（推薦）人教版高中教學設計

1、機械能守恒定律 教學目標：1、知識與技能 1.理解動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化. 2.掌握機械能守恒定律的表達式.2、過程與方法 經(jīng)過機械能守恒定律的實際應用，進一步理解機械能守恒的條件.3、情感態(tài)度與價值觀 培養(yǎng)理論了解實際的思想，通過規(guī)律、理論的學習，培養(yǎng)學以致用的思想.教學重點：1.機械能守恒的條件.2.在具體的問題中能判定機械能是否守恒,并能列出數(shù)學表達式.教學難點：1.判斷機械能是否守恒.2.靈活運用機械能守恒定律解決問題.課前準備：1.自制課件、學案.2.麥克斯韋滾擺、單擺、彈簧振子.教學過程導入新課影片導入 課件展示翻滾過山車的精彩片斷，激發(fā)學生學習的興趣，引出本節(jié)課的學習內(nèi)容. 在學生

2、觀看過山車的同時,教師提醒學生分析過山車在運行過程中動能和勢能的變化情況.游戲?qū)?教師利用事先準備好的演示器材，請兩個同學配合，指導他們完成一個小游戲，讓同學們認真觀察并思考游戲里面的科學道理.器材：細線、小鋼球、鐵架臺.演示過程：將小鋼球機固定在細線的一端，細線的另一端系在鐵架臺上，使小球與細線形成一個擺.讓一個同學靠近鐵架臺，頭稍低，另一同學把小球由該同學的鼻子處釋放，小球擺動過程中能否碰到該同學的鼻子，提醒注意安全，并思考里面的科學道理.如左下圖. 實驗導入 如右上圖所示，懸掛單擺的鐵架臺上增加一個橫桿P和一把水平放置的尺子AB，實驗時調(diào)整橫桿P的高度,觀察小球擺動的情況；調(diào)整水平尺子

3、的高度使小球從不同位置擺動，觀察小球擺動的情況.將各次實驗現(xiàn)象進行概括，思考這些現(xiàn)象說明什么問題.也可以將單擺懸掛在小黑板上，然后在小黑板上畫上若干條水平橫線，手持短尺替代橫桿.推進新課一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化 前面我們學習了動能、勢能和機械能的知識.在初中學習時我們就了解到，在一定條件下，物體的動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)可以相互轉(zhuǎn)化，動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的例子在生活中非常多，請同學們舉出生活中的例子來說明動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化.參考:1.從樹上掉下的蘋果（勢能向動能轉(zhuǎn)化）；2.自行車猛蹬幾下自由沖上斜坡（動能向勢能轉(zhuǎn)化）；3.拉弓射箭（勢能向動能轉(zhuǎn)化）4.運動會上撐竿跳高運動員在跳起的

4、過程中（人的動能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能,后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的重力勢能）.實驗演示：依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況，即轉(zhuǎn)化過程中物理量的具體變化.通過觀察演示實驗，學生回答物體運動中動能、勢能變化情況.教師小結：物體運動過程中，隨著動能的增大，物體的勢能減小；反之，隨著動能的減小，物體的勢能增大.學生通過實例感受、實驗演示，切實感受到機械能的兩種形式（動能與勢能）之間可以相互轉(zhuǎn)化.而且，轉(zhuǎn)化過程中有力做功.重力做功：動能重力勢能彈力做功：動能彈性勢能.二、機械能守恒定律問題：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關系呢？上述各運動過程中，物體

5、的機械能是否變化呢？ 引導學生通過具體的實例進行理論推導分析.先考慮只有重力對物體做功的理想情況. 情境設置：質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計空氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化(引導學生思考分析).分析：根據(jù)動能定理，有: =WG下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量.取地面為參考平面，有WG=mgh1-mgh2由以上兩式可以得到 =mgh1-mgh2移項得 +mgh2= g+mgh1引導學生分析討論上面表達式的物理意義：等號的左側(cè)表示末態(tài)的機械能，等號的右側(cè)表示初態(tài)的機械能，表達式表明初態(tài)跟末態(tài)

6、的機械能相等.即在小球下落的過程中，重力勢能減小，動能增加，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.問題：此表達式具有普遍意義嗎？還是僅在只受重力的自由落體運動中成立？引導學生自己推導豎直上拋、平拋的過程是否成立.引導學生關注在上述過程中物體的受力情況.可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而機械能總量保持不變.思維拓展 在只有彈力做功的牨體系統(tǒng)內(nèi)呢？課件展示：展示彈簧振子（由于彈簧振子概念學生還沒有接觸，教師可以不提彈簧振子的概念）的運動情況，分析物理過程.教師設疑：在只有重力做功的情況下，機械能是守恒的；同樣作為機械能組成部分的勢能，是否在只有彈力做功的情況下，機械能也能守恒呢？

7、 學生在推導過程中可能會存在一定的困難，教師適當加以輔助推導.對彈簧與小球的運動過程簡要分析，得到動能與勢能的轉(zhuǎn)化關系，并明確：在只有彈力對物體做功時物體的機械能守恒. 通過上面只有重力做功與只有彈力做功兩個部分的推導，師生總結機械能守恒定律的內(nèi)容： 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變. 表達式：Ek2+Ep2=Ep1+Ek1 教師引導學生理解表達式中各量的物理意義，并回顧機械能守恒定律推導過程，加深認識.三、機械能守恒定律的條件思維拓展 通過以上內(nèi)容的學習，我們理解了機械能守恒定律的表達式，但真正應用到解題過程還是有限制的. 大屏幕投影機械能守恒定

8、律的內(nèi)容，并用不同顏色展示“在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”，突出強調(diào)守恒的受力前提.引導學生自己總結守恒的條件. 有的學生認為守恒條件應該是只受重力或彈力; 有的學生認為守恒條件應該是只有重力或彈力做功. 在肯定兩位學生認真思考的基礎上，教師質(zhì)疑兩位學生的意見，激發(fā)他們思考的積極性：兩位同學說的有什么不同嗎？學生討論：只有重力或彈力做功，還包含這樣的意思：可能還受其他力，但其他力不做功.思維追蹤：機械能守恒定律的條件應該怎樣表述呢？舉例說明.學生總結：機械能守恒定律的條件可以表述為:1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做

9、單擺運動的物體.例題 在距離地面20 m高處,以15 m/s的初速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取g=10 m/s2，求小球落地速度大小.引導學生思考分析，提出問題：1.前面學習過應用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現(xiàn)在能否應用機械能守恒定律解決這類問題？2.小球拋出后至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恒的條件？如何應用機械能守恒定律解決問題？3.歸納學生分析的結果，明確：小球下落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恒條件，可以用機械能守恒定律求解；應用機械能守恒定律時，應明確所選取的運動過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能.取地面為參考平面，拋出時小球具有的重力勢能Ep1=m

10、gh，動能為Ek1= mv02.落地時,小球的重力勢能Ep2=0,動能為Ek2= mv2.根據(jù)機械能守恒定律,有E1=E2,即mgh+ = mv2落地時小球的速度大小為v= m/s=25 m/s.課堂訓練1.如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（ ） 2.長為L的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，且使其長度的1/4垂在桌邊，如圖所示.松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離

11、開桌邊時的速度大小為多大？ 點撥：求解這類題目時，一是注意零勢點的選取，應盡可能使表達式簡化，該題如選鏈條全部滑下時的最低點為零勢能點，則初始勢能就比較麻煩.二是靈活選取各部分的重心，該題開始時的勢能應取兩部分（桌面上和桌面下）勢能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時的勢能就沒有必要再分，可對整根鏈條求出重力勢能.課堂小結1.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機械能總量不變.2.應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象;(2)對研究對象進行正確的受力分析;(3)判斷各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始

12、、末狀態(tài)時的機械能;(5)根據(jù)機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解.布置作業(yè)1.教材“問題與練習”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機械能守恒定律.板書設計一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化重力做功：動能重力勢能彈力做功：動能彈性勢能二、機械能守恒定律 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變.三、機械能守恒定律的條件1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運動的物體.機械能守恒定律 教學設計教學目標：1、知識與技能  

13、 1.理解動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化.   2.掌握機械能守恒定律的表達式.2、過程與方法    經(jīng)過機械能守恒定律的實際應用，進一步理解機械能守恒的條件.3、情感態(tài)度與價值觀    培養(yǎng)理論了解實際的思想，通過規(guī)律、理論的學習，培養(yǎng)學以致用的思想.教學重點：1.機械能守恒的條件.2.在具體的問題中能判定機械能是否守恒,并能列出數(shù)學表達式.教學難點：1.判斷機械能是否守恒.2.靈活運用機械能守恒定律解決問題.課前準備：1.自制課件、學案.2.麥克斯韋滾擺、單擺、彈簧振子.教學過程導入新課影片導入  &

14、#160; 課件展示翻滾過山車的精彩片斷，激發(fā)學生學習的興趣，引出本節(jié)課的學習內(nèi)容.            在學生觀看過山車的同時,教師提醒學生分析過山車在運行過程中動能和勢能的變化情況.游戲?qū)?#160;    教師利用事先準備好的演示器材，請兩個同學配合，指導他們完成一個小游戲，讓同學們認真觀察并思考游戲里面的科學道理.器材：細線、小鋼球、鐵架臺.演示過程：將小鋼球機固定在細線的一端，細線的另一端系在鐵架臺上，使小球與細線形成一個擺.讓一個同學靠近鐵

15、架臺，頭稍低，另一同學把小球由該同學的鼻子處釋放，小球擺動過程中能否碰到該同學的鼻子，提醒注意安全，并思考里面的科學道理.如左下圖. 實驗導入    如右上圖所示，懸掛單擺的鐵架臺上增加一個橫桿P和一把水平放置的尺子AB，實驗時調(diào)整橫桿P的高度,觀察小球擺動的情況；調(diào)整水平尺子的高度使小球從不同位置擺動，觀察小球擺動的情況.將各次實驗現(xiàn)象進行概括，思考這些現(xiàn)象說明什么問題.也可以將單擺懸掛在小黑板上，然后在小黑板上畫上若干條水平橫線，手持短尺替代橫桿.推進新課一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化    前面我們學習了動能、勢能和機械能的

16、知識.在初中學習時我們就了解到，在一定條件下，物體的動能與勢能(包括重力勢能和彈性勢能)可以相互轉(zhuǎn)化，動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的例子在生活中非常多，請同學們舉出生活中的例子來說明動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化.參考:1.從樹上掉下的蘋果（勢能向動能轉(zhuǎn)化）；2.自行車猛蹬幾下自由沖上斜坡（動能向勢能轉(zhuǎn)化）；3.拉弓射箭（勢能向動能轉(zhuǎn)化）4.運動會上撐竿跳高運動員在跳起的過程中（人的動能轉(zhuǎn)化為桿的彈性勢能,后桿的彈性勢能轉(zhuǎn)化為人的重力勢能）.實驗演示：依次演示麥克斯韋滾擺、單擺和彈簧振子，提醒學生注意觀察物體運動中動能、勢能的變化情況，即轉(zhuǎn)化過程中物理量的具體變化.通過觀察演示實驗，學生回答物體運動中動能、勢能變

17、化情況.教師小結：物體運動過程中，隨著動能的增大，物體的勢能減小；反之，隨著動能的減小，物體的勢能增大.學生通過實例感受、實驗演示，切實感受到機械能的兩種形式（動能與勢能）之間可以相互轉(zhuǎn)化.而且，轉(zhuǎn)化過程中有力做功.重力做功：動能重力勢能彈力做功：動能彈性勢能.二、機械能守恒定律問題：動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化是否存在某種定量的關系呢？上述各運動過程中，物體的機械能是否變化呢？    引導學生通過具體的實例進行理論推導分析.先考慮只有重力對物體做功的理想情況. 情境設置：質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1處速度為v1，下落至高度h2處速度為v2，不計空

18、氣阻力，分析由h1下落到h2過程中機械能的變化(引導學生思考分析).分析：根據(jù)動能定理，有: =WG下落過程中重力對物體做功，重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢能的變化量.取地面為參考平面，有WG=mgh1-mgh2由以上兩式可以得到 =mgh1-mgh2移項得 +mgh2= g+mgh1引導學生分析討論上面表達式的物理意義：等號的左側(cè)表示末態(tài)的機械能，等號的右側(cè)表示初態(tài)的機械能，表達式表明初態(tài)跟末態(tài)的機械能相等.即在小球下落的過程中，重力勢能減小，動能增加，減小的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能.問題：此表達式具有普遍意義嗎？還是僅在只受重力的自由落體運動中成立？引導學生自己推導豎直上拋、平拋的過程是否成立.

19、引導學生關注在上述過程中物體的受力情況.可以證明，在只有重力做功的情況下，物體動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而機械能總量保持不變.思維拓展    在只有彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)呢？課件展示：展示彈簧振子（由于彈簧振子概念學生還沒有接觸，教師可以不提彈簧振子的概念）的運動情況，分析物理過程.教師設疑：在只有重力做功的情況下，機械能是守恒的；同樣作為機械能組成部分的勢能，是否在只有彈力做功的情況下，機械能也能守恒呢？    學生在推導過程中可能會存在一定的困難，教師適當加以輔助推導.對彈簧與小球的運動過程簡要分析，得到動能與勢能的轉(zhuǎn)化關系，并明確：

20、在只有彈力對物體做功時物體的機械能守恒.    通過上面只有重力做功與只有彈力做功兩個部分的推導，師生總結機械能守恒定律的內(nèi)容：    在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變.    表達式：Ek2+Ep2=Ep1+Ek1    教師引導學生理解表達式中各量的物理意義，并回顧機械能守恒定律推導過程，加深認識.三、機械能守恒定律的條件思維拓展    通過以上內(nèi)容的學習，我們理解了機械能守恒定律的表達式，但真正

21、應用到解題過程還是有限制的.    大屏幕投影機械能守恒定律的內(nèi)容，并用不同顏色展示“在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)”，突出強調(diào)守恒的受力前提.引導學生自己總結守恒的條件.    有的學生認為守恒條件應該是只受重力或彈力;    有的學生認為守恒條件應該是只有重力或彈力做功.    在肯定兩位學生認真思考的基礎上，教師質(zhì)疑兩位學生的意見，激發(fā)他們思考的積極性：兩位同學說的有什么不同嗎？學生討論：只有重力或彈力做功，還包含這樣的意思：可能還受其他力，但其他力不做功.思維追蹤：

22、機械能守恒定律的條件應該怎樣表述呢？舉例說明.學生總結：機械能守恒定律的條件可以表述為:1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運動的物體.例題  在距離地面20 m高處,以15 m/s的初速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取g=10 m/s2，求小球落地速度大小.引導學生思考分析，提出問題：1.前面學習過應用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現(xiàn)在能否應用機械能守恒定律解決這類問題？2.小球拋出后至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恒的條件？如何應用機械能守恒定律解決問題？3.歸納學生分析的結果，明確：小球下

23、落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恒條件，可以用機械能守恒定律求解；應用機械能守恒定律時，應明確所選取的運動過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能.取地面為參考平面，拋出時小球具有的重力勢能Ep1=mgh，動能為Ek1= mv02.落地時,小球的重力勢能Ep2=0,動能為Ek2= mv2.根據(jù)機械能守恒定律,有E1=E2,即mgh+ = mv2落地時小球的速度大小為v= m/s=25 m/s.課堂訓練1.如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊

24、向下運動，圖C中的木塊向上運動.在這四個圖所示的運動過程中機械能守恒的是（    ） 2.長為L的均勻鏈條放在光滑的水平桌面上，且使其長度的1/4垂在桌邊，如圖所示.松手后鏈條從靜止開始沿桌邊下滑，則鏈條滑至剛剛離開桌邊時的速度大小為多大？ 點撥：求解這類題目時，一是注意零勢點的選取，應盡可能使表達式簡化，該題如選鏈條全部滑下時的最低點為零勢能點，則初始勢能就比較麻煩.二是靈活選取各部分的重心，該題開始時的勢能應取兩部分（桌面上和桌面下）勢能總和，整根鏈條的總重心便不好確定，最后剛好滑出桌面時的勢能就沒有必要再分，可對整根鏈條求出重力勢能.課堂

25、小結1.在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的機械能總量不變.2.應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象;(2)對研究對象進行正確的受力分析;(3)判斷各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件;(4)視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能;(5)根據(jù)機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解.布置作業(yè)1.教材“問題與練習”第1、3、4題.2.觀察記錄生活中其他的物理情景，判斷其是否符合機械能守恒定律.板書設計一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化重力做功：動能重力勢能彈力做功：動能彈性勢能二、機械能守恒定律    在只有重力

26、或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變.三、機械能守恒定律的條件1.只受重力（彈力），不受其他力.如自由落體的物體.2.除重力（彈力）以外還有其他力，但其他力都不做功.如做單擺運動的物體.評價該教學設計符合新課改的教學理念，突出了學生的主體地位，滿足了全體學生的差異需求。也是從教材的特點出發(fā)，可以較好的完成既定的教學目標。動量守恒定律教學設計教學目標與要求1、理解系統(tǒng)、內(nèi)力、外力的概念和動量守恒定律的物理意義；2、明確動量守恒的條件和適用范圍；3、培養(yǎng)學生從實驗現(xiàn)象中搜集和處理信息的能力，加強對學生辯證思維能力的培養(yǎng)。4、通過小組學習的方式，培養(yǎng)學生的合作精神。教

27、學過程一、問題討論1、問題：一人面對著墻壁，站在光滑的水平面上，當他用力推墻后，會發(fā)生什么現(xiàn)象？并用學過的知識予以解釋。2、討論：要求學習小組成員討論時，各人發(fā)表觀點，相互補充完善，形成統(tǒng)一意見后，可由小組代表發(fā)言，未形成統(tǒng)一意見的小組，成員可以自由發(fā)言。3、總結：教師肯定學生正確的分析，對回答中的不足或錯誤，予以認真剖析、更正。教師進一步強調(diào)動量定理：只要物體受到外力的沖量，物體的動量就一定變化。在上述問題中，之所以有些同學認為墻未動，并不是墻的動量未發(fā)生變化，而是墻是與地球聯(lián)在一起，質(zhì)量太大，速度變化太小，我們發(fā)現(xiàn)不了。二、新課學習（一）實驗：1、教師演示，學生觀察 兩個小車靜止的放在光滑

28、的水平玻璃板上，它們之間裝有壓縮的彈簧，并用細線把它們拴在一起。要求學生觀察，在下面三種情況下，各有什么現(xiàn)象，從這些現(xiàn)象中能否發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？小車質(zhì)量相等。（用天平稱小車的質(zhì)量），在離兩小車等距離的地方各放一塊檔板，剪斷細線。 A車的質(zhì)量是B車的2倍（用天平稱量），移動A車的檔板，使其到A車的距離減為原來的一半，剪斷細線。A車的質(zhì)量為B車的3倍，移動A車的檔板，使其到A車的距離減為原來的1/3，剪斷細線。2、學生整理實驗數(shù)據(jù)3、總結：各學習小組成員之間交換意見，共同討論，由代表發(fā)言，教師作適當點評，再和全班同學共同總結實 驗 用相關物理量表述現(xiàn)象（重要信息） 結 論 實驗一 m1 = m2 s1

29、 = s2 v1 = v2 m1v1 = m2v2 實驗二 m1=2m2 s1= v1= m1v1 = m2v2 實驗三 m1=3m2 s1= v1= m1v1 = m2v2 4、討論m1v1 = m2v2的物理意義，要求學生注意分析小車發(fā)生作用的前后，每個小車動量的變化，同時注意兩個小車的總動量有何變化？要求學生獨立思考，自由發(fā)言，可相互補充或更正，教師適時提問引導。m1v1=m2v2的物理意義：兩小車發(fā)生相互作用后，動量的大小相等，方向相反，因此總動量（動量的矢量和）為零。不難發(fā)現(xiàn)，相互作用前，兩車均靜止，總動量也等于零，可見兩個小車的總動量在作用前后保持不變。就每個小車來說，動量是變化的

30、，而兩個小車組成的整體動量不變。三、動量守恒定律的理論推證1、請學生認真學習圖7-13的問題推證過程，小組內(nèi)可互相交流。要求學生回答下面問題（1）在這一推證過程中，運用了哪幾個定律或定理？（2）推證的結果是什么？ P1+ P2 = P1+ P2或m1v1+ m2v­2 = m1v1+ m2v­2（3）根據(jù)這一結果，我們能否認為對于相互作用的物體在任何條件下，動量都保持不變呢？在實驗中用的水平玻璃板，上述問題中小球在光滑的水平地面上。這玻璃板、光滑暗示了一個什么條件？這說明小車、小球在水平方向上不受力作用，分析小車、小球受力情況，不難發(fā)現(xiàn)，它們所受合力為零。2、系統(tǒng)內(nèi)力和外力

31、 動量守恒的條件和適用范圍系統(tǒng)相互作用的物體組成一個系統(tǒng)。系統(tǒng)可大、可小，系統(tǒng)內(nèi)的物體可多可少。內(nèi)力系統(tǒng)內(nèi)物體間的相互作用力外力系統(tǒng)以外的物體對系統(tǒng)內(nèi)物體的作用力內(nèi)力和外力并不是不變的，隨系統(tǒng)范圍的大小不同，內(nèi)力可以變成外力，外力也可以變成內(nèi)力。兩個相互作用的物體（系統(tǒng)）總動量保持不變是有條件的，其條件是系統(tǒng)所受合外力為零或不受外力。動量守恒定律：一個系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。適用范圍：碰撞（正碰、斜碰）和任何形式的相互作用多個物體組成的系統(tǒng)比牛頓定律適用范圍更廣，高速運動、低速運動、宏觀物體、微觀物體，是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。課堂鞏固 系統(tǒng) 內(nèi)力 外

32、力 動量守恒定律表達式：P1+ P2 = P1+ P2或m1v1+ m2v­2 = m1v1+ m2v­2動量守恒定律的適用條件和范圍課后練習1、圖7-16思考題2、P125 2、3驗證動量守恒定律氣墊導軌實驗 物理組 賈杰教學設計思想：利用氣墊導軌實驗來驗證動量守恒定律，作為課堂教學的深化與補充，可以使學生獲得對動量守恒定律的感性認識，與以往學習的純理論知識相互印證，加深學生對動量守恒的理解。實驗利用光電門裝置采集實驗數(shù)據(jù)，輸入計算機，由物理實驗微機輔助教學系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，提了實驗精度，節(jié)約處理數(shù)據(jù)的時間，使學生的精力集中于對實驗現(xiàn)象的觀察，對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，尋找

33、規(guī)律。學生通過實驗得到與以往理論學習的相同的結論，不但可以增強對動量守恒定律的感性認識，還通過動腦、動手、動口、積極參與教學過程，最大限度的培養(yǎng)學生分析、綜合、解決問題的能力。教學目標 一、知識目標1、通過實驗使學生獲得對動量守恒定律以及守恒條件、適用范圍的感性認識。2、進一步明確動量守恒情況下能量的變化情況。二、能力目標1、通過學生分組實驗，親自參與教學，增強學生的動手能力，實驗能力。2、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力以及發(fā)散思維的能力。三、德育目標培養(yǎng)學生的協(xié)作意識。教學重點：本節(jié)課的重點在于通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、整理，得出動量守恒定律的內(nèi)容以及適用條件、適用范圍。并在此基礎上明確動量守恒時能量的關系。

34、教學難點：實驗誤差分析，以及對實驗具體操作技巧地把握。教學用具：氣墊導軌、滑塊、天平、彈簧圈、粘扣、擋光片、光電門、物理實驗微機輔助教學系統(tǒng)教學過程 一、課題的引入教師 在系統(tǒng)學習動量守恒之后，我們利用物理微機實驗室的儀器，親自對氣墊導軌上兩個滑塊相互作用前后系統(tǒng)的動量變化情況進行研究，獲得對動量守恒定律、守恒條件、適用范圍的感性認識，進一步明確此過程中能量的變化情況。請同學們回憶動量守恒定律的內(nèi)容、動量守恒的條件、以及動量守恒的適用范圍。學生 （回憶動量守恒定律的內(nèi)容、回答教師的提問）教師 實驗思考題：1、驗證動量守恒，需要測量哪些物理量？2、系統(tǒng)動量守恒的條件是什么？與兩個物體接觸面的性質(zhì)

35、、相互作用前兩滑塊的運動情況有沒有關系？如何通過實驗驗證。3、物體相互作用過程中動量守恒，系統(tǒng)的總能量是否守恒？總能量的變化規(guī)律如何？ 教師參與學生的討論，引導學生歸納實驗原理，設計實驗方案。二、實驗裝置與原理滑塊1 滑塊2 氣墊導軌 彈性圈 擋光片 光電門 在水平氣墊導軌上研究兩個滑塊相互作用的過程中系統(tǒng)動量的變化情況，以及能量的變化情況。實驗儀器如圖所示。 根據(jù)動量守恒應有 ，利用天平測量滑塊的質(zhì)量，利用光電門測量擋光片的遮光時間，計算滑塊m1、m2相互作用前后的速度 、 、 、 ，則可以驗證動量守恒。并計算系統(tǒng)相互作用前后的總動能 、 ，以及能量的變化量 ，并分析相互作用過程中的能量變化

36、規(guī)律。 為了研究接觸面的性質(zhì)以及相互作用前物體運動情況對動量以及能量的變化有無影響，應根據(jù)接觸面性質(zhì)、運動情況的不同組合分別加以驗證。由于時間關系，采取相互合作的方式，每小組只驗證以下幾種情況中的一種：彈性圈的動碰靜、彈性圈對碰、彈性圈追碰，裸塊的動碰靜、裸塊追碰，粘扣的動碰靜。最后將各組實驗結果綜合在一起分析。三、學生分組實驗通過分組實驗驗證相互作用前后系統(tǒng)的動量、能量的變化情況，將實驗結論記錄于實驗記錄單。并在小組內(nèi)分析、討論實驗結果。四、匯總、分析實驗數(shù)據(jù) 接觸面性質(zhì) 粘扣 碰撞前滑塊運動情況 動碰靜 滑塊質(zhì)量（g） 滑塊1：323.6 滑塊2：180.9 實驗次數(shù) 動量（kgm/s）

37、總動量（kgm/s） 總動能（J） Ek/Ek0 滑塊1 滑塊2 1 初狀態(tài) 0.094 0 0.094 0.0136 27% 末狀態(tài) 0.064 0.036 0.100 0.0099 2 初狀態(tài) 0.136 0 0.136 0.0287 30% 末狀態(tài) 0.091 0.051 0.142 0.0200 接觸面性質(zhì) 彈性圈 碰撞前滑塊運動情況 追碰 滑塊質(zhì)量（g） 滑塊1：322.6 滑塊2：179.5 實驗次數(shù) 動量（kgm/s） 總動量（kgm/s） 總動能（J） Ek/Ek0 滑塊1 滑塊2 1 初狀態(tài) 0.187 0.037 0.224 0.0582 3% 末狀態(tài) 0.096 0.12

38、8 0.224 0.0601 2 初狀態(tài) 0.154 0.041 0.195 0.0414 2% 末狀態(tài) 0.090 0.103 0.193 0.0421 接觸面性質(zhì) 裸塊 碰撞前滑塊運動情況 對碰 滑塊質(zhì)量（g） 滑塊1：324 滑塊2：171 實驗次數(shù) 動量（kgm/s） 總動量（kgm/s） 總動能（J） Ek/Ek0 滑塊1 滑塊2 1 初狀態(tài) 0.141 -0.075 0.066 0.0471 54% 末狀態(tài) -0.021 0.084 0.063 0.0216 2 初狀態(tài) 0.086 -0.068 0.018 0.0250 61% 末狀態(tài) -0.037 0.051 0.015 0.0

39、097 學生由實驗數(shù)據(jù)可以看出，接觸面不同，運動情況不同，但在實驗誤差允許范圍，系統(tǒng)初末動量相等。但能量均有不同程度的損失，而且損失情況與接觸面性質(zhì)有關。教師思考題：由實驗結果可知雖然相互作用形式不同，作用之前的運動狀態(tài)不同，但動量均守恒，這一現(xiàn)象說明什么？相互作用形式的不同到底影響了什么？學生 相互作用形式、作用之前的運動狀態(tài)等情況不會影響系統(tǒng)的總動量，只能影響到系統(tǒng)的能量。當接觸面為彈性圈時，系統(tǒng)的形變可以完全恢復，故能量守恒。當接觸面為裸塊時，在碰撞過程中，系統(tǒng)的動能有一部分損失，當接觸面為粘扣時，系統(tǒng)碰后粘合，即完全非彈性碰撞，系統(tǒng)能量損失最大。五、拓展到其他相互作用 教師 我們驗證了

40、系統(tǒng)在彈力作用下的動量守恒，那我們能否驗證系統(tǒng)間以其他性質(zhì)力相互作用時的動量守恒呢？學生（小組討論實驗設計方案）方案1、系統(tǒng)在電磁相互作用下動量守恒?；瑝K上固定永磁體，使兩滑塊不接觸，通過電磁力的相互作用，測量作用前后系統(tǒng)的動量，驗證電磁力作用下動量守恒。方案2、在滑塊上固定一個平臺，另一個物體在平臺上運動，兩物體通過摩擦力相互作用，測量作用前后系統(tǒng)的動量，驗證摩擦力作用下動量守恒。教師總結學生設計的實驗，并展示自制的教具?；瑝K1 滑塊2 氣墊導軌 毛刷 墊塊 教具1、設計意圖：通過墊塊將毛刷固定于滑塊1上，滑塊2上固定一平板?；瑝K1運動之后，通過毛刷和平板間的摩擦力作用帶動滑塊2運動，驗證系

41、統(tǒng)在摩擦力作用下的動量守恒。 教具2：設計意圖：將永磁體固定在滑塊上，同名磁極相對，壓縮后由靜止釋放向相反方向運動（或相向運動，在彼此彈開），驗證在電磁力作用下的動量守恒。氣墊導軌 永磁體 滑塊1 滑塊2 教師 驗證在摩擦力和電磁力作用下的動量守恒，并記錄數(shù)據(jù)如下 作用力性質(zhì)及運動情況 摩擦力、動碰靜 滑塊質(zhì)量（g） 滑塊1：403 滑塊2：252 實驗次數(shù) 動量（kgm/s） 總動量（kgm/s） 總動能（J） Ek/Ek0 滑塊1 滑塊2 1 初狀態(tài) 0.175 0 0.175 0.0381 26% 末狀態(tài) 0.106 0.066 0.172 0.0283 2 初狀態(tài) 0.091 0 0.

42、091 0.0104 41% 末狀態(tài) 0.0548 0.0343 0.089 0.0061 作用力性質(zhì)及運動情況 電磁鐵、對碰 滑塊質(zhì)量（g） 滑塊1：192 滑塊2：192 實驗次數(shù) 動量（kgm/s） 總動量（kgm/s） 滑塊1 滑塊2 1 初狀態(tài) 0.059 -0.076 -0.017 末狀態(tài) -0.071 0.053 -0.018 2 初狀態(tài) 0.070 -0.049 -0.021 末狀態(tài) -0.049 0.066 0.017 3 初狀態(tài) 0.074 -0.071 0.003 末狀態(tài) -0.057 0.059 0.002 4 初狀態(tài) 0.070 -0.071 -0.001 末狀態(tài) -

43、0.061 0.058 -0.003 教師演示實驗：驗證在摩擦力、電磁力作用下動量守恒。實驗數(shù)據(jù)如上表。我們可以看到，在摩擦力的作用下系統(tǒng)的動量在實驗誤差允許范圍內(nèi)守恒，能量變化情況與前面完全非彈性碰撞相同。但在電磁力相互作用時系統(tǒng)的動量時而增大，時而減小，系統(tǒng)動量并不守恒，造成這種結果的原因是什么呢？學生（小組討論）猜想：可能是軌道不平或空氣阻力的影響造成系統(tǒng)所受到的外力和不為零。教師若由于軌道不平或空氣阻力的影響而造成動量不守恒，那么實驗結果要么偏大，要么偏小，不會時大，時小，此外此次實驗和前面同學們所做的實驗是在同一種環(huán)境下進行的，空氣阻力的影響一直存在，但在前面分組實驗中較好的驗證了動

44、量守恒，說明空氣阻力的影響不是此次實驗結果偏差較大的原因。學生猜想：可能是由于固定光電門的鐵制金屬架和永磁體的相互作用，導致系統(tǒng)外力和不為零。教師如何驗證這種猜想是否正確。學生將固定永磁體的滑塊在氣墊導軌上由靜止釋放，發(fā)現(xiàn)滑塊總是向著固定光電門的鐵制金屬架方向運動，說明光電門的固定裝置和永磁體的相互作用，導致系統(tǒng)外力和不為零。不滿足動量守恒的條件。教師通過演示實驗，我們成功地驗證了在摩擦力的作用下系統(tǒng)的動量守恒，但驗證電磁力的作用下系統(tǒng)動量守恒時實驗失敗，究其原因，是由于沒有滿足系統(tǒng)所受外力和為零這一動量守恒的條件，并非動量守恒定律不適用于電磁力的作用。雖然這次實驗驗證以失敗告終，但可以讓我們

45、深刻認識到動量守恒定律成立的條件。六、總結通過本節(jié)課的學習，使我們體會到無論相互作用形式如何，只要滿足動量守恒的條件，系統(tǒng)的總動量就守恒這一事實。相互作用形式的不同只能影響系統(tǒng)的總能量。驗證動量守恒定律氣墊導軌實驗 教學設計思想：利用氣墊導軌實驗來驗證動量守恒定律，作為課堂教學的深化與補充，可以使學生獲得對動量守恒定律的感性認識，與以往學習的純理論知識相互印證，加深學生對動量守恒的理解。實驗利用光電門裝置采集實驗數(shù)據(jù)，輸入計算機，由物理實驗微機輔助教學系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)處理，提了實驗精度，節(jié)約處理數(shù)據(jù)的時間，使學生的精力集中于對實驗現(xiàn)象的觀察，對實驗數(shù)據(jù)進行分析比較，尋找規(guī)律。學生通過實驗得到與以往

46、理論學習的相同的結論，不但可以增強對動量守恒定律的感性認識，還通過動腦、動手、動口、積極參與教學過程，最大限度的培養(yǎng)學生分析、綜合、解決問題的能力。教學目標 一、知識目標1、通過實驗使學生獲得對動量守恒定律以及守恒條件、適用范圍的感性認識。2、進一步明確動量守恒情況下能量的變化情況。二、能力目標1、通過學生分組實驗，親自參與教學，增強學生的動手能力，實驗能力。2、培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力以及發(fā)散思維的能力。三、德育目標培養(yǎng)學生的協(xié)作意識。教學重點：本節(jié)課的重點在于通過對實驗數(shù)據(jù)的分析、整理，得出動量守恒定律的內(nèi)容以及適用條件、適用范圍。并在此基礎上明確動量守恒時能量的關系。教學難點：實驗誤差分析，以及

47、對實驗具體操作技巧地把握。教學用具：氣墊導軌、滑塊、天平、彈簧圈、粘扣、擋光片、光電門、物理實驗微機輔助教學系統(tǒng)教學過程 一、課題的引入教師 在系統(tǒng)學習動量守恒之后，我們利用物理微機實驗室的儀器，親自對氣墊導軌上兩個滑塊相互作用前后系統(tǒng)的動量變化情況進行研究，獲得對動量守恒定律、守恒條件、適用范圍的感性認識，進一步明確此過程中能量的變化情況。請同學們回憶動量守恒定律的內(nèi)容、動量守恒的條件、以及動量守恒的適用范圍。學生 （回憶動量守恒定律的內(nèi)容、回答教師的提問）教師 實驗思考題：1、驗證動量守恒，需要測量哪些物理量？2、系統(tǒng)動量守恒的條件是什么？與兩個物體接觸面的性質(zhì)、相互作用前兩滑塊的運動情況

48、有沒有關系？如何通過實驗驗證。3、物體相互作用過程中動量守恒，系統(tǒng)的總能量是否守恒？總能量的變化規(guī)律如何？ 教師參與學生的討論，引導學生歸納實驗原理，設計實驗方案。二、實驗裝置與原理滑塊1滑塊2氣墊導軌彈性圈擋光片光電門 在水平氣墊導軌上研究兩個滑塊相互作用的過程中系統(tǒng)動量的變化情況，以及能量的變化情況。實驗儀器如圖所示。根據(jù)動量守恒應有，利用天平測量滑塊的質(zhì)量，利用光電門測量擋光片的遮光時間，計算滑塊m1、m2相互作用前后的速度、，則可以驗證動量守恒。并計算系統(tǒng)相互作用前后的總動能、，以及能量的變化量，并分析相互作用過程中的能量變化規(guī)律。 為了研究接觸面的性質(zhì)以及相互作用前物體運動情況對動量

49、以及能量的變化有無影響，應根據(jù)接觸面性質(zhì)、運動情況的不同組合分別加以驗證。由于時間關系，采取相互合作的方式，每小組只驗證以下幾種情況中的一種：彈性圈的動碰靜、彈性圈對碰、彈性圈追碰，裸塊的動碰靜、裸塊追碰，粘扣的動碰靜。最后將各組實驗結果綜合在一起分析。三、學生分組實驗通過分組實驗驗證相互作用前后系統(tǒng)的動量、能量的變化情況，將實驗結論記錄于實驗記錄單。并在小組內(nèi)分析、討論實驗結果。四、匯總、分析實驗數(shù)據(jù) 接觸面性質(zhì)粘扣碰撞前滑塊運動情況動碰靜滑塊質(zhì)量（g）滑塊1：323.6 滑塊2：180.9實驗次數(shù)動量（kgm/s）總動量（kgm/s）總動能（J）Ek/Ek0滑塊1滑塊21初狀態(tài)0.0940

50、0.0940.013627%末狀態(tài)0.0640.0360.1000.00992初狀態(tài)0.13600.1360.028730%末狀態(tài)0.0910.0510.1420.0200接觸面性質(zhì)彈性圈碰撞前滑塊運動情況追碰滑塊質(zhì)量（g）滑塊1：322.6 滑塊2：179.5實驗次數(shù)動量（kgm/s）總動量（kgm/s）總動能（J）Ek/Ek0滑塊1滑塊21初狀態(tài)0.1870.0370.2240.05823%末狀態(tài)0.0960.1280.2240.06012初狀態(tài)0.1540.0410.1950.04142%末狀態(tài)0.0900.1030.1930.0421接觸面性質(zhì)裸塊碰撞前滑塊運動情況對碰滑塊質(zhì)量（g）滑

51、塊1：324 滑塊2：171實驗次數(shù)動量（kgm/s）總動量（kgm/s）總動能（J）Ek/Ek0滑塊1滑塊21初狀態(tài)0.141-0.0750.0660.047154%末狀態(tài)-0.0210.0840.0630.02162初狀態(tài)0.086-0.0680.0180.025061%末狀態(tài)-0.0370.0510.0150.0097 學生由實驗數(shù)據(jù)可以看出，接觸面不同，運動情況不同，但在實驗誤差允許范圍，系統(tǒng)初末動量相等。但能量均有不同程度的損失，而且損失情況與接觸面性質(zhì)有關。教師思考題：由實驗結果可知雖然相互作用形式不同，作用之前的運動狀態(tài)不同，但動量均守恒，這一現(xiàn)象說明什么？相互作用形式的不同到底

52、影響了什么？學生 相互作用形式、作用之前的運動狀態(tài)等情況不會影響系統(tǒng)的總動量，只能影響到系統(tǒng)的能量。當接觸面為彈性圈時，系統(tǒng)的形變可以完全恢復，故能量守恒。當接觸面為裸塊時，在碰撞過程中，系統(tǒng)的動能有一部分損失，當接觸面為粘扣時，系統(tǒng)碰后粘合，即完全非彈性碰撞，系統(tǒng)能量損失最大。五、拓展到其他相互作用 教師 我們驗證了系統(tǒng)在彈力作用下的動量守恒，那我們能否驗證系統(tǒng)間以其他性質(zhì)力相互作用時的動量守恒呢？學生（小組討論實驗設計方案）方案1、系統(tǒng)在電磁相互作用下動量守恒。滑塊上固定永磁體，使兩滑塊不接觸，通過電磁力的相互作用，測量作用前后系統(tǒng)的動量，驗證電磁力作用下動量守恒。方案2、在滑塊上固定一個平臺，另一個物體在平臺上運動，兩物體通過摩擦力相互作用，測量作用前后系統(tǒng)的動量，驗證摩擦力作用下動量守恒。教師總結學生設計的實驗，并展示自制的教具?；瑝K1滑塊2氣墊導軌毛刷墊塊教具1、設計意圖：通過墊塊將毛刷固定于滑塊1上，滑塊2上固定一平板?；瑝K1運動之后，通過毛刷和平板間的摩擦力作用帶動滑塊2運動，驗證系統(tǒng)在摩擦力作用下的動量守恒。教具2：設計意圖：將永磁體固定在滑塊上，同名磁極相對，壓縮后由靜止釋放向相反方向運動（或相向運動，在彼此彈開），驗證在電磁力作用下的動量守恒。氣墊導軌永磁體滑塊1滑塊2教師 驗證在摩擦力和電磁力作用下的動量守恒，并記錄數(shù)據(jù)如下作用力性質(zhì)及運動情況摩擦力、