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文檔簡介
動量守恒定律教案(3篇)動量動量守恒定律教案篇一
三維目標:
(一)學問與技能
1、理解動量守恒定律確實切含義和表達式
2、知道定律的適用條件和適用范圍;
3、把握運用動量守恒定律的一般步驟
(二)過程與方法
知道運用動量守恒定律解決問題應留意的問題,并知道運用動量守恒定律解決有關問題的優(yōu)點。
(三)情感、態(tài)度與價值觀
學會用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題,培育思維力量。教學重點:
1、動量的概念和動量守恒定律。
2、運用動量守恒定律的一般步驟。
教學難點:動量的變化和動量守恒的條件、應用。引入新課:
通過以前的學習,我們已經(jīng)會描述一些簡潔的典型的運動。知道速度、位移、加速度都是用來描述物體運動的物理量,而通過上一節(jié)課的學習,我們又熟悉到動量也可以描述物體的運動狀態(tài),而且我們通過動能定理也建立起了力與動量的聯(lián)系,知道動量是力對時間積存的效果。正如力在空間中的積存存在著自然普遍定則一樣,力對時間的積存是否也存在著某種守恒的普適關系?進展新課:【小組爭論溝通】
一、牛頓第肯定律的內容及實質
內容:一切物體總有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質,除非有外力迫使它轉變這一狀態(tài)。
實質:力不是維持物體運動狀態(tài)的緣由,而是轉變物體運動狀態(tài)的緣由。
二、牛頓其次定律的內容及實質
內容:物體的加速度與作用力成正比,與物體的質量成反比。實質:力是產(chǎn)生加速度的緣由,加速度轉變了物體的運動狀態(tài)。
三、牛頓第三定律的內容及實質
內容:物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
實質:物體間的相互作用總是等大反向。
四、假如是兩個物體,如何區(qū)分它們之間的相互作用和其它物體對它們的作用力呢?
系統(tǒng):可以把兩個或兩個以上物體看做一個力學系統(tǒng)。內力:系統(tǒng)內物體間作用力稱為內力。
外力:外界物體對系統(tǒng)內物體的作用力稱為外力。教師總結:
我們把兩個物體看作一個系統(tǒng),那么兩個物體間的相互作用就屬于系統(tǒng)的內力,外界其它物體對系統(tǒng)中任何一物體的作用就是系統(tǒng)所受的外力。依據(jù)牛頓運動定律可知:不管外力還是內力都會轉變物體的運動狀態(tài),而內力起的作用就像人民內部沖突,外力起的作用則為外在沖突。前者可以相互抵消到達和諧,但是后者必定破壞這種和諧關系。而現(xiàn)實生活中諸如此類的守恒隨處可見。
比方:甲乙各有500元現(xiàn)金,相互交換甲乙兩者共有財寶值不變。但甲又別處得到500元,這必定使兩者共有財寶值增加。相反,丙強行從甲手中拿走500元,兩者共有財寶值較少。
再有:一個絕熱系統(tǒng)中兩個物體相互吸熱放熱,系統(tǒng)溫度必定上升;而外界對系統(tǒng)加熱,系統(tǒng)溫度必定上升。
與我們所學更近的例子:比方機械能守恒定律。系統(tǒng)中僅有保守力做功,機械能守恒。但是若有外力對系統(tǒng)內任何物體做功,這種守恒必定打破?!緞?chuàng)設情境,理論推理】
現(xiàn)實生活中,這種守恒隨處可見。為此我們創(chuàng)設一個物理情境:
光滑水平桌面上有一質量為m1的物體以速度v1向右運動,質量為m2的物體以速度v2向右運動。且v1v2,那么經(jīng)過肯定時間后,必定追上m1且發(fā)生碰撞。設碰撞后m1的速度為v1’,m2速度為v2’
碰撞過程中m2對m1的作用力為F1,m1對m2的作用力為F2【教師引導,學生自主推理:】
兩物體各自所受重力和支持力雖為外力,但是合力為零,不轉變物體的的運動狀態(tài)。F1和F2是兩物體組成的系統(tǒng)內力。
推導1:依據(jù)牛頓其次定律,碰撞過程中兩球的加速度分別為:
F1F2a1,
a2
m1m2依據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1與F2的大小相等方向相反,即
F1F2
所以:m1am2a2
碰撞時兩小球之間的作用時間很-短,用t表示。這樣加速度與速度前后的關系就是
v2v2v1v1a1,a2
tt把加速度的表達式帶入m1am2a2,移項后得到
m1v1m2v2m1v1m2v
2(1)
推導2:依據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1與F2的大小相等方向相反,即
F1F2
碰撞時兩小球之間的作用時間很短,用t表示。取向右為正,則系統(tǒng)內內力沖量關系為
F1tF2t
依據(jù)動量定理可知:
F1tm1v1m1v1,F(xiàn)2tm2v2m2v2
那么
(m1v1m1v1)m2v2m2v2
整理得到
m1v1m2v2m1v1m2v2
(1)
【教師總結】
我們通過不同的策略,得出一樣的結論(1)。而且的試驗探究中我們也得到了一樣的結論。試驗是檢驗理論的唯一標準??梢?,物體相互碰撞過程中的確存在著這種守恒關系。
(1)式的物理意義是:兩球碰撞前的動量之和等于碰撞后的動量之和。由于碰撞過程中的任意時刻牛頓第三定律、動量定理的結論都是成立的,因此(1)式對過程中的任意兩時刻的狀態(tài)都是適用的,也就是說系統(tǒng)在整個過程中始終保持不變。因此我們可以說這個過程中動量是守恒的。
歷史上通過幾代物理學家在試驗上和理論上的分析、探究與斗爭,人們在18世紀形成這樣的共識:假如一個系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律?!窘處熤笇?,學生總結】
動量守恒定律的條件:(1)系統(tǒng)不受外力,(2)系統(tǒng)所受外力矢量和為零動量守恒定律的表達式:
(1)動量定理指出,系統(tǒng)的總動量保持不變。那么碰撞前和碰撞后系統(tǒng)的動量應當相等。即pp
(2)假如是相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),總動量不變。那么系統(tǒng)內一個物體增加的動量跟另一個物體削減的動量也相等。即p1p2(3)系統(tǒng)總動量不變,那就是說對于系統(tǒng)動量變化量應當為零。即p0(4)相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),作用前動量之和等于作用后的動量之
和。即m1v1m2v2m1v1m2v2
板書設計
一、系統(tǒng)內力和外力
1、系統(tǒng):
2、內力:
3、外力:
二、動量守恒定律
1、推導過程
2、內容
3、成立條件
4、表達式課堂小結
本節(jié)課通過理論推導得出了和試驗一樣的結論。推導過程中我們體會到了科學的嚴密性,體會到物理來源于生活,是解決生活中實際問題的科學。通過對動量守恒定律的理解歸納總結出動量守恒定律不同的表達式,進一步理解了這一普遍真確的守恒定律。作業(yè)設計
動量動量守恒定律教案篇二
一、動量守恒定律
1、定律內容:一個系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變,這個結論叫做動量守恒定律。
說明:(1)動量守恒定律是自然界中最重要最普遍的守恒定律之一,它既適用于宏觀物體,也適用于微觀粒子;既適用于低速運動物體,也適用于高速運動物體,它是一個試驗規(guī)律,也可用牛頓第三定律和動量定理推導出來。
(2)相互間有作用力的物體系稱為系統(tǒng),系統(tǒng)內的物體可以是兩個、三個或者更多,解決實際問題時要依據(jù)需要和求解問題的便利程度,合理地選擇系統(tǒng)。2.動量守恒定律的適用條件
(1)系統(tǒng)不受外力或系統(tǒng)所受外力的合力為零。
(2)系統(tǒng)所受外力的合力雖不為零,但F內》F外,亦即外力作用于系統(tǒng)中的物體導致的動量的轉變較內力作用所導致的動量轉變小得多,則此時可忽視外力作用,系統(tǒng)動量近似守恒。例如:碰撞中的摩擦力和空中爆炸時的重力,較相互作用的內力小的多,可忽視不計。(3)系統(tǒng)所受合外力雖不為零,但系統(tǒng)在某一方向所受合力為零,則系統(tǒng)此方向的動量守恒,例圖6?8,光滑水平面的小車和小球所構成的系統(tǒng),在小球由小車頂端滾下的過程中,系統(tǒng)水平方向的動量守恒。3.動量守恒的數(shù)學表述形式:
(1)p=p′即系統(tǒng)相互作用開頭時的總動量等于相互作用完畢時(或某一中間狀態(tài)時)的總動量。
(2)Δp=0即系統(tǒng)的總動量的變化為零。若所討論的系統(tǒng)由兩個物體組成,則可表述為:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(等式兩邊均為矢量和)(3)Δp1=-Δp2
即若系統(tǒng)由兩個物體組成,則兩個物體的動量變化大小相等,方向相反,此處要留意動量變化的矢量性。在兩物體相互作用的過程中,也可能兩物體的動量都增大,也可能都減小,但其矢量和不變。
4、應用動量守恒定律的解題步驟(1)分析題意,明確討論對象(系統(tǒng))。
(2)對系統(tǒng)內的物體進展受力分析,明確內力、外力,推斷是否滿意動量守恒的條件。(3)明確討論系統(tǒng)的相互作用過程,確定過程的初、末狀態(tài),對一維相互作用問題,先規(guī)定正方向,再確認各狀態(tài)物體的動量或動量表述。
(4)利用守恒定律列方程,代入已知量求解。(5)依據(jù)求解結果,按題目的要求回答下列問題。
二、碰撞
1、碰撞是指物體間相互作用時間極短,而相互作用力很大的現(xiàn)象。
在碰撞過程中,系統(tǒng)內物體相互作用的內力一般遠大于外力,故碰撞中的動量守恒,按碰撞前后物體的動量是否在一條直線區(qū)分,有正碰和斜碰,中學物理只討論正碰(正碰即兩物體質心的連線與碰撞前后的速度都在同始終線上)。
2、按碰撞過程中動能的損失狀況區(qū)分,碰撞可分為二種:
a.彈性碰撞:碰撞前后系統(tǒng)的總動能不變,對兩個物體組成的系統(tǒng)滿意:m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
1/2m1v1+1/2m2v2′=1/2m1v1′+1/2m2v2′兩式聯(lián)立可得:2
2
2v1′=
v2′=
b.完全非彈性碰撞,該碰撞中動能的損失最大,對兩個物體組成的系統(tǒng)滿意:m1v1+m2v2=(m1+m2)v
c.非彈性碰撞,碰撞的動能介于前兩者碰撞之間。
三、反沖現(xiàn)象
系統(tǒng)在內力作用下,當一局部向某一方向的動量發(fā)生變化時,剩余局部沿相反方向的動量發(fā)生同樣大小變化的現(xiàn)象。噴氣式飛機、火箭等都是利用反沖運動的實例。若系統(tǒng)由兩局部組成,且相互作用前總動量為零,則0=m1v1+m2v2,v1、v2方向相反
動量動量守恒定律教案篇三
《動量守恒定律》是高中物理新教材第一冊第七第三節(jié)的內容。它是本章的重點,同時也是力學局部的重要內容。動量守恒定律是自然界中最普遍最重要的根本規(guī)律之一。它雖然可以由牛頓定律推導出來,但其適用范圍要比牛頓定律廣泛的多,不僅適用于宏觀低速的物體,而且適用于微觀高速運動的粒子,因此它在整個物理學中占有特別重要的地位。
我認為只有使學生對物理定律的學習感興趣,聽得懂,理解的深,才能具有運用規(guī)律去分析解決問題的力量,為此我將教學的重點放到了對動量守恒定律的內容的把握上,并且明確學生是學習活動的主體。
依據(jù)本節(jié)課有試驗定性分析和理論定量推導的特點,依據(jù)(1)教師的指導作用與學生學習的主動性相統(tǒng)一的原則(2)把握學問與進展力量相統(tǒng)一的原則,我采納談話法和爭論法相結合的啟發(fā)式教學。在教法學法上可采納:觀看試驗——問題思索——點撥指導、抽象概括——穩(wěn)固練習。實施這一方法,使學生在教師的指導下親自去觀看比擬,分析歸納,積極努力的去探求學問,最大限度的調動全體學生的積極參加,以到達教學目的。
在教學手段上采納演示試驗,多媒體幫助教學,增加直觀性,改善教學效果。
一般說來,上課開頭時,學生的留意力往往還停留在上課前感興趣的活動對象上,因此我就從學生的認知規(guī)律入手,一上課就向學生提出問題。(1)一個人在一輛小車里用力推車,車會不會動?(2)在安靜的河中心有兩個靠的很近的小船,當你從一只船上跳到另一只船上會消失什么現(xiàn)象?由于問題好玩就吸引了學生的無意留意,在學生答復之后,我又問“為什么會消失這樣的現(xiàn)象?”這時學生為了探疑,無意留意隨之轉為有意留意,這樣既吸引學生探求物理規(guī)律的興趣又順當?shù)囊肓苏n題。
為了使本節(jié)課的教與學順當?shù)木`開,我先讓學生復習了牛頓第三定律和動量定理,隨后向學生提出:通過動量定理的學習使我們清晰了,一個物體受外力作用時它們動量變化的規(guī)律??墒俏覀冎廊魏挝矬w都不能孤立存在,那么兩個物體相互作用時它們的動量變化又遵循什么樣的規(guī)律?帶著這個問題我向學生演示了教材上夾有彈簧的兩個小車相互作用的試驗。通過觀看試驗,在引導學生定性分析出試驗結果的同時也培育了他們對感性材料的分析綜合和概括的力量。
然后通過兩個小球在同始終線上運動發(fā)生碰撞的例子來定量推導出動量守恒定律。由于兩小球碰撞發(fā)生稍微形變不易看出,因此我采納多媒體利用夸大的手法模擬兩個小球碰撞的整個過程,以增加學生的感性熟悉,同時也活潑了課堂氣氛,
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