动量守恒定律的应用教案
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动量守恒定律高三物理教案一、教学目标1.掌握动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.熟悉一维碰撞和弹性碰撞的概念及其特点;3.学会运用动量守恒定律解决实际问题;4.培养学生的实验操作能力和科学研究精神。
二、教学重点1.动量守恒定律的概念和表达式;2.一维碰撞和弹性碰撞的特点;3.运用动量守恒定律解决实际问题。
三、教学难点1.针对实际问题的综合应用能力;2.实验操作和数据处理能力。
四、教学内容和方法教学内容:1.动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.一维碰撞和弹性碰撞的概念及其特点;3.动量守恒定律的实践应用。
教学方法:1.讲授法:采用讲授、演示、实验等多种方法进行教学;2.组织实验:让学生亲自操作,培养其实验操作和数据处理能力;3.案例分析:通过实例让学生学会应用动量守恒定律解决实际问题。
五、教学过程第一节:动量守恒定律的概念和表达式1. 授课1.激发学生学习兴趣,引导学生思考;2.介绍动量守恒定律的概念和表达式;3.引导学生思考为什么动量守恒定律成立;4.培养学生运用公式的能力。
2. 实验1.布置实验任务:利用弹簧测量物体碰撞前后的动量,并验证动量守恒定律;2.学生操作,进行实验;3.收集实验结果和数据;4.分析实验数据,让学生验证动量守恒定律。
第二节:一维碰撞和弹性碰撞的特点1. 授课1.引入一维碰撞和弹性碰撞的概念;2.观察实验演示,并分析实验数据;3.分析一维碰撞和弹性碰撞的特点;4.举例说明一维碰撞和弹性碰撞。
2. 案例分析基于实际问题,让学生分析一维碰撞和弹性碰撞的应用。
第三节:动量守恒定律的实践应用1. 授课1.介绍动量守恒定律在实际问题中的应用;2.引导学生思考如何运用动量守恒定律解决实际问题;3.引导学生学会进行信息搜索和材料收集。
2. 独立完成作业让学生自主选定一个实际问题,分析问题所在,并利用所学知识进行分析和解决。
第四节:总结1.总结动量守恒定律的概念、定义和表达式;2.总结一维碰撞和弹性碰撞的特点;3.总结动量守恒定律在实际问题中的应用;4.提高学生思维能力和实践能力。
动量守恒定律教案教案一:简单介绍动量守恒定律目标:学生能够了解动量守恒定律的定义及应用。
导入:1. 引导学生回顾牛顿第二运动定律和动量的概念。
2. 提问:你认为在碰撞过程中,物体的动量是否会发生改变?为什么?内容:1. 定义动量守恒定律:在一个系统内,当没有外力作用时,系统内物体的总动量保持不变。
2. 动量守恒定律的数学表示:m1v1 + m2v2 = m1v1' +m2v2'3. 解释动量守恒定律的原理:动量守恒定律是基于牛顿第二运动定律和动量的定义推导出来的,当外力为零时,物体受到的总动量变化为零,故物体的总动量保持不变。
4. 动量守恒定律的应用举例:弹性碰撞和非弹性碰撞的实验示范,并根据动量守恒定律解释碰撞过程中物体的运动变化。
练习:1. 给出一个实际问题,让学生应用动量守恒定律解答。
2. 分组讨论并呈现各自的解答,进行交流讨论。
总结:1. 回顾动量守恒定律的定义及应用。
2. 强调动量守恒定律对运动过程的影响。
教案二:动量守恒定律实验目标:学生能够通过实验观察和验证动量守恒定律。
导入:1. 回顾动量的概念及公式。
2. 提问:你认为在碰撞过程中,动量会发生改变吗?实验步骤:1. 准备实验装置和材料:小球、直径不同的玻璃瓶等。
2. 实验一:垂直碰撞- 将两个大小不同的小球放在平面上,一个小球做静止状态,另一个小球沿直线运动后与静止小球发生碰撞。
- 观察碰撞过程中小球的运动变化。
- 记录小球的质量和初速度,计算碰撞后小球的速度。
验证动量守恒定律的成立。
3. 实验二:水平碰撞- 将小球放在光滑水平面上,小球沿直线运动后与静止小球发生碰撞。
- 观察碰撞过程中小球的运动变化。
- 记录小球的质量和初速度,计算碰撞后小球的速度。
验证动量守恒定律的成立。
总结:1. 回顾实验结果,并验证动量守恒定律的成立。
2. 强调动量守恒定律在实验中的应用和重要性。
延伸:1. 提出其他实验方案,让学生自主设计实验并验证动量守恒定律。
动量守恒定律教案小学一、教学目标:1. 理解什么是动量守恒定律。
2. 掌握动量守恒定律的公式及应用。
3. 能够通过实例理解动量守恒定律的应用。
二、教学重点:1. 动量守恒定律的概念和公式。
2. 动量守恒定律在实际生活中的应用。
三、教学难点:1. 学生能够灵活运用动量守恒定律解决实际问题。
四、教学准备:1. 课件投影仪。
2. 实验器材:小车、轨道、测速设备、障碍物等。
3. 实验材料:小球、托盘等。
五、教学过程:1. 导入引入:教师引导学生回顾力学的基本概念,复习力和质量的概念,并谈到动量的概念。
师为了引起学生兴趣,可以利用实例解释动量的概念,如足球运动员踢球时的动作。
引导学生思考运动物体动量发生变化的原因。
2. 新知讲解:教师依次讲解动量的定义、动量的计算方法以及动量守恒定律。
解释动量守恒定律的概念,并呈现相关公式。
3. 实验演示:老师可以进行动量守恒定律的实验演示,通过小车和轨道的实验来说明动量守恒。
4. 教学实践:学生进行小组合作,进行动量守恒定律的实践活动。
将学生分成小组,每个小组拥有一辆小车、一条轨道和一些小球。
学生可以通过调整小车和轨道的位置,观察和记录小球碰撞前后的速度和方向,验证动量守恒定律。
5. 教学总结:教师引导学生进行总结,回顾动量守恒定律的概念和公式,并提醒学生动量守恒定律在实际中的应用。
六、拓展延伸:1. 学生可以进行更多的实践活动,如利用托盘和小球进行带有障碍物的小车实验。
通过观察和记录碰撞情况,进一步加深对动量守恒定律的理解。
2. 学生可以进行讨论和研究,了解动量守恒定律在日常生活中的应用,如汽车碰撞、运动员运动等。
七、教学反思:本节课通过引入实例、实验演示和实践活动等多种教学手段,帮助学生理解和掌握动量守恒定律。
在实践活动中,学生能够积极参与,发现问题并加以解决。
通过反复实践,学生更好地理解了动量守恒定律的概念和应用。
在后续教学中,需要继续加强学生对动量守恒定律的运用能力的训练,帮助他们灵活运用该定律解决实际问题。
动量守恒定律的应用(2课时)教案第1课时一、教学目标1.掌握分析动量守恒的条件的方法2.掌握选择正方向,化一维矢量运算为代数运算的方法3.掌握应用动量守恒定律解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题(仅限于一维情况),基本思路和方法。
二、教学重点1、应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法2、应用动量守恒定律解题的程序和规范三、教学难点:矢量性问题对初学者感到不适应。
四、教学过程1、复习引入:○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:a.F合=0(严格条件)b.F内远大于F外(近似条件)c.某方向上合力为0,在这个方向上成立2、新课内容A、问题提出:〖教材例题1〗在列车编组站里,一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=2.2×104kg的静止货车,它们碰撞后接合在一起继续运动,求运动的速度。
〖先把此问题“抛给”学生,让学生自己去思考如何解决此问题。
通过思考学生会发现,此题中所给条件太有限,而且曾经学习的牛顿运动定律在此根本用不上,那么如何处理此问题呢?〗〖学生讨论,教师小结〗动量守恒定律的重要应用之一,是处理碰撞问题。
在碰撞现象中,相互作用时间很短,相互作用力先急剧增大,然后急剧减小,平均作用力很大,把相互碰撞的物体作为一个系统来看待,外力通常远小于碰撞物体之间的内力,可以忽略计,认为碰撞过程中动量守恒。
〖引导学生分析〗○1此题物理情景是什么样的?○2如果使用动量守恒定律,那么应取哪些作为对象(研究系统)?○3○3如何分析该系统是否满足动量守恒条件?○4如何确定我们所研究的初末状态?○5解题程序是怎样的?【在此基础上开始答题,可请学生上台作答,其他学生自己动手训练,尤其要注意学生答题的规范性。
解答过程略,可参见教材例题解答】B、提问:运用动量守恒定律解题步骤1)、确定研究对象(系统)2)、判断是否守恒(看是否满足三个条件之一)4)、确定正方向(一维情况)5)、分析初、末态6)、列式求解〖此例为碰撞类问题,碰后两个物体合二为一,动量守恒,但有时我们会看到一分为二的情形,如炸弹爆炸等,那我们又该如何去处理呢?〗C、举例:抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300g仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。
高中物理动量守恒定律教案(通用3篇)高中物理动量守恒定律篇1一.教材的地位和作用动量守恒定律是自然界中最重要,最普遍的守恒定律之一,它既适用于宏观物体,也适用于微观粒子;既适用于低速运动物体,也适用于高速运动物体,甚至对力的作用机制尚不清楚的问题中,动量守恒定律也适用。
它是除牛顿运动定律与能量观点外,另一种更广泛的解决动力学问题的方法,而且在今后的磁学,电学中也会用到此定律。
二.知识结构1,动量守恒定律的表述:如果一个系统不受外力,或者所受外力合力为零,这个系统的总动量保持不变。
2,动量守恒的条件:系统不受外力或者所受外力合力为零。
3,实验验证:两个弹性小球的弹性碰撞。
设两个小球的质量分别为M1和M2,碰撞前的速度分别为V1和V2,碰撞后的速度分别为V1`和V2`。
由动量守恒有:M1·V1+M2·V2=M1·V`1+M2·V`24,动量守恒定律的适用范围:小到微观粒子,大到天体,无论是什么性质的相互作用力,即使对相互作用情况还了解得不大清楚,动量守恒定律都是适用的。
5,灵活运用动量守恒定律和注意事项:动量守恒定律具有普适性。
当系统受到的合外力不为零,但是在某一方向上的合外力为零,那么在该方向上可以运用动量守恒定律。
在运用动量守恒定律之前应严格检验是否符合动量守恒定律的条件。
三.教学重点和难点学习本节的主要目的是为了掌握并会应用动量守恒定律这一应用广泛的自然规律,要达到这一目的,每个学生就需要正确理解其成立的条件和使用的特点。
而动量又是矢量,因此,确定本节的教学重点和难点为:(1)掌握动量守恒定律及其成立的条件。
(2)动量守恒定律的矢量性。
四.教学目标1,知识与技能(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)知道动量守恒定律的适用条件和适用范围;2,过程与方法(1)会用动量守恒定律解释现象;(2)会应用动量守恒定律分析求解运动问题。
动量守恒定律教案一、教学目标1.理解动量的概念和计算方法。
2.掌握动量守恒定律的表达方式和应用。
3.能够运用动量守恒定律解决与动量有关的问题。
二、教学内容1.动量的概念和计算方法。
2.动量守恒定律的表达方式和应用。
三、教学重点与难点1.动量的计算方法。
2.动量守恒定律的应用。
四、教学准备1.教师准备:教学PPT、黑板、粉笔。
2.学生准备:教材、笔记本、计算器。
五、教学步骤步骤一:引入1.引导学生回顾牛顿第二定律,并解释力和加速度之间的关系。
2.引导学生思考,在相同的力下,为什么不同的物体受到的加速度不同。
步骤二:动量的概念1.定义动量的概念:动量是物体运动的一种量度,它与物体的质量和速度有关。
2.引导学生理解动量与速度、质量之间的关系:动量等于质量乘以速度。
3.通过例子计算动量:让学生计算不同物体的动量,并比较它们的大小。
步骤三:动量的计算方法1.讲解动量的计算公式:动量(P)等于物体的质量(m)乘以物体的速度(v)。
2.讲解动量的单位:动量的单位是千克·米/秒(kg·m/s)。
3.通过例题让学生掌握动量的计算方法。
步骤四:动量守恒定律1.引入动量守恒定律的概念:系统总动量在没有外力作用下保持不变。
2.解释为什么会出现动量守恒:无论物体间发生何种相互作用,总的合外力为零,因此总动量不变。
3.通过例题让学生理解动量守恒定律的应用。
步骤五:动量守恒定律的应用1.运动冲量:引导学生理解冲量的概念和计算方法,并通过例子让学生掌握冲量的计算方法。
2.运动冲量与动量守恒定律的关系:解释冲量和动量守恒定律之间的关系,即冲量等于物体的动量变化率。
3.通过例题让学生运用动量守恒定律解决与冲量有关的问题。
六、教学反思本教案通过引导学生理解动量的概念和计算方法,以及动量守恒定律的表达方式和应用,培养学生运用动量守恒定律解决实际问题的能力。
教学过程中,通过例题的讲解和引导让学生融会贯通,提高动手能力和解决问题的能力。
高三物理动量守恒定律的教案设计一、教学目标1.理解动量守恒定律的概念及应用场景;2.掌握动量守恒定律的计算方法;3.学会利用动量守恒定律解决实际物理问题;4.培养学生的科学思维能力和实验探究能力。
二、教学重点1.动量守恒定律的概念和表达式;2.动量守恒定律的应用。
三、教学难点1.动量守恒定律的应用;2.在复杂情境下利用动量守恒定律解决问题。
四、教学方法1.教师讲解与学生实验探究相结合的方式;2.独立思考与小组合作交流相结合的方式;3.观察、实验、验证相结合的方式。
五、教学内容及流程安排1. 动量守恒定律概念的讲解和实验探究1.1 讲解动量和动量守恒定律的概念及其表达式。
引导学生通过动量的定义公式$ p=mv $来理解动量的物理意义,然后阐述动量守恒定律的主旨和表达式:对于一个系统,在无外力作用下,系统的总动量是不变的,即总动量守恒。
1.2 进行简单的动量守恒定律实验。
将一个小的弹性小球钩在一根轻质细绳上,将细绳高高举过头顶静止,然后让学生从侧面推向小球,观察小球撞击后的运动变化。
通过实验,引导学生自行总结动量守恒定律的实现方式。
1.3 通过复杂案例来进一步理解动量守恒定律的应用。
设计一个实验,如:让一个人站在一辆轻质滑板上,当他拍板子时,滑板向前移动,人和滑板的运动情况是什么?由此进一步结合动量守恒定律,引导学生分析探究动量的转移和守恒的机制。
2. 动量守恒定律计算方法的讲解2.1 讲述动量守恒方程的表达及其应用范围。
通过大量经典问题的引入,介绍动量守恒定律的应用范围。
同时,通过展示理论和实验计算相结合的方法,让学生了解动量守恒方程的具体计算过程。
2.2 通过对经典问题的讲解,引导学生掌握和应用动量守恒方程。
如“弹性碰撞”,“非弹性碰撞”等案例,让学生自行理解动量守恒定律的适用性和计算方法。
3. 动量守恒定律应用案例的讲解与探究3.1 引导学生分析复杂案例中动量守恒定律的实现方式。
如去掉简单实验中的轻绳,改为用弹簧连接两个小车进行碰撞,则需要引导学生注意弹簧弹性系数的影响以及其产生的合力对动量守恒定律的影响。
动量守恒定律教案一、难点1. 动量守恒定律的概念理解。
2. 动量守恒定律的公式推导。
3. 动量守恒定律的应用。
二、教学目标1. 理解动量守恒定律的基本概念。
2. 掌握动量守恒定律的公式推导方法。
3. 能够应用动量守恒定律解决相关问题。
三、教学准备1. 教材《物理课程标准实验教材》。
2. 教具:小球、弹簧、杆等。
四、教学过程一、导入(20分钟)教师通过引导学生回顾前面学过的动量概念,例如物体的动量定义为质量乘以速度,提出一个问题:“当两个相撞的小球,质量相同,速度相同,它们会停止移动吗?”请学生思考并回答。
二、知识讲解(40分钟)1. 动量守恒定律的概念教师通过实验演示的方式,向学生展示两个相撞的小球,弹簧等,让学生观察和思考。
通过实验现象的描述,引导学生发现动量守恒定律。
然后,再给出动量守恒定律的定义:“在相互作用的物体系统中,系统的总动量在相互作用前后保持不变。
”请学生进行口头回答。
2. 动量守恒定律的公式推导教师通过推导一个简单的公式来解释动量守恒定律:设两个物体质量分别为m1和m2,初速度分别为v1和v2,末速度分别为v1'和v2',学生利用质量和速度的定义来推导公式。
3. 动量守恒定律的应用教师通过示例问题,引导学生应用动量守恒定律解决实际问题。
例如,物体碰撞时的速度和方向问题、物体弹性碰撞和非弹性碰撞等。
请学生进行思考和讨论。
三、练习与巩固(30分钟)1. 学生分小组进行练习,找出以下几个问题中哪个可以用动量守恒定律解决,并解答之。
(1)两个小球以相同的速度相向而行,碰撞后会发生什么?(2)一个小球以一定的速度撞向一个静止的木块,木块会怎样移动?(3)一个小球在水平面上与一个弹簧发生弹性碰撞,弹簧会受到什么影响?2. 教师进行讲评,对学生练习的答案进行分析和讲解。
四、拓展与应用(20分钟)1. 学生自主选取一个实际生活中的场景,应用动量守恒定律解决相关问题,并进行书面描述和演示展示。
动量守恒定律物理教案优秀5篇1、理解动量守恒定律的确切含义.2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题(只限于一维运动).三、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.重点难点:重点:理解和基本掌握动量守恒定律.难点:对动量守恒定律条件的掌握.教学过程:动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后,动量怎样变化,那么两个或两个以上的物体相互作用时,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.1.系统:存在相互作用的几个物体所组成的整体,称为系统,系统可按解决问题的需要灵活选取.2.内力:系统内各个物体间的相互作用力称为内力.3.外力:系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力,称为外力.内力和外力的区分依赖于系统的选取,只有在确定了系统后,才能确定内力和外力.(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系演示如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0注意因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.(三)动量守恒定律1.表述:一个系统不受外力或受外力之和为零,这个系统的总动量保持不变,这个结论叫做动量守恒定律.2.数学表达式:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’ (1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.注意式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.(2)动量守恒定律的表达式是矢量式,解题时选取正方向后用正、负来表示方向,将矢量运算变为代数运算.3.成立条件在满足下列条件之一时,系统的动量守恒(1)不受外力或受外力之和为零,系统的总动量守恒.(2)系统的内力远大于外力,可忽略外力,系统的总动量守恒.(3)系统在某一方向上满足上述(1)或(2),则在该方向上系统的总动量守恒.4.适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.例1如图所示,气球与绳梯的质量为M,气球的绳梯上站着一个质量为m的人,整个系统保持静止状态,不计空气阻力,则当人沿绳梯向上爬时,对于人和气球(包括绳梯)这一系统来说动量是否守恒?为什么?高二物理《动量守恒定律》教案解析对于这一系统来说,动量是守恒的,因为当人未沿绳梯向上爬时,系统保持静止状态,说明系统所受的重力(M+m)g跟浮力F平衡,那么系统所受的外力之和为零,当人向上爬时,气球同时会向下运动,人与梯间的相互作用力总是等值反向,系统所受的外力之和始终为零,因此系统的动量是守恒的.例2如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:高二物理《动量守恒定律》教案(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?解析从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14__0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’=0.14__(-0.06)+0.22__(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.例3一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.解析以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:mAvA=mAvA’+mBvB’;vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.例4如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.高二物理《动量守恒定律》教案解析C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离.A 做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.动量守恒定律物理教案(精选篇2)三维教学目标1、知识与技能:掌握运用动量守恒定律的一般步骤。
动量守恒定律教案教案:动量守恒定律一、教学目标1.理解动量守恒定律的基本概念和原理。
2.能够应用动量守恒定律解决基本的动量问题。
3.培养学生动手能力,提高实际问题解决的能力。
4.培养学生观察、实验、探究的能力。
二、教学过程1.导入(10分钟)引入学生对动量的概念,帮助其理解运动过程中物体运动状态的变化。
问题:当我们打篮球的时候,为什么只需要轻轻一打,篮球就能飞出远处的篮筐?2.讲解(30分钟)1) 动量的概念: 动量是物体运动的量度,等于物体的质量乘以速度。
公式为:p = mv2)动量守恒定律的基本概念:在没有外力作用时,物体的总动量保持不变,即动量守恒定律。
公式为:m1v1+m2v2=m1v1'+m2v2'3.实验(20分钟)准备实验装置,展示动量守恒定律在实际中的应用。
实验一:采用弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
实验二:采用不同质量物体的非弹性碰撞实验,让学生观察和记录实验结果。
4.分析和讨论(20分钟)分析实验结果,让学生了解动量守恒定律在实际运动中的应用。
5.练习(20分钟)通过小组合作完成练习题,巩固学生对动量守恒定律的理解和应用。
6.展示和评价(10分钟)学生展示他们的实验结果和解决问题的方法,老师评价学生的学习情况。
三、教学资源和评价方法教学资源:实验装置评价方法:学生的小组合作练习和实验结果观察、记录的准确性以及对动量守恒定律的理解程度可以作为评价的依据。
四、教学延伸1.在同理心的前提下,让学生进行更多的探究和实践,拓展自己的知识面。
2.引导学生通过观察和实验发现身边事物中动量守恒的现象,加深对动量守恒定律的理解。
3.进一步提高学生动手实践的能力,让学生设计和进行更复杂的实验,以探究不同条件下动量守恒定律的适用性。
五、教学反思动量守恒定律是物理学习中非常重要的基本概念之一,本课通过引导学生进行实验和讨论,帮助学生理解和应用动量守恒定律。
实验的设计要让学生亲自操作,观察和记录实验结果,增强学生的实践能力,培养学生的探究精神和动手能力。
动量守恒定律的应用
一、教学目标
1.学会分析动量守恒的条件。
2.学会选择正方向,化一维矢量运算为代数运算。
3.会应用动量守恒定律解决碰撞、反冲等物体相互作用的问题(仅限于一维情况),知道应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法。
二、重点、难点分析
1.应用动量守恒定律解决实际问题的基本思路和方法是本节重点。
2.难点是矢量性问题与参照系的选择对初学者感到不适应。
三、教具
1.碰撞球系统(两球和多球);
2.反冲小车。
四、教学过程
本节是继动量守恒定律理论课之后的习题课。
1.讨论动量守恒的基本条件
例1.在光滑水平面上有一个弹簧振子系统,如图所示,两振子的质量分别为m
1和m
2。
讨论此系统在振动时动量是否守恒?
分析:由于水平面上无摩擦,故振动系统不受外力(竖直方向重力与支持力平衡),所以此系统振动时动量守恒,即向左的动量与向右的动量大小相等。
例2.承上题,但水平地面不光滑,与两振子的动摩擦因数μ相同,讨论m
1=m
2
和m
1
≠m2
两种情况下振动系统的动量是否守恒。
分析:m
1和m
2
所受摩擦力分别为f
1
=μm
1
g和f2=μm2g。
由于振动时两振子的运动方向
总是相反的,所以f
1和f
2
的方向总是相反的。
板书画图:
对m
1和m
2
振动系统来说合外力∑F外=f
1
+f2,但注意是矢量合。
实际运算时为
板书:∑F外=μm
1
g-μm2g
显然,若m
1=m
2
,则∑F外=0,则动量守恒;
若m
1
≠m2,则∑F外≠0,则动量不守恒。
向学生提出问题:
(1)m1=m2时动量守恒,那么动量是多少?
(2)m1≠m2时动量不守恒,那么振动情况可能是怎样的?
与学生共同分析:
(1)m1=m2时动量守恒,系统的总动量为零。
开始时(释放振子时)p=0,此后振动时,当p1和p2均不为零时,它们的大小是相等的,但方向是相反的,所以总动量仍为零。
数学表达式可写成
m1v1=m2v2
(2)m1≠m2时∑F外=μ(m1-m2)g。
其方向取决于m1和m2的大小以及运动方向。
比如m1>m2,
一开始m
1向右(m
2
向左)运动,结果系统所受合外力∑F外方向向左(f
1
向左,f
2
向右,而且f
1
>
f2)。
结果是在前半个周期里整个系统一边振动一边向左移动。
进一步提出问题:
在m
1=m
2
的情况下,振动系统的动量守恒,其机械能是否守恒?
分析:振动是动能和弹性势能间的能量转化。
但由于有摩擦存在,在动能和弹性势能往复转化的过程中势必有一部分能量变为热损耗,直至把全部原有的机械能都转化为热,振动停止。
所以虽然动量守恒(p=0),但机械能不守恒。
(从振动到不振动)
2.学习设置正方向,变一维矢量运算为代数运算
例3.抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s,这时突然炸成两块,其中大块质量300g 仍按原方向飞行,其速度测得为50m/s,另一小块质量为200g,求它的速度的大小和方向。
分析:手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力G=(m
1
+m2)g,可见系统的动量并不守恒。
但在水平方向上可以认为系统不受外力,所以在水平方向上动量是守恒的。
强调:正是由于动量是矢量,所以动量守恒定律可在某个方向上应用。
那么手雷在以10m/s飞行时空气阻力(水平方向)是不是应该考虑呢?
(上述问题学生可能会提出,若学生不提出,教师应向学生提出此问题。
)
一般说当v=10m/s时空气阻力是应考虑,但爆炸力(内力)比这一阻力大的多,所以这一瞬间空气阻力可以不计。
即当内力远大于外力时,外力可以不计,系统的动量近似守恒。
板书:
F内>>F外时p′≈p。
解题过程:
设手雷原飞行方向为正方向,则v
0=10m/s,m
1
的速度v
1
=50m/s,m
2
的速度方向不清,
暂设为正方向。
板书:
设原飞行方向为正方向,则v
0=10m/s,v
1
=50m/s;m
1
=0.3kg,m
2
=0.2kg。
系统动量守恒:
(m1+m2)v0=m1v1+m2v2
此结果表明,质量为200克的部分以50m/s的速度向反方向运动,其中负号表示与所设正方向相反。
例4.机关枪重8kg,射出的子弹质量为20克,若子弹的出口速度是1 000m/s,则机枪的后退速度是多少?
分析:在水平方向火药的爆炸力远大于此瞬间机枪受的外力(枪手的依托力),故可认为在水平方向动量守恒。
即子弹向前的动量等于机枪向后的动量,总动量维持“零”值不变。
板书:
设子弹速度v,质量m;机枪后退速度V,质量M。
则由动量守恒有
MV=mv
小结:上述两例都属于“反冲”和“爆炸”一类的问题,其特点是F内>>F外,系统近似动量守恒。
演示实验:反冲小车实验
点燃酒精,将水烧成蒸汽,气压增大后将试管塞弹出,与此同时,小车后退。
与爆炸和反冲一类问题相似的还有碰撞类问题。
演示小球碰撞(两个)实验。
说明在碰撞时水平方向外力为零(竖直方向有向心力),因此水平方向动量守恒。
结论:碰撞时两球交换动量(m
A =m
B
),系统的总动量保持不变。
例5.讨论质量为m
A 的球以速度v
去碰撞静止的质量为m
B
的球后,两球的速度各是多
少?设碰撞过程中没有能量损失,水平面光滑。
设A球的初速度v
的方向为正方向。
由动量守恒和能量守恒可列出下述方程:
m A v0=m A v A+m B v B①
解方程①和②可以得到
引导学生讨论:
(1)由v B表达式可知v B恒大于零,即B球肯定是向前运动的,这与生活中观察到的各种现象是吻合的。
(2)由v A表达式可知当m A>m B时,v A>0,即碰后A球依然向前
即碰后A球反弹,且一般情况下速度也小于v
0了。
当m
A
=m
B
时,v
A
=0,v
B
=v
,这就
是刚才看到的实验,即A、B两球互换动量的情形。
(3)讨论极端情形:若m B→∞时,v A=-v0,即原速反弹;而v B→0,即几乎不动。
这就好像是生活中的小皮球撞墙的情形。
在热学部分中气体分子与器壁碰撞的模型就属于这种情形。
(4)由于v A总是小于v0的,所以通过碰撞可以使一个物体减速,在核反应堆中利用中子与碳原子(石墨或重水)的碰撞将快中子变为慢中子。
3.动量守恒定律是对同一个惯性参照系成立的。
例6 质量为M的平板车静止在水平路面上,车与路面间的摩擦不计。
质量为m的人从车的左端走到右端,已知车长为L,求在此期间车行的距离?
分析:由动量守恒定律可知人向右的动量应等于车向左的动量,即
mv=MV
用位移与时间的比表示速度应有
动量守恒定律中的各个速度必须是对同一个惯性参照系而言的速
的速度,以致发生上述错误。
五、小结:应用动量守恒定律时必须注意:
(1)所研究的系统是否动量守恒。
(2)所研究的系统是否在某一方向上动量守恒。
(3)所研究的系统是否满足F内>>F外的条件,从而可以近似地认为动量守恒。
(4)列出动量守恒式时注意所有的速度都是对同一个惯性参照系的。
(5)一般情形下应先规定一个正方向,以此来确定各个速度的方向(即以代数计算代替一维矢量计算)。