高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思
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第三节《动量守恒定律》第一课时教学设计
【学习目标】
（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
【学习重点】:动量守恒定律
【学习难点】:动量守恒的条件．
【新课探究】
一．引入新课
问题1：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自都向相反的方向运动谁运动得更快一些？他们的总动量又会怎样？其动量变化又遵循什么样的规律呢？
问题2：假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？
学生小组讨论,不受外力(也有同学说不受合外力),动量守恒
当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？
外区别合外力与外力,引入新科第一部分
二．进行新课
【自主学习】 一．系统内力和外力
(1)系统：两个(或多个)_相互作用 的物体称为系统．
(2)内力：系统内各物体间的相互作用力叫做内力．
(3)外力：系统外部的其他物体对系统的作用力叫做外力．
二．动量守恒定律
动量守恒定律理论推导,我的展示:让学生展示自己的推导结果
【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：111mFa，
222mFa
根据牛顿第三定律，F1、F2等大反响，即：F1= - F2
所以：2211amam
碰撞时两球作用时间极短，用t表示，则有：tvva111， tvva222
代入2211amam并整理得：22112211vmvmvmvm
上述情境可以理解为：以两小球为研究对象，系统的合外力为零，系统元素在相互作用过程中，总动量是守恒的——即动量守恒表达式。
(师生共同总结上述两个互动环节，并得出结论——动量守恒定律内容及表达式。）
1．内容表述：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：
（1）22112211vmvmvmvm ，即p1+p2=p1/+p2/。
（相互作用的两个物体组成的系统，作用前系统总动量等于作用后系统的总动量）
（2）Δp1+Δp2=0，Δp1= -Δp2
（相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等、方向相反）
（3）ΔP=0（系统总动量的增量为零）
【注意】：
①同一性：上述式中的速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系。
②矢量性：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同时性：表达式两边的各个速度必须是同一时刻的速度。
思考与讨论：
1．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，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。子弹射入木块过程系统动量是否守恒？
2．一个物体运动到最高点在内力（不是很大）作用下分裂为小的二部分，则分裂前后是否动量守恒？ 3.如图所示，光滑的地面上,一小球A以速度v0水平冲上滑块B的过程（不脱离），则A、B组成的系统动量是否守恒？
我的结论：3.动量守恒的条件：
（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）系统在某一方向满足上述（1）或（2），则该方向上系统的总动量守恒．
例1、关于动量守恒的条件，下列说法中正确的是（ ）
A．只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒
B．只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒
C．只要系统所受合外力恒定，动量守恒
D．只要系统所受外力的合力为零，动量守恒
例2、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，且弹簧两端与A和B不固定如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统，下面说法正确的是（ ）
A.两手同时放开后，系统总动量始终为零
B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒
C.先放开左手，后放开右手，总动量向左
D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零
【分析】：此题重在引导学生针对不同的对象（系统），对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。
【通过此题，让学生明白：在学习物理的过程中，重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程，根据实际情况选用对应的物理规律，不能生搬硬套。】
题3：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的静止的货车，它们碰撞后结合在一起继续运动，求货车碰撞后运动的速度。
解题步骤:1）确定研究对象2）分析研究对象所受的外力
3）判断系统是否符合动量守恒条件4）规定正方向，确定初、末状态 的正、负号
5）根据动量守恒定律列式求解
例题4：两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg,两磁铁的N极相对.推动一下，使两车相向运动,某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰.则：
(1)甲车开始反向时，乙的速度为多大?
(2)两车最近时，乙的速度为多大?
变式训练：
如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ）
A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒
B.小球向左摆动时,小车则向右运动,且系统动量守恒
C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零
D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反
高考链接:如图所示, A、B 两物体的质量比 mA∶mB＝3∶2,它们原来静止在平板车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动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（ ）
A．A、B系统动量守恒 B．A、B、C系统动量守恒
C．小车向左运动 D．小车向右运动
(通过高考题联接,加深动量理解的同时提高难度)
（三）：课堂巩固训练
1、如下图所示，紧靠着放在光滑的水平面上的木块A和B，其质量分别为kgmA5.0，kgmB3.0，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量kgmC1.0的滑块C（可视为质点），以smvC/25的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B上，B和C的共同速度为3.0m/s，求：
（1）木块A的最终速度Av；
(2）滑块C离开A时的速度Cv。
解析：这是一个由A、B、C三个物体组成的系统，以这系统为研究对象，当C在A、B上滑动时，A、B、C三个物体间存在相互作用，但在水平方向不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。
（1）当C滑上A后，由于有摩擦力作用，将带动A和B一起运动，直至C滑上B后，A、B两木块分离，分离时木块A的速度为Av。最后C相对静止在B上，与B以共同速度smvB/0.3运动，由动量守恒定律有
BCBAACCvmmvmvm)(
∴ABCBCCAmvmmvmv)(=smsm/6.2/5.00.3)1.03.0(251.0
（2）为计算Cv，我们以B、C为系统，C滑上B后与A分离，C、B系统水平方向动量守恒。C离开A时的速度为Cv，B与A的速度同为Av，由动量守恒定律有
BCBCCBBvmmvmvm)( ∴CABBCBCmvmvmmv)(smsm/2.4/1.06.23.00.3)1.03.0(
2、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？
【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．
（四）课堂小结
教师活动：让学生自己总结所学内容，并谈学习本节内容时，哪些地方感觉模糊，疑惑。
学生活动： 认真总结概括本节内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
(五)板书设计
16.3动量守恒定律
一.系统,内力,外力
(1)系统：有相互作用的物体通常称为系统
(2)系统中各物体之间的相互作用力叫做内力
(3)外部其他物体对系统的作用力叫做外力
二.动量守恒定律:
1、内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变
2、表达式：'2'121pppp或'pp或ΔP=0
3、条件：（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：(1)小到微观粒子，大到天体
(2)不仅适用于低速运动，也适用于高速运动
学情分析
学生在此之前已经学习了动量定理，已经初步掌握了动量的概念，但是学生的逻辑思维还不是很发达，对于理论概念还是不能很快的正确的理解和掌握，而对于一些直观的形象的东西更容易接受，因此活跃的课堂气氛和引导式教学能更好的激发学生的兴趣。
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。
很多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。
效果分析
《动量守恒定律》是人教版版高二年级选修3-5首章第三节的内容。我深切体会到新课标下要求教师的观念要更新，角色要转变，素质要提高，教学行为也要产生相应的变化，本节课的教学设计既符合物理的学科特点，也符合学生的思维发展特点。
