vo向右運(yùn)動，與車廂壁來回碰撞n次 后，靜止在車廂中，此時車廂速度為：（）A. 0B. vo,水平向右C. mvo/ ( M+m ),水平向右D. mvo/ ( M-m ),水平向右 總結(jié)：系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零時動量守恒(2)例3: 炮挺總質(zhì)量為M，以速度Vo勻速行駛，從船上相對海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一個質(zhì)量為 m的炮彈，發(fā)射后艇四五速度為v，若不計水的阻力，以下關(guān)系中正確的是(A)A、Mv0(M1m)vmvB、Mvo(M

7、m)vm(vv0)C、Mvo(M1m)vm(vv)D、Mv0Mvmv解析：由于放射過程極短，放射過程中其他外力均可不計， 故發(fā)射炮彈的過 程中動量守恒。貝U由動量守恒定律有 Mv0 (M m)v mv，故A正確。總結(jié)：系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(3)例4:質(zhì)量為m的人以大小為v。、與水平方向成 的初速度跳入一個裝著沙 子的總質(zhì)量為M的靜止沙車中，如圖所示，沙車與地面間的摩擦力不計，人與 沙車的共同速度為多少v則系統(tǒng)在該方解析：把人和沙車看成一個系統(tǒng)，人豎直方向受重力，所以系統(tǒng)動量不守恒。但系統(tǒng)在整個過程 中水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方向動量守恒。所以 mv0cos(M m)v，貝q v mv。CS 。M m總結(jié)：系統(tǒng)在某一方向上不受外力作用或所受外力的矢量和為零, 向上動量守恒。4. 運(yùn)用動量守恒定律的解題步驟： 規(guī)定正方向確定研究對象受力分析，判斷是否動量守恒 找到相互作用的初末狀態(tài) 列出動量守恒表達(dá)式，求解【練習(xí)】在列車編組站里，一輛m仁x 104kg的貨車在平直軌道上以V1=2m/s的 速度運(yùn)動，碰上一輛m2=x 104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起繼續(xù)運(yùn) 動，求貨車碰撞后運(yùn)動