广东省2010年普通高中物理课堂教学设计参评课例
《动量和动量定理》
人教版教材 3-5模块第十六章第二节
作者姓名：王琳
工作单位：珠海市第一中学
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【课题】动量和动量定理（1课时）
【教学内容分析】
1.课程标准对本节的要求：
理解动量和冲量的概念，理解动量定理及其表达式，会正确计算出做一维运动的物体的动量变化，能够利用动量定理解释有关现象和解决实际问题。
2.教材的地位和作用：
《动量守恒定律》这一章讲述动量的概念，以及动量定理和动量守恒定律及应用。这一章是牛顿力学的进一步展开，通过动量守恒定律为解决力学问题开辟了新的途径，是力学部分的重点章节。第一节探究了碰撞中的不变量，为讲述动量和动量定理作铺垫，而动量守恒定律又是由动量定理推导出来的，所以动量和动量定理一节在本章中起到承上启下的至关重要的地位。
3．教材的编写思路：
全章内容环环相扣，脉络清晰，结构严谨。本节内容是上一节“探究碰撞中的不变量”的内容的继续，通过演示实验和定量的公式推导，得出合外力的冲量与物体的动量变化之间的关系，虽然动量定理是在恒力作用的情况下推导得到的，但应使学生明白，动量定理也适用于变力，动量定理公式中的F应理解为变力在作用时间内的平均值。正是因为如此，动量定理在实际中有广泛的应用，尤其是在解决作用时间短、作用力大而且随时间变化的打击、碰撞等问题时，动量定理要比牛顿运动定律方便得多。
3.教材的特点：
本章动量概念引入方式的改变以及动量定理的导出，目的是引导学生尝试用动量的概念表示牛顿第二定律，从而明确动量定理的物理实质与牛顿第二定律是相同的。这样处理有助于对动量概念以及描述力与运动的关系问题有更深入的理解。
5．教材处理：
首先从科学上的角度展示几代科学家在追寻“不变量”的努力中，逐渐形成“动量”概念的历史过程；其次在理解动量时明确动量p=mv中的v是指物体的瞬时速度，从而说明动量是状态量，是矢量；第三要明确动量变化的意义，即是两个矢量的差。
动量定理的研究对象是单个物体(或系统)，应用定理解题时需对研究对象进行受力分析，以确定其在研究过程中各个力的冲量值，要区分初、末状态的动量值。对于动量定理必须明确以下几点：1、理论推导要强调“合外力”、“恒力”。推导过程的主要步骤要有板书。对变力的问题，我们同样可以应用动量定理，这个说明是很重要的，因为应用动量定理时，
大量情况下物体受的合外力是变力。2、动量定理I=ΔP是一个矢量式，应用时一定要注意各个矢量的方向关系。在一维的情况下，要规定一个正方向，再根据各已知量的方向确定它们的正负，代入公式运算。3、动量定理和牛顿第二定律的关系。它们从不同侧面反映的力和运动的关系。牛顿第二定律反映的是力与运动的瞬时关系；动量定理反映的是力的时间积累与动量变化的关系。
【教学对象分析】
1.学生的兴趣：高中的学生具有好奇、好动、好强的心理特点。教学中要注意培养学生对物理的兴趣，充分发挥演示实验与学生实验的作用，调动学生学习的积极性和主动性。
2.学生的知识基础：学生在学习这一章时，对矢量的概念和牛顿第二定律的应用已经比较熟练，在之前的能量守恒的学习中对“守恒”的观点也已经有了初步的认识。
3.学生的认识特点：要真正理解冲量的效果是使物体获得动量，必须要经过感性认识到理性认识的过程，教学的起始要求不能太高，要循序渐进，从生活中众多实例出发，通过分析、感受真正体验动量和动量定理的内涵。
【教学目标】
1.知识与技能
1）理解动量和动量的变化及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体的动量变化
2）从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理的表达式，理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力；
3）会用动量定理解释现象和处理有关的问题。
2.过程与方法
1）通过实验和理论分析，探究动量定理；
2）通过师生互动与多媒体辅助教学，引导学生思考，会用动量定理解释处理有关问题。2.情感态度与价值观
1）通过对动量和动量定理的学习，体验科学、技术、社会的紧密联系；
2）通过用动量定理解释现象和处理有关的问题，培养学生的推理能力、用辩证的观点分析问题和理论联系实际、用理论分析实际问题的能力。
【教学重点】
1、动量和动量变化及其矢量性的理解；
2、动量定理的推导；
2、利用动量定理解释有关现象，并能掌握一维情况下的计算问题。
【教学难点】
理解动量定理的确切含义和表达式，动量、冲量的方向问题，是使用动量定理的难点。如何正确理解合外力的冲量等于物体动量的变化；如何正确应用动量定理分析打击和冲撞一类短时间作用的力学问题。 【教学策略设计】
1、变演示实验为课前学生自主探究实验，培养学生的创新能力。
课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，没有直接参与，不利于其创新能力的培养。以“鸡蛋落地不破”的探索性实验，让学生在课前设计各种不同的方法举行“鸡蛋落地不破，看谁举得高”设计比赛，在课堂上演示，让学生充分的动脑、动手、动口，发挥学生的主体作用，从而有利于学生创造性思维的激发。
2、通过对例题的分析和讲解，得到动量定理解题的方法和步骤。
3、从学生的生活实际出发，感受和体验动量定理在生活实际中的应用。充分体现新课程标准中提出的“从生活走向物理，从物理走向社会”要求。让学生自己开口说出实验现象，培养学生的表达能力。让学生对实际物理现象进行分析，培养学生的理论分析能力。 【教学用具】
鸡蛋、沙、细线、橡皮筋、小铁球、铁架台、垒球等 【教学流程图】错误!未找到引用源。
错误!未找到引用源。
创设情境，激趣引入
观察实验，形象感知
建立模型，得到定理
知识应用 拓展提高 投掷小球，理解动量和动量变化的概念
学生分组演示他们设计的实验
引出问题：鸡蛋摔不破的条件
用牛顿运动定律分析建立的物
理模型得到动量定理 给出动量定理使用的注意事项 分析分组实验 例题求解与分析 课后思考和拓展
【教学过程设计】
滑水平面向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后
被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左
运动，（如图所示）
求：1、碰撞前后钢球的动量是否相同？2、碰
撞前后钢球的动量变化？
解：1、定碰撞前速度方向为正方向
碰撞前 Po=mVo=0.1x6(kg.m/s)=0.6kg.m/s
碰撞后Pt=mVt=0.1x(-6)(kg.m/s)= -0.6kg.m/s
Po不等于Pt
2、△P=Pt-Po=-0.6-0.6(kg.m/s)= -1.2kg.m/s
负号表示△P与Vo反向
思考
分析
回答
学生总结解题注意要
点：
计算同一直线上动量
变化，首先要选正方
向，将矢量运算转化
为代数运算，文字说
明△P方向。
【观察实验，形象感知】
课前准备——一个质量为60g的鸡蛋，从高处
落到水泥地面上后完整无损，要求高度越高越
好。请你设计可行的方案，并能演示。其理论
依据是什么？能否根据你所学过的知识加以论
证呢？
课前学生小组讨论并提出方案：
方案一：在地上放一层厚的海棉
方案二：用棉布把鸡蛋包住
方案三：做一个小降落伞带着鸡蛋往下放
方案四：在地上放沙（或一盆水）
方案五：把鸡蛋煮熟，然后……
……
师：我们请提出方
案的同学上讲台把
实验做给同学们看
一看。
师：同学们能不能
讲一讲这样做的理
由吗？请讨论一
下。
学生上讲台站在凳上
做这个实验：让鸡蛋
从某一高度（3m处）
自由下落在沙地上。
生：（自由讨论得出）
减少地面对鸡蛋的作
用力、缓冲了一
下……
启发学生
思维，让
学生大胆
说出自己
的想法。
从而了解
学生的前
概念，并
根据学生
的前概
念，调整
和改进教
学设计。
【板书设计】
一、动量
1、定义式：p=mv（v是瞬时速度）
2、单位：kg.m/s
3、方向：矢量，和v同向。
4、动量变化△P =Pt - Po = mv t - mv o
二、冲量
1、定义式：I=F ·t
2、单位：N ·s
3、方向：矢量与力的方向相同
三、动量定理：
1、推导：一质量为m的物体初速度为V在恒力F作用下在时间t内，速度变化到Vˊ。
由于物体作匀加速运动，有a＝（Vˊ－V）/t
根据牛顿第二定律，有F＝ma可得F＝（mVˊ－mV）/t
2、公式：Ft＝mVˊ－mV I = P’- P
【学案设计】
1.学习课题：动量和动量定理
2.课前实验：一个质量为60g的鸡蛋，从高处落到水泥地面上后完整无损，要求高度越高
越好。请你和你所在的小组设计可行的方案，并能演示。
3.学习目标：
知识点一动量
1）定义：
2）公式：；动量是量；动量的方向。
知识点二动量定理
1）冲量表达式：
2）理论推导：
3）内容：物体在一个过程始末的等于它在这个过程中所受的力的。
4）动量定理公式：。
4．例题分析
例题1：一个质量是0.1kg 的钢球，以6m/s 的速度在光滑水平面向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动，（如图所示）
求：1）碰撞前后钢球的动量是否相同？2）碰撞前后钢球的动量变化？
例题2：一个质量为0.18kg 的垒球，以25 m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒打击后，反向水平飞回，速度的大小为45 m/s ，设球棒与垒球的作用时间为0.01 s ，求球棒对垒球的平均作用力有多大？ 5. 达标测评
1、A 、B 两个物体都静止在光滑水平面上，当分别受到大小相等的水平力作用，经过相等时间，下列说法正确的是 A 、A 、B 所受的冲量相同 B 、A 、B 的动量变化相同 C 、A 、B 的末动量相同 D 、A 、B 的末动量大小相同
2、质量为m 的物体以速度v 0做平抛运动，经过时间t ，下落的高度为h ，速度大小为v ，在这段时间内，该物体动量变化量大小为
A 、mv -mv 0
B 、mgt
C ．2
02v v m Ｄ、gh m 2
3、．关于冲量、动量、动量的变化的下列说法中正确的是 A 、物体的动量等于物体所受的冲量
B 、物体所受外力的冲量大小等于物体动量的变化大小
C 、物体所受外力的冲量方向与物体动量的变化方向相同
D 、物体的动量变化方向与物体的动量方向相同 4、某物体受到一个-6N ·s 的冲量作用，则 A 、物体的动量一定减小 B 、物体的末动量一定是负值
C 、物体动量增量的方向一定与规定的正方向相反
D 、物体原来动量的方向一定与这个冲量的方向相反
5、水平飞行的子弹m 穿过光滑水平面上原来静止的木块M ，子弹在穿过木块的过程中
A 、m 和M 所受的冲量相同
B 、子弹与木块相互作用力做功的数值相等
C 、m 速率的减少等于M 速度的增加
D 、m 动量的减少等于M 动量的增加
6、一质量为2kg 的质点从静止开始沿某一方向做匀加速直线运动，它的动量p 随位移变化的关系式为x p 8 kg ·m/s ，则此质点 A 、加速度为8 m/s 2
B 、2s 内受到的冲量为32 N ·s
C 、在相同的时间内，动量的增量一定相等
D 、通过相同的距离，动量的增量也可能相等
7、与匀变速运动的物体在某时间内与动量变化量的方向相同的是 A ．这段时间内的位移方向 B ．这段时间内的平均速度方向 C ．这段时间内速度变化量的方向 D ．物体运动的加速度方向 E ．物体所受合外力的方向
8、如图所示，用0.5kg 的铁锤钉钉子，打击时铁锤的速度为4 m/s ，打击后铁锤的速度为0，设打击时间为0.01 s 。(g 取10m/s 2
) ①不计铁锤的重量，铁锤钉钉子的平均作用力是多大？ ②考虑铁锤的重量，铁锤钉钉子的平均作用力又是多大？
③你分析一下，在计算铁锤钉钉子的平均作用力时，在什么情况下可以不计铁锤的重量？ 9、一个质量为1kg 的物体，从20m 的高处以速度v 0=10m/s 水平抛出，求： ①从抛出到落地前一瞬间物体动量的变化。②物体抛出时受到的冲量． （空气阻力不计，g 取10m/s 2
）
10、从五层楼约20米的地方掉下一个重0.1千克的易拉罐，砸到人的头上，若作用时间为0.01秒，则它对人的作用力多大？（强调：高空掷物的危害性） 参考答案：
1、D
2、B
3、BC
4、C
5、D
6、ABC
7、CDE
8、.①200N ，方向竖直向下；②205N ，方向竖直向下；③当作用时间t ≤0.01s 时，可不计重力．
9、①20kg ·m/s ②10N ·s
说明：通过以上2、8、9三题巩固练习，要提醒学生注意：a.当作用时间t≤0.01s，可不计重力。b.当直接用F·t求冲量和用mv′—mv求动量变化困难时，可根据动量定理，通过求Δp达到求Ft的目的(如匀速圆周运动向心力的冲量)，同样也可通过求Ft达到求Δp的目的（如平抛运动物体动量的变化量）。10、201N
【教学反思】
1、动量概念的掌握要注意矢量性运算的训练，可以为动量守恒定律中碰撞前后动量的矢量和运算打好基础。在教学中可以让学生回忆速度的变化量。另外还要引导学生注意动量与动能的区别。
2、本节课的重点是动量定理的物理意义。动量定理是由牛顿第二定律导出的，学生对于这个推导过程是没有什么困难的。但是，有两点学生不容易理解:第一，动量定理与牛顿第二定律的区别何在?第二，有了牛顿第二定律为什么还要动量定理？应该使学生明确，牛顿第二定律表示的是力的瞬时作用效果，而由它所导出的动量定理是力的持续作用的效果，在推导过程中出现的F和t“融为”一体，这就是冲量。恒力作用有冲量，变力作用也有冲量。只要物体受到的冲量相同，而无论力大还是力小，其动量变化就一定相同。这样，即使在作用力比较复杂的情况下，牛顿第二定律难以应用时，动量定理却完全可以应用。
3、动量定理和现实生活的联系比较紧密，在教学中应多举一些学生熟悉的例子，让学生应用动量定理做出定性的解释。在运用动量定理解决竖直方向的冲击力问题时，若接触时间很短，则自重可不予考虑，反之，自重就不可忽略。
4、在高中教材中，动量定理是由牛顿定律推导出来的；动量守恒定律又是由动量定理推导出来的。但是我们知道，牛顿定律是有一定的适用范围的，即“宏观物体、低速运动”。而动量守恒定律没有这个限制。
【专家点评】
该教学设计中，设计者对教材立意、编写思路以及在新课程标准中对本节教材的要求的理解准确。对学情分析到位，教学目标制定具体、准确且与心理认知特征适合。针对教学目标设计的教学流程结构严谨，环环相扣、步步深入、过渡自然。围绕教学内容和教学目标而设计的教学环节针对性强，简捷有效。在每一个教学环节（片断）中所设计的教学手段、采用的方法和方式目的性强，效率高。教学资源分配合理、密度适中、效率高，如教师活动与学生活动的分配，学生个体活动与群体活动的分配，优、差生活动的分配，非教学时间的利用等。
该课设计者成功地利用迁移理论引入“动量”概念，使学生温故而知新，很自然地理
解了“动量”的概念。围绕“鸡蛋从高处落地是否会完好无损？”这一开放性问题进得实验探索，使课堂的学习氛围催人奋进，其结果发人身省。这一片断针对学生“量体载衣”，有效并实用，学习兴趣被高效激发。为解释学生探索中观察到的各种实验现象，引导学生“建立模型，得到定理”，这一片断的设计又是正向迁移理论的成功运用，让学生恍然大悟，提升了学生的认知状态和情绪状态。为呼应“鸡蛋从高处落地是否会完好无损？”中看到的各种现象而设计的“知识应用拓展提高”这一教学环节，使学生有思考的内容和空间，所设计的问题的深广度、容量均适中。相信在教学中随着学生的讨论交流必定会有新的“教学生成”和“偶悟”。
这些精心设计的问题（片断）成了本节课的“调味品”：课伊始，味已生；课进行，味正浓；课结束，味犹存。让学生在问题情境中品味快乐和精彩，领悟探究的方法、体验物理的美感，培养了学生了解科学、热爱科学的情感。为力促学生全体发展，同时关注到了学生的差异发展，所设计的练习既有统一练习，又有分层练习。“课后思考”的设计是学生差异性发展的延伸。
点评人：
彭国贤，中学高级教师，广东省普通高中办学水平评估专家，曾分别在华中六省一市物理联合年会和全国物理年会上执教示范课。
《动量守恒定律》教学设计 物理组梁永 一、教材分析 地位与作用 本节课的内容是全日制普通高级中学物理第二册（人教版）第一章第三节。 本节讲述动量守恒定律，它既是本章的核心内容，也是整个高中物理的重点内容。它是在学生学习了动量、冲量和动量定理之后，以动量定理为基础，研究有相互作用的系统在不受外力或所受合外力等于零时所遵循的规律。它是动量定理的深化和延伸，且它的适用范围十分广博。 动量守恒定律是高中物理阶段继牛顿运动定律、动能定理以及机械能守恒定律之后的又一严重的解决问题的基本工具。动量守恒定律对于宏观物体低速运动适用，对于微观物体高速运动同样适用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。因此，动量守恒定律不仅在动力学领域有很大的应用，在日后的物理学领域如原子物理等方面都有着广博的应用，为解决物理问题的几大主要方法之一。因此，动量守恒定律在教学当中有着非常严重的地位。 二、学情分析 学生在前面的学习当中已经掌握了动量、冲量的相关知识，在学习了动量定理之后，对于研究对象为一个物体的相关现象已经能够做出比较确凿的解释，并且学生已经初步具备了动量的观念，为以相对较为繁复的由多个物体构成的系统为研究对象的一类问题做好了知识上的准备。 碰撞、爆炸等问题是生活中比较多见的一类问题，学生对于这部分现象比较感兴趣，理论和实际问题在这部分能够很好地结合在一起。学生在前期的学习和实践当中已经具备了一定的分析能力，为动量守恒定律的推导做好了能力上的准备。
从实验导入，激发学生求知欲，对于这部分的相关知识，学生具备了一定的主动学习意识。 三、教学目标、重点、难点、关键 （一）教学目标 1.知识与技能：理解动量守恒定律的确切含义和表达式，能用动量定理和牛顿第 三定律推导出动量守恒定律，掌握动量守恒定律的适用条件。 2.过程与方法：分析、推导并应用动量守恒定律 3.情感态度与价值观：培养学生实事求是的科学态度和严格务实的学习方法。 （二）重点、难点、关键 重点：动量守恒定律的推导和守恒条件 难点：守恒条件的理解 关键：应用动量定理分析四、设计理念 在教学活动中，充分体现学生的主体地位，积极调动学生的学习热情，让学生在学习过程当中体会胜利的喜悦，渗透严格务实的科学思想；同时，教师发挥自身的主导作用，引导学生在学习探究活动当中找到正确的分析方向， 五、教学流程设计教学方法 分析归纳法、质疑讨论法、多媒体展示教学流程（一）引入新课 回顾动量定理的内容和表达式，指出动量定理的研究对象为一个物体。质疑：当物体相互作用时，情况又怎样呢？（二）新课教学 1、分析教材中实验部分，对比多媒体展示的实验，总结通过实验得到的相关结论。
《动量守恒定律》教案 ★新课标要求 (一)知识与技能 掌握运用动量守恒定律的一般步骤 (二)过程与方法 知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。 (三)情感、态度与价值观 学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。 ★教学重点 运用动量守恒定律的一般步骤 ★教学难点 动量守恒定律的应用． ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片，多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 (一)引入新课 1．动量守恒定律的内容是什么？ 2．分析动量守恒定律成立条件有哪些？ 答：①F合=0(严格条件) ②F内远大于F外(近似条件) ③某方向上合力为0，在这个方向上成立。 (二)进行新课 1．动量守恒定律与牛顿运动定律 师：给出问题(投影教材11页第二段) 学生：用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。 (教师巡回指导，及时点拨、提示)
推导过程： 根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是 1 11m F a = ， 222m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反响，即 F 1= - F 2 所以 2211a m a m -= 碰撞时两球间的作用时间极短，用t ?表示，则有 t v v a ?-'=111， t v v a ?-'= 22 2 代入2 211a m a m -=并整理得 221 12211v m v m v m v m '+'=+ 这就是动量守恒定律的表达式。 教师点评：动量守恒定律的重要意义 从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。(另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。)从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。(2000年高考综合题23 ②就是根据这一历史事实设计的)。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。 2．应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法 (1)分析题意，明确研究对象。在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。 (2)要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。 (3)明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态，即系统内各个物体的初动量
专题定位本专题综合应用动力学、动量和能量的观点来解决物体运动的多过程问题.本专题是高考的重点和热点，命题情景新，联系实际密切，综合性强，侧重在计算题中命题，是高考的压轴题. 应考策略本专题在高考中主要以两种命题形式出现：一是综合应用动能定理、机械能守恒定律和动量守恒定律，结合动力学方法解决多运动过程问题；二是运用动能定理和能量守恒定律解决电场、磁场内带电粒子运动或电磁感应问题.由于本专题综合性强，因此要在审题上狠下功夫，弄清运动情景，挖掘隐含条件，有针对性的选择相应的规律和方法. 1.动量定理的公式Ft＝p′－p除表明两边大小、方向的关系外，还说明了两边的因果关系，即合外力的冲量是动量变化的原因. 动量定理说明的是合外力的冲量与动量变化的关系，反映了力对时间的累积效果，与物体的初、末动量无必然联系.动量变化的方向与合外力的冲量方向相同，而物体在某一时刻的动量方向跟合外力的冲量方向无必然联系. 动量定理公式中的F是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力，它可以是恒力，也可以是变力，当F为变力时，F应是合外力对作用时间的平均值. 2.动量守恒定律 (1)内容：一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变. (2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′；或p＝p′(系统相互作用前总动量p等于相互作用后总动量p′)；或Δp＝0(系统总动量的增量为零)；或Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量的增量大小相等、方向相反). (3)守恒条件 ①系统不受外力或系统虽受外力但所受外力的合力为零. ②系统合外力不为零，但在某一方向上系统合力为零，则系统在该方向上动量守恒. ③系统虽受外力，但外力远小于内力且作用时间极短，如碰撞、爆炸过程. 3.解决力学问题的三个基本观点 (1)力的观点：主要是牛顿运动定律和运动学公式相结合，常涉及物体的受力、加速度或匀变速运动的问题. (2)动量的观点：主要应用动量定理或动量守恒定律求解，常涉及物体的受力和时间问题，以
高中物理-学习并验证碰撞中的动量守恒定律教案 教学目标： 1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。 2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。 3、知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 教学重点： 动量守恒定律及其守恒条件的判定。 教学难点： 对动量守恒定律条件的掌握。 教具准备：斜槽、小球等。 教学过程 （一）引入新课 前面已经学习了动量定理,那么我们首先回顾一下动量定理的定义：物体所受合力的冲量等于物体的动量变化。表达式为：Ft=mv′－mv=p′－p,或Ft=△p 由此看出冲量是力在时间上的积累效应。动量定理公式中的F 是研究对象所受的包括重力在内的所有外力的合力。它可以是恒力,也可以是变力。当合外力为变力时,F 是合外力对作用时间的平均值。p 为物体初动量,p′为物体末动量,t 为合外力的作用时间。 下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何？ （二）以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。 画图： 设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是1m 和2m ,速度分别是1v 和2v ,而且21v v >。则它们的总动量（动量的矢量和）。经过一定时间1m 追上2m ,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为'1v 和' 2v ,此时它们的动量的矢量和,即总动量'+'='+'='221121v m v m p p p 。 板书：221121v m v m p p p +=+= '+'='+'='221121v m v m p p p 下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和p '有什么关系．设碰撞过程中两球相互作用力分别是1F 和2F ,力的作用时间是t ．根据动量定理,1m 球受到的冲量是11111v m v m t F -' =；
动量、动量定理教学设计 一、教学目标与要求： 1． 动量的意义：为研究运动物体的作用效果。举例一般都是碰撞之类，这也是教材为什么先研究碰撞的原因所在吧。 2． 动量、动量的变化：突出它们的矢量性。 3． 冲量的定义及矢量性。 4． 动量定理－力在时间上的积累所产生的效果。 5． 动量定理的简单应用。 二、教学重点与难点： 动量变化的矢量性原则； 合外力的冲量，其效果是动量的变化而不是产生动量。 三、教学过程： （一） 碰撞：运动物体的作用效果。 举例。钉子为什么是用鎯头敲而不是压？等等。 （二） 动量的定义：物体的速度与质量的乘积，是矢量。mv p =，其中p 为小写，目的是 与压强P 区别开来。 动量的改变（变化）：也是矢量，象速度的变化一样，遵循矢量的平行四边形定则。 一般情况下，我们只研究同一直线上的动量变化。例： 小球与墙壁碰撞过程的动量变化 （三） 引起动量变化的原因： 我们知道，引起物体动能变化的原因是外力对物体做了功，那么，引起物体动量的变化原因是什么呢？ 有人说是力，你是否同意？为什么？ 动量定理的推导： 光滑的水平面上，质量为m 的物体在水平拉力F 的作用下，经t 时间其动量变化为多少？ 0mv mv Ft －t = （四） 冲量：我们把力与时间的乘积称为冲 量。 冲量的方向：由力的方向决定。 （五） 动量定理： 1． 定理内容：合外力的冲量等于物体动量的变化。定理是在假设恒力的情况下导出的，但它同样适用于变力的情况，从这一点来说，它比牛顿第二定律加运动学公式的应用范围要广，这也正是动量定理存在的必要性。 2． 表达式：0mv mv Ft －t =（矢量式） 3． 单位：冲量的单位s N ?，动量的单位s K gm /，其中1s N ?＝1s K gm /。但是在具体问题中，我们总习惯把冲量的单位写成s N ?，而把动量或动量变化的单位写成s K gm /。 实验一： 为什么迅速抽走纸条时，砝码不会滑落？如果缓慢地拉呢？在 这两种情况下，砝码受的作用力是否相同？为什么却有不同的 效果？ 实验二： v 0 v t
16.2《动量、动量定理》教学设计 （一）演示小实验，导入新课 老师演示鸡蛋下落的实验，提问“这个现象说明了什么？” 引发猜想，引出课题“动量和动量定理” （二）动量： （1）、定义：物体的质量与速度的乘积， （2）、定义式：p=mv。 （3）、单位：国际单位制中是kg·m/s，读作“千克米每秒”。 （4）、理解： ① .矢量性：因为速度v 是矢量，质量m 是标量，标量与矢量之积为矢量，所以动量P 是矢量，其方向与速度方向一致。 ②．状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。动能和速度都是描述物体运动状态的物理量，这里所学的动量也是描述物体运动状态的物理量。 动量的变化量： ①定义：某运动物体在某一过程的末动量P′和初动量P 的矢量差。 记为：△p=p′－p. ②同一直线上动量变化的运算：在选定正方向后，动量变化可简转化为带正负号的代数运算。 ③指出：动量变化△p 是矢量。方向与速度变化量△p 相同
例1、一个质量是0.1kg 的钢球，以6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 思考：动量和动能有什么区别？ 动能是标量，动量是矢量，矢量的运算既要考虑大小，又要考虑方向，由此通过一个例题引入一维情况下动量变化量的运算。 【思考与讨论】借助通过多媒体举例，学生思考动量变化的原因？要 使物体的动量发生变化： 1、给它以力的作用。 2、还需要时间的累积。 引入冲量的概念 （三）冲量： （1）、定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量，常用字母I 表示。 （2）、公式：I=Ft,国际单位制中，其单位是牛·秒，符号是N·s。
高中物理-动量守恒定律（一） ★新课标要求 （一）知识与技能 理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围 （二）过程与方法 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力 （三）情感、态度与价值观 培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题 ★教学重点 动量的概念和动量守恒定律 ★教学难点 动量的变化和动量守恒的条件． ★教学方法 教师启发、引导,学生讨论、交流。 ★教学用具： 投影片,多媒体辅助教学设备 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 （一）引入新课 上节课的探究使我们看到,不论哪一种形式的碰撞,碰撞前后mυ的矢量和保持不变,因此mυ很可能具有特别的物理意义。 （二）进行新课 1．动量（momentum）及其变化 （1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积,称为(物体的)动量。记为p=mv. 单位：kg·m/s 读作“千克米每秒”。 理解要点： ①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息,反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态,具有瞬时性。 师：大家知道,速度也是个状态量,但它是个运动学概念,只反映运动的快慢和方向,而运动,归根结底是物质的运动,没有了物质便没有运动.显然地,动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息,更能从本质上揭示物体的运动状态,是一个动力学概念. ②矢量性：动量的方向与速度方向一致。 师：综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生
的方向,动量的大小等于质量和速度的乘积,动量的方向与速度方向一致。 （2）动量的变化量： 定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′,则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。 强调指出：动量变化△p是矢量。方向与速度变化量△v相同。 一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ1矢量差 【例1（投影）】 一个质量是0.1kg的钢球,以6m/s的速度水平向右运动,碰到一个坚硬的障碍物后被弹回,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有没有变化？变化了多少？ 【学生讨论,自己完成。老师重点引导学生分析题意,分析物理情景,规范答题过程,详细过程见教材,解答略】 2．系统内力和外力 【学生阅读讨论,什么是系统？什么是内力和外力？】 （1）系统：相互作用的物体组成系统。 （2）内力：系统内物体相互间的作用力 （3）外力：外物对系统内物体的作用力 〖教师对上述概念给予足够的解释,引发学生思考和讨论,加强理解〗 分析上节课两球碰撞得出的结论的条件： 两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外,还受到各自的重力和支持力的作用,使它们彼此平衡。气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计,所以说m1和m2系统不受外力,或说它们所受的合外力为零。 3．动量守恒定律（law of conservation of momentum） （1）内容：一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。 公式：m1υ1+ m2υ2= m1υ1′+ m2υ2′ （2）注意点： ①研究对象：几个相互作用的物体组成的系统（如：碰撞）。 ②矢量性：以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向； ③同一性（即所用速度都是相对同一参考系、同一时刻而言的） ④条件：系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力；当F内＞＞F外时,系统动量可视为守恒； 思考与讨论： 如图所示,子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块, 此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中,
动量定理 一、教学目的： 1.理解动量定理的确切含义和表达式，知道动量定理适用于变力. 2.能从牛顿运动定律和运动学公式推导出动量表达式. 3.会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题. 二、教学重点： 理解动量定理的确切含义和表达式 三、教学难点： 会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握一维情况下的计算问题 四、教学用具： 生鸡蛋、较厚的海绵垫、细线、金属小球、橡皮筋、铁架台等 五、教学过程 演示引入新课 演示课件1鸡蛋落地; 【演示】一个鸡蛋从一米高的地方落到厚的海绵垫上(提示学生注意观察，演示课件1鸡 蛋落地)，发现鸡蛋不会被打破. 在日常生活中，有不少这样的事例:跳远时要跳在沙坑里;跳高时在下落处要放海绵垫子; 从高处往下跳，落地后双腿往往要弯曲;轮船边缘及轮渡的码头上都装有橡皮轮胎等.这样做的目的是为了缓冲.而在某些情况下，我们又不希望缓冲，比如用铁锤钉钉子. 为了解释这类现象，我们就来学习关于动量定理的知识. 【板书】二、动量定理 进行新课 下面以一个物体在恒定的合外力作用下进行动量定理的理论推导. 【板书】一、理论推导 推导的依据:牛顿第二定律和运动学的有关公式.如 图7-7所示，物体的初动量为p=mv 、末动量为p ‘=mv ‘，经历的时间为t ，由加速度的 定义式(),'t v v a -= 由牛顿第二定律F=ma=(),'t v v m -，可得Ft=mv ’－mv ， 即Ft=p ‘－p 问:该式的左边Ft 是什么量?右边p 一p ‘是什么意义? 该式就是动量定理的数学表达式。 【板书】二、动量定理 1.物理意义:物体所受合外力的冲量等于物体的动量变化 2.公式:Ft=p ’一p 其中F 是物体所受合外力，p 是初动量，p ‘是末动量，t 是物 体从初动量p 变化到末动量p ‘所需时间，也是合外力F 作用的时间。 3.单位：F 的单位是N ，t 的单位是s ，p 和P ‘的单位是kg ·m/s （kg ·ms -1）。 前面我们通过理论推导得到了动量定理的数学表达式，下面对动量定理作进一步的理解。 【板书】三、对动量定理的进一步认识 1.动量定理中的方向性 公式Ft= p ‘一P=△p 是矢量式，合外力的冲量的方向与物体动量变化的方向相同。 合 外力冲量的方向可以跟初动量方向相同，也可以相反。 例如，匀加速运动合外力冲量的方向与初动量方向相同，匀减速运动合外力冲量方向与 F p=mv p ’=mv ’ 图7-7
高中物理-动量守恒定律及其应用(实验)教案 【学习目标】 1．知道动量与冲量的概念,理解动量定理与动量守恒定律． 2．会用动量定理与动量守恒定律解决实际应用问题． 3．明确探究碰撞中的不变量的基本思路． 【要点导学】 1．冲量与动量的概念理解． 2．运用动量定理研究对象与过程的选择． 3．动量守恒定律的适用条件、表达式及解题步骤． 4．弹性碰撞和非弹性碰撞 （1）弹性碰撞：___________________________________ （2）非弹性碰撞：____________________________________ （3）在光滑水平面上,质量为m 1的小球以速度v 1与质量为m 2的静止小球发生弹性正碰,根据动量 守恒和机械能守恒,碰后两个小球的速度分别为： v 1’=_____________v 2’=_____________。 【典型例题】 类型一 冲量与动量定理 【例1】质量为m 的小球,从沙坑上方自由下落,经过时间1t 到达沙坑表面,又经过时间2t 停在沙坑里。 求： （1）沙对小球的平均阻力F ； （2）小球在沙坑里下落过程所受的总冲量I 的大小． 类型二 动量守恒定律及守恒条件判断 【例2】 把一支枪水平固定在小车上,小车放在光滑的水平面上,枪发射出一颗子弹时,关于枪、 弹、 车,下列说法正确的是（ ） A ．枪和弹组成的系统,动量守恒 B ．枪和车组成的系统,动量守恒 C ．三者组成的系统,因为枪弹和枪筒之间的摩擦力很小,使系统的动量变化很小,可以忽略不计,故系 统动量近似守恒 D ．三者组成的系统,动量守恒,因为系统只受重力和地面支持力这两个外力作用,这两个外力的合 力为零 【变式训练1】如图A 、B 两物体的质量之比m A ∶m B ＝3∶2,原来静止在平板小车C 上,A 、B 间有 一根被压缩了的弹簧,A 、B 与平板车上表面间的滚动摩擦系数相同,地面光滑,当弹簧突然释放后, 则（ ） A ．A 、B 组成的系统动量守恒 B ．A 、B 、 C 组成的系统动量守恒 C ．小车向左运动 D ．小车向右运动 类型三 动量守恒与能量守恒的综合应用 【例3】在静止的湖面上有一质量为M=100kg 的小船,船上站一个质量为m=50kg 的人。船长6米, A B C
动量守恒定律教学设计
教学设计 课题：动量守恒定律姓名：熊浩潇洋学校：四川师范大学
教学课题动量守恒定律 教材分析 本节课选自全日制普通高级中学物理（人教版）第一章第三节。本节讲述动量守恒定律，它既是本章的核心内容，也是整个高中物理的重点内容。它是在学生学习了动量、冲量和动量定理之后，以动量定理为基础，研究有相互作用的系统在不受外力或所受合外力等于零时所遵循的规律。它是动量定理的深化和延伸，且它的适用范围十分广泛。 动量守恒定律是高中物理阶段继牛顿运动定律、动能定理以及机械能守恒定律之后的又一重要的解决问题的基本工具。动量守恒定律对于宏观物体低速运动适用，对于微观物体高速运动同样适用；不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统。 学情分析 二、学情分析学生在前面的学习当中已经掌握了动量、冲量的相关知识，在学习了动量定理之后，对于研究对象为一个物体的相关现象已经能够做出比较准确的解释，并且学生已经初步具备了动量的观念，为以相对较为复杂的由多个物体构成的系统为研究对象的一类问题做好了知识上的准备。碰撞、爆炸等问题是生活中比较常见的一类问题，学生对于这部分现象比较感兴趣，理论和实际问题在这部分能够很好地结合在一起。
学生在前期的学习和实践当中已经具备了一定的分析能 力，为动量守恒定律的推导做好了能力上的准备。从 实验导入，激发学生求知欲，对于这部分的相关知识， 学生具备了一定的主动学习意识。 教学目标1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式 2、能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律 3、掌握动量守恒定律的适用条件。 重难点重点：动量守恒定律的推导和守恒条件 难点：守恒条件的理解 教学策略 为了达到教学目标，突破难点，突出重点。我将采用分析归纳法、质疑讨论法、多媒体，引导学生在研究过程中主动获取知识，运用知识解决问题，同时在过程中培养学生协作学习的能力。充分体现了学生为主，老师为辅的新课标教学理念。据以上分析我将教学过程设计为情景引入，实验探究，规律应用三个部分。 教学过程（一）引入新课回顾新课教学1、分析教材中实验部分，对比多媒体展示的实验，总结通过实验得到的 相关结论。2、创设物理情景，搭设认知台阶，引导学 生利用动量定理和牛顿第三定律推导动量守恒定律的形 式。3、讨论合外力不为零的情形，利用动量定理和牛 顿第三定律重新推导，判断系统动量在碰撞前后是否守 恒，从而确定动量守恒定律成立的条件。4、总结动量
《动量守恒定律》教学设计 【设计思路】 为提高学生的科学素养，增强学生对物理情景的感性认识和理性认识，培养学生利用数学方法解决物理问题的能力。面向全体学生，倡导探究式学习，注重与现实生活的联系，按照《高中物理新课程标准》的要求，依据新课程改革的基本理念，利用多媒体为课堂创设情景，师生共同归纳总结探究结果，提高课堂效率。 【教材分析】 动量守恒定律是自然界最重要的规律之一，重点把握动量守恒的条件，能用动量守恒定律解决一维空间物体相互作用问题。 【学情分析】 学生在理解动量定理基础上，对冲量、动量的矢量性，以及动量的相对性、瞬时性已有初步的认识，对有关一个物体的动量问题基本能解决，对物体受力分析的能力达到一定水平。但对动量定理的运用能力，特别是有关相对同一参考系时动量相对性仍然不够明确，对动量计算中如何取正负值一知半解，存在畏难心理。 【知识、技能目标】 （1）理解动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并能在具体问题中判断系统的动量是否守恒； （2）运用动量守恒定律解释有关现象，分析解决一维运动的问题。 【方法、过程目标】 （1）体验用实验探究动量守恒的过程与方法； （2）学会理论思维的方法，能结合动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律的表达式。【德育目标】 （1）通过亲历实验探究和动量守恒定律的推导过程，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法； （2）领悟动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。 【教学重难点】 重点：动量守恒定律及其守恒条件的判定。 难点：动量守恒定律的矢量性。 【教学方法】 实验探究法、推理归纳法、案例分析法 【教学用具】 气垫导轨、光电门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)，课件。【课时安排】 1课时 (45分钟) 【教学过程】 (一)导入新课 (1分钟) 前面学过的动量定理只研究了一个物体受力作用一段时间后动量变化的规律，那么当两个物体相互作用时，他们各自的动量又怎样变化呢？ (二)新课教学 1、实验探究：物体碰撞时动量变化的规律 我们现在来研究在光滑水平面上沿着一条直线运动的物体发生碰撞时动量变化的规律。(15分钟) ●学生猜想与假设。让学生对两个物体碰撞时的运动情况与动量变化的情况进行大胆的猜想，并与同学进行讨论。 ●学生制定计划与设计由学生设计实验。包括实验仪器和器材的选择，需要测量的物理量以及数据的处理。
《动量和动量定理》教学设计 【教学目标】 一、知识与技能 1.了解物理学中动量概念的建立过程； 2.理解动量和动量变化及其矢量性，会正确计算做一维运动的物体 的动量变化； 3.理解冲量的定义； 4.从前面的推导中总结出动量定理的表达式，并理解动量定理的确 切含义； 5.会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。 二、过程与方法 1. 通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问 题； 2.通过应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题，提升 学生的分析能力及解决实际问题的能力。 三、情感态度与价值观 通过利用所学的知识解释生产、生活中的一些现象，引领学生将理论联系实 际。 【教学重点】 1.理解动量定理 2.利用动量定理来解释生活中的一些现象。 【教学难点】 1.理解动量定理的矢量性 2.利用动量定理解释实际问题 【教学过程】 新课导入：阅读材料：随着汽车数量的增多和行使速度的不断提高，行车安全越来越重要。而在所有的汽车事故当中，与碰撞有关的事故占90％以上。汽车碰撞是无法避免的，如何减少碰撞时对人员的伤害是重要的研究问题，其中在汽车前排装安全气囊是一种重要的措施。 思考：为什么在汽车前排装安全气囊可以在相同碰撞时减少对人员的伤害？ 建立物理模型：质量为m的物体，在合力F的作用下，经过一段时间t，速度由v 变为v’，如是图所示： 分析：由牛顿第二定律知： F = m a 而加速度定义有：联立可得： 'v v a t - = 'v v F m t -=
变形可得： 一、动量 1.定义：物体质量与速度的乘积,用p 表示 2.表达式：p=mv 3.单位：kg·m/s 学生活动：我们了解了动量的基本内容，可是动量在物理学史中的建立过程是怎样一个情况呢？请同学们阅读课本P6. 接下来，我们继续来理解动量，请同学们讨论一下问题，并说明理由？ 1.动量是矢量还是标量？ 2.动量是过程量还是状态量？ 3.动量与参考系的选择有没有关系？ 总结： 1.矢量性：因为速度v 是矢量，质量m 是标量，标量与矢量之积为矢量，所以动量P 是矢量，其方向与速度方向一致。 2.状态量：因为p=mv 的式子中v 是瞬时速度，从而说明p 与时刻或位置对应 3.相对性：v 与参考系的选择有关，参考系不同，v 不同，具有相对性。 试讨论以下几种运动的动量变化情况 二、动量的变化量 知识回顾：速度的变化量是某一运动过程的末速度与初速度的矢量差 学生活动：学生类比定义“动量变化量”： 1.定义：物体在某一运动过程中末动量与初动量的矢量差（用Δp 表示） 2.表达式：Δp=p’-p 讨论：Δp 是矢量还是标量？ 总结得出： 3. 动量的变化量是矢量，?p 的方向与Δv 的方向相同 学生活动：例1.一个质量是0.1kg 的钢球，以6m/s 的速度水平向右运动，碰到一个坚硬物后被弹回,沿着同一直线以6m/s 的速度水平向左运动（如图），碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？ 学生计算，展示学生的练习情况 总结：同一条直线上（一维情况下）动量的变化量的运算：先规定正方向，然后确定各已知量的正负，可以将矢量运算简化为代数运算。 思考：如果动量变化前后不在同一直线上，如何求动量的变化量？ 拓展：动量与动能的区别与联系 三、冲量 1.冲量：力与力的作用时间的乘积 2.表达式：I=Ft （F 为恒力） 3.单位：N·s 4.意义：反映了力的作用对时间的积累效应 学生活动：讨论下列问题，并说明理由 1.冲量是矢量还是标量？ 2.冲量是过程量还是状态量？ 'Ft mv mv =-
复习：《实验：验证动量守恒定律》教学设计 一、教学目标： 【知识与技能】 1、明确验证动量守恒定律的基本思路； 2、掌握同一条直线上运动的两个物体碰撞前后的速度的测量方法； 3、掌握实验数据处理的方法； 【过程与方法】 1、学习根据实验要求，设计实验，完成气垫导轨实验和斜槽小球碰撞实验的设计方法； 2、学习根据实验数据进行处理、归纳、总结的方法。 【情感态度与价值观】 1、通过对实验方案的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。 2、通过对实验数据的记录与处理，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。 3、在对实验数据处理、误差处理的过程中合作探究、头脑风暴，提高学生合作探究能力。 4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。 【教学重难点】 教学重点：验证动量守恒定律的实验探究 教学难点：速度的测量方法、实验数据的处理． 【教学过程】 （一）复习导入：问题1、动量守恒定律的内容是什么？ 2、动量守恒的条件是什么？ （二）讲授新课 实验方案一：气垫导轨以为碰撞实验 1、实验器材 气垫导轨、光电计时器、天平、滑块(两个)、重物、弹簧片、细绳、弹性碰撞架、胶布、撞针、橡皮泥等. 2、实验步骤
（1）测质量：用天平测出滑块的质量. （2）安装：正确安装好气垫导轨. （3）实验：接通电源，利用配套的光电计时装置测出两滑块各种情况下碰撞前后的速度(①改变滑块的质量；②改变滑块的初速度大小和方向③通过放置橡皮泥、振针、胶布等改变能量损失). （4）验证：一维碰撞中的动量守恒. （5）数据处理 1.滑块速度的测量：v ＝Δx Δt ，式中Δx 为滑块挡光片的宽度(仪器说明书上给出，也可直接测量)，Δt 为数字计时器显示的滑块(挡光片)经过光电门的时间. 2.验证的表达式：m 1v 1＋m 2v 2＝m 1v′1＋m 2v′2。 （6）注意事项 气垫导轨应水平 [典例1] 现利用图(a)所示的装置验证动量守恒定律.在图(a)中，气垫导轨上有A 、B 两个滑块，滑块A 右侧带有一弹簧片，左侧与打点计时器(图中未画出)的纸带相连；滑块B 左侧也带有一弹簧片，上面固定一遮光片，光电计时器(未完全画出)可以记录遮光片通过光电门的时间. 实验测得滑块A 的质量m1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m2＝0.108 kg ，遮光片的 宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. 实验测得滑块A 的质量m1＝0.310 kg ，滑块B 的质量m2＝0.108 kg ，遮光片的 宽度d ＝1.00 cm ；打点计时器所用交流电的频率f ＝50.0 Hz. 将光电门固定在滑块B 的右侧，启动打点计时器，给滑块A 一向右的初速度，使它与B 相碰.碰后光电计时器显示的时间为ΔtB ＝3.500 ms ，碰撞前后打出的纸带如图(b)所示. (b) 若实验允许的相对误差绝对值× 100%最大为5%，本实验是否在误差范围内验证了动量守恒
高二物理《动量和动量定理》教学设计 一、教材分析 本节课是人教版选修3-5第十六章第二节内容，本节的内容为“动量和动量定理”，本节分两课时来完成，这节课为第一课时。也是本章的重点内容，是第一节“实验：探究碰撞中的守恒量”的继续，同时又为第三节“动量守恒定律”奠定了基础,所以“动量定理”有承前启后的作用。“动量定理”是牛顿第二定律的进一步展开。它侧重于力在时间上的累积效果，为解决力学问题开辟了新途径，尤其是打击和碰撞类的问题。动量定理的知识与人们的日常生活，生产技术和科学研究有着密切的关系，因此学习这部分知识有着广泛的现实意义。 二、学情分析 学生已经掌握了动量概念，会运用牛顿第二定律和运动学公式等，为本节课的学习打下了坚实的基础。高中生思维方式逐步由形象思维向抽象思维过渡，因此在教学中需要以一些感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解,因此在教学中多让学生参与利用动量定理解释生活中的有关现象，加强学生思维由形象到抽象的过渡。 三、教学目标 知识与技能: 1．理解动量的变化和冲量的定义； 2．理解动量定理的含义和表达式，理解其矢量性； 3．会用动量定理解释有关物理现象，并能掌握动量定理的简单计算 过程与方法: 通过运用牛顿运动定律和运动学公式推导出动量定理表达式，培养学生逻辑运算能力。 情感态度与价值观： 1. 通过运用所学知识推导新的规律，培养学生学习的兴趣,激发学生探索新知识的欲望。 2. 通过用动量定理解释有关物理现象，培养学生用所学物理知识应用于生活实 践中去，体现物理学在生活中的指导作用。 四、教学重难点 教学重点：理解动量的变化、冲量、动量定理的表达式和矢量性 教学难点：用动量定理解释有关物理现象，针对动量定理进行简单的计算 五、教学策略 依据建构主义学习理论，学生学习过程是在教师创设的情境下，借助已有的知识和经验，主动探索，积极交流，从而建立新的认知结构的过程。学习是学生主体进行意义建构的过程。因此要创设建构知识的学习环境，树立以人为本的教育观念，发展不断建构的认知过程。我校开展的“四五四”绿色生命教育课堂教学模式，就是以学生为中心，突出学生在学习过程中的主体地位，通过自主学习、多元互动提升学生的学习能力。
16.3动量守恒定律 主备人：审核人：主讲教师：授课班级：【三维目标】 一、知识与技能： 1.理解动量守恒定律的确切含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围 2.，会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 二、过程与方法： 在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力； 三. 情感、态度与价值观： 培养逻辑思维能力，会应用动量守恒定律分析计算有关问题。 【教学重点】：动量的概念和动量守恒定律。 【教学难点】：动量的变化和动量守恒的条件。 【教学方法】：教师启发、引导，学生讨论、交流。 【教学用具】：投影片，多媒体辅助教学设备。 【教学过程】： 【自主学习】 指导学生完成“知识体系梳理” 【新知探究】 一. 设疑激趣，创设研究情境 设置悬念：鸡蛋是我们每天都需要的营养食品，如果我将这只生鸡蛋用力扔出去，鸡蛋的命运会怎样？ 演示:站在教室中部用力将鸡蛋水平扔向竖直悬挂在黑板前的大绒布。 提问:你观察到什么现象? 学生:扔在绒布上鸡蛋没破。 教师从绒布下拿出那只鸡蛋并提问:如果站在同一位置将同一只鸡蛋以相同的力向墙上扔，会出现什么结果？ 演示:用力将鸡蛋水平扔向墙壁（墙壁上事先贴有白纸）。 学生:鸡蛋破了。 激疑:两种情况下鸡蛋与墙或布作用前的动量可以认为是相同的,作用后的 动量变为零，鸡蛋的动量变化是相同的。但究竟是什么原因使得鸡蛋出现不
同的结局? 教师:再请大家看一段录象。 教师演示课件:播放几个体育运动的视频录象（在节奏感强烈的音乐背景下 依次出现亚运会跳高、拳击、跳马、吊环等比赛镜头）。 提问:看完这段录象后，我们可能会提出很多问题，比如跳高、跳马、吊环运动员落地时为什么要落在软垫上？激烈的拳击比赛中，运动员为什么要戴拳击手套？以上这些问题是大家熟悉却不能科学解释的问题，也正是本节课我们要研究的问题。 课件显示: 二. 分层展开,引导自主探究 1. 关于物体动量的变化跟哪些因素有关的研究 ①提出假说 教师:要解决刚才提出的问题,必须首先研究、解决物体的动量变化跟哪些因素有关这一问题。你们先猜一猜看,物体的动量变化与哪些因素有关? 学生甲猜想:可能与物体的质量和它受到的力有关。 学生乙猜想:可能与物体受到的力的大小和力的作用时间有关。 ②定性验证 教师:同学们会提出各种不同的假说，这些假说是否正确?请你们操作第一个学习软件，先对两个实例进行定性讨论，由此你能得出什么结论？ 学生:动手操作学习软件并相互协作讨论。 学生计算机显示：讨论题—— a.一辆以某一速度行驶的汽车，关闭发动机后，要使汽车停下来即使它的动 量为零，如果你是驾驶员可以采取哪些措施？ b.静止的足球，要使它运动起来即使它获得一定的动量，可用哪些方法？ 请一学生回答对讨论题的分析结果：…… 学生归纳:物体动量的变化跟物体所受力的大小和作用时间的长短有关。 ③定量验证 提问:你得出的这一结论是否正确?你如何验证? 学生提出观点:可以采用数学推导的方法。 教师:很好！数学推导的方法也称定量分析法，请大家继续研究。 学生:继续操作计算机进行定量分析推导。 学生计算机显示（动画）：一个质量为m 的物体，初速度为v ，在合外力F 的作用下，经过时间t，速度变为v'，该物体动量的变化与什么有关？ v v'
动量和动量定理教学设计 【知识与技能】 （1）理解动量和冲量的定义； （2）从前面的推到中总结出动量定理的表达式。 （3）理解动量定理的确切含义，知道动量定理适用于变力。 （4）会用动量定理解释有关现象和处理有关的问题。 【能力与方法】 （1）通过对动量定理的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识物理模型工具在物理学的作用。 （2）能够应用动量定理处理一些与生产和生活相关的实际问题，在分析、解决问题的过程中培养交流、合作能力。 【情感态度与价值观】 （1）有参与科技活动的热情，有从生活到物理，从物理到生活的意识。 （2）有善于发现问题的精神，并具有解决问题的能力。 （3）培养学生正确的价值观和人生观，明白只有勤奋努力才可能有丰硕的收获，寄希望于侥幸是不可取的。 【教学重点】 利用动量定理来解释生活中的一些现象。 【教学难点】 动量和冲量方向问题的理解 【教学方法】 1．利用多媒体课件，让学生清楚地认识到动量定理在生活中的普遍性； 2．引经据典法：通过对故事的创新旧事新演，最大限度调动学生学习的积极性和学习的兴趣。 【教学过程】 导入： 通过给学生讲述《守株待兔》的故事，引导学生对兔子撞树桩的过程进行思考，
借助于所学物理知识，建立物理和数学模型，通过分析展开对本节课新课内容讲授，带着这个故事的结局进入本节课的学习，授课结尾对故事的发展及结果以及启示进行阐述。 新授： 模型建立 兔子以0v 的初速度奔跑，来不及躲闪，撞到了一个树桩上，与树桩成为一个整体，假设在此碰撞过程作用时间为t,作用力为恒力，兔子质量为m,求此作用力F ？ 分析： 在此我们可将此碰撞过程看做一个减速运动过程，兔子在水平方向只受到树桩对兔子的弹力F. 由牛顿第二定理可得ma F = （1） 由匀减速运动过程的原理可得 t v v a t 0-= （2） （1）（2）两式结合可得 t v v m F t 0-= （3） 对（3）两边同时乘以时间t,可得 o t mv mv Ft -= （4） 得出（4）式，我们对式子左右两边分别进行讨论 一．冲量 1．定义：力与力的作用时间的乘积叫做力的冲量。 2．公式：Ft I = 单位为s N ? 3．冲量是矢量，方向与合力方向一致 二．动量 1．动量定义：质量和速度的乘积叫做物体的动量。表示为P. （1）公式：mv p = 单位为s kgm / （2）动量是矢量，方向与速度方向一致。 2.思考一个物体对另一个物体的作用效果与哪些物理量有关？ 举例：（1）同样质量的竹箭，一支用弓射出，而另一支用手掷，哪一支穿透本领大？ （m 同v 不同）
实验：验证动量守恒定律教案 【教学目标】 1．掌握动量守恒定律适用范围。 2．会用实验验证动量守恒定律。 【教学重难点】 会用实验验证动量守恒定律。 【教学过程】 一、实验思路 教师：两个物体在发生碰撞时，作用时间很短。根据动量定理，它们的相互作用力很大。如果把这两个物体看作一个系统，那么，虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用，但是有些力的矢量和为0，有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。因此，在可以忽略这些外力的情况下，碰撞满足动量守恒定律的条件。 问题：我们应该怎样设计实验，使两个碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和近似为0？ 学生思考，教师总结。 我们研究最简单的情况：两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。应该尽量创造实验条件，使系统所受外力的矢量和近似为0。 二、物理量的测量 1 / 11
研究对象确定后，还需要明确所需测量的物理量和实验器材。 问题：想要验证动量守恒定律，需要测量哪些物理量？ 学生思考，教师总结： 根据动量的定义，很自然地想到，需要测量物体的质量，以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。 教师：那么物体的质量我们可以直接用天平测量，物体碰撞前后的速度呢？ 学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。最后教师总结可行的方法进行实验的设计。 （一）方案一：利用斜槽上滚下的小球验证动量守恒定律 1．实验步骤： （1）测质量：用天平测出两小球的质量，并选定质量大的小球为入射小球。 （2）安装：按照图甲所示安装实验装置，调整固定斜槽使斜槽底端 2 / 11
水平。 （3）铺纸：白纸在下，复写纸在上且在适当位置铺放好，记下重垂线所指的位置O。 （4）放球找点，不放被撞小球，每次让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下，重复10次。用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面。圆心F就是小球落点的平均位置。 （5）碰撞找点，把被撞小球放在斜槽末端，每次让入射小球从斜槽同一高度自由滚下，使它们发生碰撞，重复实验10次。用步骤4的方法，标出碰后入射小球落点的平均位置和被撞小球落点的平均位置N，如图所示。 （6）验证：连接N，测量线段OP、OM、ON的长度。将测量数据填入表中。最后代入m1·OP。 （7）结束：整理好实验器材放回原处。 2．数据处理： 验证的表达式：m1·OP=m1·OM+m2·ON （二）方案二：研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒 本案例中，我们利用气垫导轨来减小摩擦力，利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。实验装置如图所示，可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。 3 / 11