2021鲁科版选修第2节《动量守恒定律》word教案1

第2节动量守恒定律(老师用书独具)●课标要求学问与技能1.了解系统、内力和外力，理解动量守恒定律．2.能用牛顿运动定律推导出动量守恒定律的表达式．3.了解动量守恒定律的普遍性，能应用动量守恒定律解决问题．过程与方法1.通过同学独立的对动量守恒定律的推导，加深对定律的理解．2.通过对动量守恒定律的定量应用，体会定律的优越性，并逐步生疏用守恒的观点处理问题的方法．情感态度与价值观1.通过定量守恒定律的应用体会自然界的和谐与统一，并培育同学实事求是的科学态度和严谨的推论方法．2.使同学知道自然科学规律发觉的重大意义以及对社会进展的推动作用.●课标解读1．理解动量守恒定律的精确含义和表达式，知道定律的适用条件和适用范围．2．会用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律．3．能用动量守恒定律解释有关现象，会处理碰撞、爆炸之类中两个相互作用问题(只限于一维状况) 4．培育同学严谨的科学态度和实事求是的精神，体会物理学对科技、生活、社会的影响．●教学地位美国的载人航天成就是人类探测太空历史的奇葩，其中放射载人飞船的航天火箭一度扮演着至关重要的角色．依据NASA(美国国家航空航天局)的方案，航天飞机已在2010年全部退役，已经启动的新一代航天工程“星座方案”则包含了载人登月等一系列目标，旨在2021年开头将宇航员送达国际空间站，然后2022年再次载人登月．方案中，战神系列火箭是新一代运输火箭，并在整个工程中居于进度的前列．依据分工定位的不同，战神系列火箭共包括三个型号：战神－1、战神－4和战神－5.“星座方案”是人员货物分运制，这体现在战神各型号火箭的分工上：战神－1是载人航天载具，用于放射新一代载人探究航天器——猎户座飞船，取代NASA当前使用的航天飞机．战神－4既可以用来放射货物也可以用来放射飞船，送月球着陆器或猎户座飞船进入正确轨道．战神－5目前的定位是货物运载火箭，运载牵牛星号登月舱，以后火星探测方案中其功能将得到进一步扩展，可能将用于人员运输．由于战神系列火箭各个型号在发动机等诸多方面具备通用性，因此战神－1的开发实际上就是后面其他型号的研制前奏．你想知道“战神”系列的工作原理吗？请同学们认真学习本节课内容．(老师用书独具)●新课导入建议动量守恒定律成立的条件是一个系统不受外力或者系统所受外力的矢量和为0，考虑的是由多个物体组成的系统，因此在应用时需留意区分内力和外力．本节在了解系统、内力和外力的基础上，以一维状况下两个相互作用的小球为例，依据牛顿其次定律和牛顿第三定律，导出具体的动量守恒定律的表达式．这样的处理，使同学对动量守恒定律的理解更深刻，同时也使同学对学问间的联系有了更深化的理解．运用动量守恒定律解决实际问题，只考虑物体相互作用前后的动量，不考虑相互作用过程中各个瞬间细节，即使在牛顿定律适用范围内，它也能解决很多由于相互作用力难以确定而不能直接应用牛顿定律解决的问题．这正是动量守恒定律的特点和优点，同时又为我们解决力学问题供应了一种新的方法和思路．动量守恒定律并不是由牛顿运动定律导出的，而是一条独立的试验定律，它比牛顿运动定律适用范围广泛，是自然界客观存在的基本规律之一．从物理学进展史看，动量守恒的思想早于牛顿运动定律的发觉．动量守恒定律的应用是教学的重点高考的热点．●教学流程设计课前预习支配：1.看教材2.填写【课前自主导学】(同学之间可进行争辩)⇒步骤1：导入新课，本节教学地位分析⇒步骤2：老师提问，检查预习效果(可多提问几个同学)⇒步骤3：师生互动完成“探究1”(除例1外可再变换命题角度，补充一个例题以拓展同学思路)⇓步骤7：完成“探究4”让同学进一步体会建模的思想方法和重要性⇐步骤6：完成“探究3”⇐步骤5：师生互动完成“探究2”(方式同完成探究1相同)⇐步骤4：让同学完成【迁移应用】，检查完成状况并点评⇓步骤8：指导同学完成【当堂双基达标】，验证学习状况⇒步骤8：先由同学自己总结本节的主要学问，老师点评，支配同学课下完成【课后知能检测】课标解读重点难点1.知道牛顿运动定律和动量守恒定律的关系，能用牛顿运动定律推导动量守恒定律．2.理解动量守恒定律的精确含义和表达式．3.知道什么是反冲运动，了解它在实际中的简洁应用．4.了解火箭的飞行原理和主要用途.1.理解并把握动量守恒定律．(重点)2.知道动量守恒定律的运用条件和适用范围．(重点)3.会用动量守恒定律解决简洁的实际问题．(难点)动量守恒定律1.基本学问(1)动量守恒定律的内容：一个系统不受外力或者所受合外力为零，这个系统的总动量保持不变．(2)动量守恒定律的成立条件①系统不受外力的作用．②系统受外力作用，但合外力为零．③系统受外力的作用，合外力也不为零，但合外力远小于内力．这种状况严格地说只是动量近似守恒，但却是最常见的状况．(3)动量守恒定律的表达式①p＝p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′)．②Δp1＝－Δp2(相互作用的两个物体组成的系统，一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量大小相等、方向相反．)③Δp＝0(系统总动量的增量为零)．④m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′(相互作用的两个物体组成的系统，作用前的动量和等于作用后的动量和)．2．思考推断(1)假如系统的机械能守恒，则动量也肯定守恒．(×)(2)只要系统内存在摩擦力，动量不行能守恒．(×)(3)只要系统受外力做的功为零，动量就守恒．(×)3．探究沟通动量守恒定律可由牛顿运动定律和运动学公式(或动量定理)推导出来，那么二者的适用范围是否一样？【提示】牛顿运动定律适用于宏观物体、低速运动(相对光速而言)，而动量守恒定律适用于任何物体，任何运动．反冲运动与火箭1.基本学问(1)反冲依据动量守恒定律，一个静止的物体在内力的作用下分裂为两个部分，一部分向某一个方向运动，另一部分向相反方向运动的现象．(2)反冲现象的防止及应用①防止：枪身的反冲、高压水枪的反冲等．②应用：喷灌装置、火箭等．(3)火箭①原理：火箭的飞行应用了反冲的原理，靠喷出气流的反冲作用来获得巨大速度．②影响火箭获得速度大小的因素：一是喷气速度，喷气速度越大火箭能达到的速度越大．二是燃料质量越大，负荷越小，火箭能达到的速度也越大．2．思考推断(1)宇航员利用喷气装置实现太空行走是利用反冲的原理．(√)(2)火箭放射时，其速度大小只与喷出气体的质量有关．(×)3．探究沟通假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋浆飞机呢？【提示】应配置喷气式飞机．喷气式飞机利用反冲原理，可以在真空中飞行，而螺旋桨飞机是靠转动的螺旋浆与空气的相互作用力飞行的，不能在真空中飞行.两物体相互作用前后总动量是否守恒【问题导思】1．教材用气垫导轨探究动量守恒需要哪些试验器材？2．试验探究的基本步骤有哪些？1．试验器材气垫导轨、滑块(3块)、天平、光电门、数字毫秒表等2．试验步骤(1)将两个质量相等的滑块装上相同的挡光板，放在光滑气垫导轨的中部．两滑块靠在一起，压缩其间的弹簧，并用细线栓住，使滑块处于静止状态．烧断细线，两滑块被弹开并朝相反的方向通过光电门，记录挡光板通过光电门的时间，表示出滑块的速度，求出两滑块的总动量p＝m v1－m v2，如图1－2－1所示．图1－2－1试验结果：两滑块的总动量p＝0.(2)增加一滑块，质量与前两块相同，使弹簧一侧滑块的质量是另一侧的2倍，重复(1)步骤，求出两侧滑块的总动量p＝m v1－2m v2.试验结果：两侧滑块的总动量p＝0.(3)把气垫导轨的一半掩盖上牛皮纸，并用胶带固定后，用两块质量相等的滑块重复(1)步骤，求出滑块的总动量p＝m v1－m v2.试验结果：两滑块的总动量p≠0.3．试验结论(1)在光滑气垫导轨上无论两滑块质量是否相等，它们被弹开前的总动量为零，分开后的总动量也为零．(2)两滑块构成的系统受到牛皮纸的摩擦力后，两滑块的总动量发生了变化．在用气垫导轨验证动量守恒的试验中，为了减小误差应当将气垫导轨调整到水平，确保两滑块分开后均做匀速直线运动．图1－2－2(2021·莆田检测)如图1－2－2所示，在试验室用两端带竖直挡板C、D的气垫导轨和有固定挡板的质量都是M的滑块A、B做“验证动量守恒定律”的试验，试验步骤如下：(1)把两滑块A、B紧贴在一起，在A上放质量为m的砝码，置于导轨上，用电动卡销卡住A、B，在A、B的固定挡板间放入一弹簧，使弹簧在水平方向上处于压缩状态．(2)按下电钮使电动卡销放开，同时启动记录两滑块运动时间的电子计时器，在滑块A、B与挡板C、D 碰撞的同时，电子计时器自动停止计时，登记A至C的运动时间t1和B至D的运动时间t2.(3)将两滑块A、B仍置于原位置，重复几次上述试验，并对多次试验记录的t1、t2分别取平均值．①在调整气垫导轨时，应留意_____________________________________________．②应测量的数据还有__________________________________________________．③只要满足关系式________，即可验证动量守恒．【审题指导】(1)滑块和气垫导轨的摩擦很小可忽视不计．(2)滑块在气垫导轨上的速度可通过距离和时间计算．【解析】由于滑块和气垫导轨间的摩擦力很小，可以忽视不计，可认为滑块在导轨上做匀速直线运动，因此两滑块作用后的速度可分别表示为：v A ＝L1t1，v B＝L2t2.(L1为A至C板的距离，L2为B至D板的距离)若(M＋m)L1t1＝M L2t2成立，则(M＋m)v A＝m v B成立，即动量守恒．【答案】(3)①用水平测量仪使导轨水平②A至C板的距离L1，B至D板的距离L2③(M＋m)L1t1＝ML2t21．(2021·琼海检测)某同学设计了一个用打点计时器验证两物体碰撞前后总动量是否守恒的试验：在小车A的前端粘有橡皮泥，推动小车A使之做匀速直线运动．然后与原来静止在前方的小车B相碰并粘合成一体，连续做匀速直线运动，他设计的具体装置如图1－2－3所示．在小车A后连着纸带，电磁打点计时器所用电源频率为50 Hz，长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力．图1－2－3(1)若已得到打点纸带如图1－2－4所示，并将测得的各计数点间距离标在图上，A点是运动起始的第一点，则应选________段来计算小车A的碰前速度，应选________段来计算小车A和小车B碰后的共同速度．(以上两空填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”)图1－2－4(2)已测得小车A的质量m A＝0.40 kg，小车B的质量m B＝0.20 kg，由以上测量结果可得：碰前m A v A＋m B v B＝________ kg·m/s；碰后m A v A′＋m B v B′＝________ kg·m/s.并比较碰撞前后两个小车质量与速度的乘积之和是否相等．【解析】(1)因小车做匀速直线运动，纸带上应取打点均匀的一段来计算速度，碰前BC段点距相等，碰后DE段点距相等，故取BC段、DE段分别计算碰前小车A的速度和碰后小车A和小车B的共同速度．(2)碰前小车A的速度v A＝S BCT＝10.50×10－20.02×5m/s＝1.05 m/s，其动量p＝m A v A＝0.40×1.05 kg·m/s＝0.420 kg·m/s，小车B的速度为零，动量也为零．碰后小车A和B的共同速度v A′＝v B′＝v′＝S DET＝6.95×10－20.02×5m/s ＝0.695 m/s.碰后总动量p′＝(m A＋m B)v′＝(0.40＋0.20)×0.695 kg·m/s＝0.417 kg·m/s.从上面的计算可知：在试验误差允许的范围内，碰撞前后总动量不变．【答案】动量守恒定律的理解【问题导思】1．光滑水平面上，一小球与另一固定小球相碰并反弹，小球的动量守恒吗？2．光滑水平面上，一小球与另一静止小球相碰，碰后两小球系统动量守恒吗？3．光滑水平面上，一小球与另一小球碰后粘在一起运动系统动量守恒吗？1．争辩对象：相互作用的物体组成的系统．2．“总动量保持不变”是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等．3．动量守恒定律的“五性”(1)矢量性：定律的表达式是一个矢量式．①该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等，而且方向也相同．②在求系统的总动量p＝p1＋p2＋…时，要按矢量运算法则计算．(2)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，必需相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为对地的速度．(3)条件性：动量守恒是有条件的，应用时肯定要首先推断系统是否满足守恒条件．①系统不受外力或所受外力的矢量和为零，系统的动量守恒．②系统受外力，但在某一方向上合外力为零，则系统在这一方向上动量守恒．(4)同时性：动量守恒定律中p 1、p 2……必需是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p 1′、p 2′……必需是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量．(5)普遍性：动量守恒定律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．不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统．(2022·上海高考)A 、B 两物体在光滑水平地面上沿始终线相向而行，A 质量为5 kg ，速度大小为10 m/s ，B 质量为2 kg ，速度大小为5 m/s ，它们的总动量大小为______ kg·m/s ；两者相碰后，A 沿原方向运动，速度大小为4 m/s ，则B 的速度大小为______ m/s.【审题指导】 (1)动量是矢量，运算要规定正方向． (2)依据条件推断是否守恒并列方程求解．【解析】 以A 物体的速度方向为正方向．则v A ＝10 m/s v B ＝－5 m/s p ＝p A ＋p B ＝5×10 kg·m/s ＋2×(－5) kg·m/s ＝40 kg·m/s 碰撞后，由动量守恒定律得p ＝m A v A ′＋m B v B ′ v B ′＝10 m/s ，与A 原来的速度方向相同． 【答案】 40 10应用动量守恒定律解题的基本步骤1．分析题意，合理地选取争辩对象，明确系统是由哪几个物体组成的． 2．分析系统的受力状况，分清内力和外力，推断系统的动量是否守恒．3．确定所争辩的作用过程．选取的过程应包括系统的已知状态和未知状态，通常为初态到末态的过程，这样才能列出对解题有用的方程．4．对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的问题，设定正方向，各物体的动量方向可以用正、负号表示．5．建立动量守恒方程，代入已知量求解．2．(2021·乌鲁木齐检测)图1－2－5如图1－2－5所示，一人站在静止于冰面的小车上，人与车的总质量M ＝70 kg ，当它遇到一个质量m ＝20 kg 、以速度v 0＝5 m/s 迎面滑来的木箱后，马上以相对于冰面v ′＝2 m/s 的速度逆着木箱原来滑行的方向推出(不计冰面阻力)．问小车获得的速度是多大？方向如何？【解析】 以v 0方向为正方向，设推出木箱后小车的速度为v ，由动量守恒定律得m v 0＝M v －m v ′ v ＝m (v 0＋v ′)M ＝20×(5＋2)70 m/s ＝2 m/s与木箱的初速度v 0方向相同．【答案】 2 m/s 方向与木箱的初速度v 0相同对反冲的进一步理解【问题导思】1．反冲运动中物体肯定不受外力吗？2．反冲运动中，相互作用的两部分动量守恒吗？3．反冲运动的速度是相互作用的两物体的相对速度吗？1．反冲运动的特点(1)物体的不同部分在内力作用下向相反方向运动．(2)反冲运动中，相互作用的内力一般状况下远大于外力，所以可以用动量守恒定律来处理． (3)反冲运动中，由于有其他形式的能转变为机械能，所以系统的总动能增加． 2．争辩反冲运动时应留意的问题(1)相对速度问题：在争辩反冲运动时，有时给出的速度是相互作用的两物体的相对速度．由于动量守恒定律中要求速度为对同一参考系的速度(通常为对地的速度)，应先将相对速度转换成对地速度后，再列动量守恒定律的方程．(2)变质量问题：在争辩反冲运动时，还常遇到变质量物体的运动，如在火箭的运动过程中，随着燃料的消耗，火箭本身的质量不断减小，此时必需取火箭本身和在相互作用的短时间内喷出的全部气体为争辩对象，取相互作用的这个过程为争辩过程来进行争辩．1．内力的存在不会影响系统的动量守恒． 2．内力做的功往往会转变系统的总动能．图1－2－6(2022·福建高考)如图1－2－6，质量为M 的小船在静止水面上以速率v 0向右匀速行驶，一质量为m 的救生员站在船尾，相对小船静止．若救生员以相对水面速率v 水平向左跃入水中，则救生员跃出后小船的速率为( )A ．v 0＋m M vB ．v 0－mM vC ．v 0＋m M (v 0＋v )D ．v 0＋mM(v 0－v )【审题指导】 解此题的关键是规定正方向和推断人跳出的速度，由于水静止，相对水面的速度即为相对地的速度．【解析】 以向右为正方向，据动量守恒定律有(M ＋m )v 0＝－m v ＋M v ′，解得v ′＝v 0＋mM (v 0＋v )，故选C.【答案】 C3．(2021·江苏高考)如图1－2－7所示，进行太空行走的宇航员A 和B 的质量分别为80 kg 和100 kg ，他们携手远离空间站，相对空间站的速度为0.1 m/s.A 将B 向空间站方向轻推后，A 的速度变为0.2 m/s ，求此时B 的速度大小和方向．图1－2－7【解析】 依据动量守恒定律，(m A ＋m B )v 0＝m A v A ＋m B v B ，代入数值解得v B ＝0.02 m/s ，离开空间站方向． 【答案】综合解题方略——人船模型的分析方法(2021·三亚检测)长为L 、质量为M 的小船停在静水中，一个质量为m 的人站立在船头，若不计水的阻力，在人从船头走到船尾的过程中，船和人对地面的位移各是多少？【规范解答】 选人和船组成的系统为争辩对象，因系统在水平方向不受外力，所以水平方向动量守恒，人未走时系统的总动量为零，当人走动时，船同时后退；当人速度为零时，船速度也为零．设某时刻人对地的速度为v 1，船对地的速度为v 2，依据动量守恒得m v 1－M v 2＝0①由于在人从船头走到船尾的整个过程中动量守恒，对①式两边同乘以Δt ，得ms 1－Ms 2＝0② ②式为人对地的位移和船对地的位移关系． 由图所示还可看出：s 1＋s 2＝L ③联立②③两式得⎩⎪⎨⎪⎧s 1＝MM ＋m Ls 2＝mM ＋m L【答案】 船对地的位移为mM ＋mL人对地的位移为MM ＋m L1．“人船模型”问题的特征两个原来静止的物体发生相互作用时，若所受外力的矢量和为零，则动量守恒．在相互作用的过程中，任一时刻两物体的速度大小之比等于质量的反比．这样的问题归为“人船模型”问题．2．处理“人船模型”问题的关键(1)利用动量守恒定律，确定两物体速度关系，再确定两物体通过的位移的关系．用动量守恒定律求位移的题目大都是系统原来处于静止状态，动量守恒表达式经常写成m 1v 1－m 2v 2＝0的形式，式中v 1、v 2是m 1、m 2末状态时的瞬时速率．假如两物体相互作用时间为t ，在这段时间内两物体的位移大小分别为s 1和s 2，则有m 1s 1t －m 2s 2t＝0，即m 1s 1－m 2s 2＝0.(2)解题时要画出各物体的位移关系草图，找出它们各自相对地面的位移的关系． 3．处理“人船模型”问题的两点留意(1)“人船模型”问题中，两物体的运动特点是“人”走“船”行，“人”停“船”停．(2)问题中的“船长”通常理解为“人”相对“船”的位移．而在求解过程中应争辩的是“人”及“船”相对地的位移，即相对于同一参照物的位移【备课资源】(老师用书独具) 反冲运动的演示 (1)用火箭筒演示拿一个空摩丝瓶，在其底部用大号缝衣针钻一小洞，这样就制成了一个简易的火箭筒．图教1－2－1如图教1－2－1所示，在铁支架的立柱顶端装上顶轴，在旋转臂的两侧各装一只火箭筒，再把旋转系统放在顶轴上．往火箭筒内注入约4 mL 的酒精，并在火箭筒下方的棉球上注少量酒精，点燃酒精棉球，片刻火箭筒内的酒精蒸气从尾孔中喷出，并被点燃．这时可以看到火箭旋转起来，带着长长的火舌，并伴随有呼呼的声响．留意棉球上的酒精不要太多，下方的桌上不要放易燃物品．试验完毕，应将筒内剩余的酒精烧尽或倒出． (2)用水火箭演示水火箭用空可乐瓶制作．用一段吸管和透亮 胶带在瓶上固定一个导向管．瓶口塞一橡皮塞，在橡皮塞上钻一个孔．在塞上固定一只自行车车胎上的进气阀门，并在气门芯内装上小橡皮管(如图教1－2－2)．图教1－2－2试验时，瓶中先注入约13体积的水，用橡皮塞把瓶口塞严．将尼龙线穿过可乐瓶上的导向管，使线的一端拴在门的上框上，另一端拴在凳子腿上，要把线拉直．将瓶的进气阀与打气筒相接，向筒内打气到肯定程度时，瓶塞脱开，水从瓶口喷出，瓶向反方向飞去.1．在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量时，下列哪些因素可导致试验误差( )A ．导轨安放不水平B ．小车上挡光片倾斜C ．两小车质量不相等D ．两小车碰后连在一起【解析】 导轨安放不水平，小车速度将受重力的影响，从而导致试验误差；挡光片倾斜会导致挡光片宽度不等于挡光阶段小车通过的位移，使计算速度消灭误差．【答案】 AB 2．(2021·海口检测)运送人造地球卫星的火箭开头工作后，火箭做加速运动的缘由是( ) A ．燃料推动空气，空气的反作用力推动火箭B ．火箭发动机将燃料燃烧产生的气体向后排出，气体的反作用力推动火箭C ．火箭吸入空气，然后向后排出，空气对火箭的反作用力推动火箭D ．火箭燃料燃烧发热，加热四周空气，空气膨胀推动火箭【解析】 火箭的工作原理是利用反冲运动，是火箭燃料燃烧产生的高温高压燃气从尾喷管快速喷出时，使火箭获得反冲速度，故正确答案为B. 【答案】 B 3．(2022·厦门检测)一个静止的质量为M 的不稳定原子核，当它以速度v 放出一个质量为m 的粒子后，剩余部分的速度为( )A ．－vB ．－m v /(M －m )C ．m v /(M －m )D ．－m v /(M ＋m )【解析】 由动量守恒：m v ＋(M －m )v ′＝0，v ′＝－mM －m v ，负号表示与v 的方向相反．【答案】 B 4．(2021·福建高考)将静置在地面上，质量为M (含燃料)的火箭模型点火升空，在极短时间内以相对地面的速度v 0竖直向下喷出质量为m 的酷热气体．忽视喷气过程重力和空气阻力的影响，则喷气结束时火箭模型获得的速度大小是( )A.m M v 0B.M m v 0C.M M －m v 0D.m M －m v 0【解析】 应用动量守恒定律解决本题，留意火箭模型质量的变化．取向下为正方向，由动量守恒定律可得：0＝m v 0－(M －m )v ′故v ′＝m v 0M －m，选项D 正确．【答案】 D5．如图1－2－8所示，一质量为M 、长为L 的长方形木板B 放在光滑的水平地面上，其右端放一质量为m 的小木块A (可看成质点)，m <M .现以地面为参考系，给A 和B 以大小相等、方向相反的初速度，使A 开头向左运动，B 开头向右运动，最终A 刚好没有滑离B 板．若已知A 和B 的初速度大小为v 0，求它们最终的速度大小和方向．图1－2－8 【解析】 取水平向右为正方向，设它们最终的共同速度为v ，依据动量守恒定律：M v 0－m v 0＝(M ＋m )v ，解得：v ＝(M －m )v 0M ＋m，方向为水平向右(与木板B 方向全都)．【答案】 (M －m )v 0M ＋m 向右。

第2节动量守恒定律一、内力、外力和系统问题1：如何理解系统内力和外力，举例说明？创设物理情境现实生活中，这种守恒随处可见。

为此我们创设一个情境：如图，在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1 和m2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是v1和v2，且v2＞v1，经过一段时间后，m2追上了m1，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是v1′和v2′．试分析碰撞中两球动量的变化量有何关系。

1．系统：有相互作用的物体构成一个系统．例如实验中的两辆小车或推导实例中碰撞的两个小球；2．内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力叫做内力．例如：两小球在碰撞中施加给对方的平均作用力．3．外力：外部其他物体对系统的作用力叫做外力．如重力和支持力。

我们把两个物体看作一个系统，那么两个物体间的相互作用就属于系统的内力，外界其它物体对系统中任何一物体的作用就是系统所受的外力。

根据牛顿运动定律可知：不论外力还是内力都会改变物体的运动状态，而内力起的作用就像人民内部矛盾，外力起的作用则为外在矛盾。

前者可以相互抵消达到和谐，但是后者必然破坏这种和谐关系。

明确：多媒体展示教师总结内力和外力是相对的，两个物体相互作用，如果选择每个物体为研究对象，则相互作用力对每个物体来说都是外力，它参与每个物体运动状态变化。

若选择两个物体构成的系统为研究对象，则此相互作用力为内力。

二、动量守恒定律问题2：推导1：试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系？物理建模：对于两个物体相碰组成的典型系统，我们可以将其抽象成处于光滑水平面上的两滑块相碰（ppt展示模型）。

此模型中系统的总动量P总等于两滑块的动量的矢量和。

P总=PA+PB推导1：用动量定理推导用F1表示B对A的作用力，用F2表示A对B的作用力，设他们相互作用时间为Δt，A和B受到的重力和支持力相互平衡，在水平方向上，我们分别对A、B运用动量定理得：F1Δt=m1v1'-m1v1F2Δt=m2v2'-m2v2教师引导，学生自主推导学生自学课本，自己推导(3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件）如手榴弹在空中爆炸的的瞬间，内力远远大于其重力，重力可以完全忽略不计，动量近似守恒。

动量守恒定律教案教案标题: 动量守恒定律教学目标:1. 了解动量守恒定律的概念和基本原理。

2. 掌握动量守恒定律的应用。

教学重点:1. 动量守恒定律的概念和基本原理。

2. 动量守恒定律的应用。

教学难点:1. 动量守恒定律的应用。

教学工具:1. 讲义或。

2. 实验装置和实验材料。

教学过程:步骤一: 导入 (5分钟)1. 引导学生思考力的概念，并简要讲解力的定义。

2. 引导学生思考速度的概念，并简要讲解速度的定义。

3. 引导学生思考动量的概念，并讲解动量的定义和计算公式。

步骤二: 讲解 (10分钟)1. 讲解动量守恒定律的概念和基本原理，即在一个封闭系统中，物体的总动量在没有外力作用下保持不变。

2. 引导学生思考动量守恒定律与力学中其他定律的关系，并讲解动量守恒定律的物理意义。

步骤三: 实验演示 (15分钟)1. 进行一个简单的实验演示，以展示动量守恒定律的应用。

2. 实验过程中，通过改变物体的速度、质量等参数，观察物体的动量变化情况，并验证动量守恒定律的正确性。

步骤四: 例题讲解 (15分钟)1. 给学生提供一些动量守恒定律应用的例题，并逐步讲解解题方法。

2. 鼓励学生积极参与解题过程，并解答他们的问题。

步骤五: 练习与讨论 (10分钟)1. 让学生分组进行一些练习题，并在小组内进行讨论，互相约束、检验答案。

2. 随机抽取一些组进行答题，帮助学生提高应用动量守恒定律解题的能力。

步骤六: 总结与展望 (5分钟)1. 总结动量守恒定律的概念和基本原理。

2. 展望下节课的内容。

教学资源准备:1. 讲义或。

2. 实验装置和实验材料。

教学评估:1. 实验实践评估。

2. 课堂练习评估。

教学延伸:1. 向学生介绍更复杂的动量守恒定律应用实例，提高他们的应用能力。

2. 引导学生进行更深入的讨论和研究，拓宽他们的物理思维。

动量守恒定律优质教案
简介
本节课将围绕动量守恒定律展开。

首先，我们将讨论动量是什
么以及动量与速度、质量之间的关系。

接着，我们将详细解释动量
守恒定律，包括什么是动量守恒、什么情况下动量守恒、以及如何
应用动量守恒定律。

最后，我们将通过实际案例演示如何应用动量
守恒定律。

教学目标
- 理解动量的概念，并掌握动量与速度、质量之间的基本关系；
- 理解动量守恒定律的定义，并能够判断在何种情况下动量守恒；
- 掌握应用动量守恒定律解决实际问题的方法。

教学内容
1. 动量是什么？
- 动量的概念
- 动量的计算方式
- 动量与速度、质量之间的关系
2. 动量守恒定律
- 动量守恒的定义
- 什么情况下动量守恒
- 动量守恒定律的应用
3. 动量守恒定律的实际应用- 案例一：弹球碰撞问题
- 案例二：火车头碰撞问题
教学方法
- 讲授法
- 示范法
- 实践演练法
教学过程
1. 简介（5分钟）
- 引入本节课的主题
2. 动量是什么？（10分钟）- 讲解动量的概念
- 计算动量的方式
- 解释动量与速度、质量之间的关系
3. 动量守恒定律（15分钟）
- 讲解动量守恒的定义
- 探讨什么情况下动量守恒
- 讲解动量守恒定律的应用
4. 动量的实际应用（15分钟）
- 通过案例一题演示如何应用动量守恒定律- 通过案例二题演示如何应用动量守恒定律5. 总结（5分钟）
教学评估
- 学生课前预笔记
- 课堂提问
- 学生课后作业。

动量守恒定律教案优秀6篇高中物理动量守恒定律教案篇一教学目标：一、知识目标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(1mi)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mAmB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。

城东蜊市阳光实验学校第二节动量守恒定律〔2〕三维教学目的1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。

2、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。

3、情感、态度与价值观：学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体互相作用的问题，培养思维才能。

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。

〔一〕引入新课动量守恒定律的内容是什么？分析动量守恒定律成立条件有哪些？〔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〕进展新课1、动量守恒定律与牛顿运动定律用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。

〔1〕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：111m F a =，222m F a =根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即F1=-F2所以：碰撞时两球间的作用时间是是极短，用t ∆表示，那么有： t v v a ∆-'=111，t v v a ∆-'=222代入2211a m a m -=并整理得22112211v m v m v m v m '+'=+这就是动量守恒定律的表达式。

〔2〕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根本的普适原理之一。

〔另一个最根本的普适原理就是能量守恒定律。

〕从科学理论的角度来看，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犯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成功告终。

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。

动量守恒定律教案
一、课题：动量守恒定律
二、教学目标：
1、能掌握动量守恒定律的定义，并描述其基本原理。

2、能运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。

三、重点和难点：
重点：掌握动量守恒定律的基本原理，运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。

难点：熟练运用动量守恒定律解决动能相关物理实验中的问题。

四、教学方法：
1、讲授法：通过老师讲授，让学生理解动量守恒定律的本质，掌握以守恒定律求解动能和动量的基本方法。

2、演示法：通过演示实验，使学生深刻体会守恒定律的本质，加深对守恒定律的理解。

五、教学内容：
1、讲授动量守恒定律的概念及其理论基础。

2、讲解动量守恒定律的基本原理。

3、运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。

六、课时安排：
第一课时：讲解动量守恒的概念及其理论基础，让学生能理解动量守恒定律的本质。

第二课时：演示实验，使学生深刻体会守恒定律的本质，加深对
守恒定律的理解。

第三课时：讲授动量守恒定律的基本原理，运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。

七、教学活动：
1、老师讲授，结合问答方式对学生进行知识点讲解。

2、学生完成动量守恒定律相关的练习题，以及有关物理实验中实际问题的探究，培养学生运用守恒定律求解动能和动量的能力。

八、课后作业：
1、学生将完成动量守恒定律相关实验题，以及有关物理实验中相关问题的探究。

2、学生将完成实验报告，反映运用动量守恒定律解决物理实验中的问题。

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。

动量守恒定律教案课题：动量守恒定律教学目标：通过本节课的学习，学生能够理解和应用动量守恒定律，能够解决与动量守恒定律相关的物理问题。

教学重点：动量守恒定律的理解和应用教学难点：如何应用动量守恒定律解决实际问题教学方法：讲授与实践相结合的教学方法教学工具：黑板、教学课件、实验器材教学过程：一、导入（5分钟）1. 通过示意图或实际物体演示，引出本节课要讲解的内容，并向学生提问：“在日常生活中我们是否注意到动量的存在？”2. 引导学生思考，将动量与速度、质量的关系联系起来。

二、知识讲解（10分钟）1. 介绍动量的定义和公式：动量是物体的质量与速度的乘积，公式为p = mv。

2. 通过具体的例子，解释动量的物理意义。

3. 介绍动量守恒定律的概念：在一个孤立系统中，总动量在没有外力作用下守恒不变。

4. 指出动量守恒定律适用的条件：没有外力作用和没有动量交换的情况。

三、实验演示（15分钟）1. 设计一个简单的实验，让学生观察和验证动量守恒定律。

2. 实验过程中，引导学生观察物体的速度和质量变化，并总结实验结果。

3. 通过实验结果，引导学生理解和应用动量守恒定律。

四、案例分析（10分钟）1. 提供一个与动量守恒定律相关的案例，让学生尝试应用动量守恒定律解决问题。

2. 引导学生进行思考，分析问题的具体要求，并运用动量守恒定律解决问题。

五、小组讨论（10分钟）1. 将学生分成小组，给每个小组分发一份动量守恒问题。

2. 要求学生利用所学知识，讨论并尝试解答问题。

3. 引导学生互相讨论、思考和交流，激发他们的思维和学习兴趣。

六、总结（5分钟）1. 总结学生在本节课中的学习成果，并回顾动量守恒定律的重要性。

2. 引导学生思考动量守恒定律在实际生活中的应用，并展示其重要意义。

七、作业布置（5分钟）1. 布置课后作业：选择适当的例题，要求学生运用动量守恒定律解决问题。

2. 鼓励学生通过查找相关资料，深入了解动量守恒定律在不同领域的应用。

第二节动量守恒定律
一、教材分析：
本节是一节规律推导课，学生自己动手推导出动量守恒定律才会对定律有透彻的理解，在后面利用动量守恒定律求解问题时才能做到正确运用定律，所以本节是后面学习的基础。

二、教学目标：
知识与技能：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。

过程与方法：在推导动量守恒定律过程中体会矢量的方向性。

情感态度与价值观：在说明动量守恒条件时，让学生体会物理规律的局限性。

三、教学重点与难点：
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
四、教学用具：
刻度尺视频资料
五、教学过程：
教师教学过程学生活动及设计目的（一）新课引入
前面已经学习了动量定理，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）新课教学
1、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：思考老师提出的问题，增加探索的欲望。

六、小结：
动量守恒定律的条件，内容，表达式。

七、作业：相关篇子
八、课后反思：。