高中物理选修全套教案动量守恒定律一
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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。
动量守恒定律教案动量动量守恒定律教案篇一一、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。
二、重点、难点分析1、重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。
2.难点是动量守恒定律的矢量性。
三、教具1、气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。
2、计算机(程序已输入)。
四、教学过程(一)引入新课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)教学过程设计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:设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m1和m2,速度分别是v1和v2,而且v1v2。
则它们的总动量(动量的矢量和)p=p1+p2=m1v1+m2v2。
经过一定时间m1追上m2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1#39;和v2#39;,此时它们的动量的矢量和,即总动量p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;。
板书:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p#39;有什么关系。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。
根据动量定理,m1球受到的冲量是F1t=m1v1#39;-m1v1;m2球受到的冲量是F2t=m2v2#39;-m2v2。
根据牛顿第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,即F1t=(m2v2#39;-m2v2) 整理后可得板书:m1v1#39;+m2v2#39;=m1v1+m2v2 或写成p1#39;+p2#39;=p1+p2就是p#39;=p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。
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。
1.3 动量守恒定律教学设计展示情景:如图中在光滑水平桌面上做匀速运动的两个物体A ,B ,当B 追上A 时发生碰撞。
碰撞后A 、B 的速度分别是v′1和v′2。
碰撞过程中A 所受B 对它的作用力是F 1,B 所受A 对它的作用力是F 2。
碰撞时,两物体之间力的作用时间用Δt 表示。
你能根据以上信息推导A 、B 碰撞之后动量之和的变化情况吗?引导学生思考回答。
(二)推导过程(1)以物体A 为研究对象,根据动量定理,物体A 动量的变化量等于它所受作用力F 1的冲量,即 11111v m v m t F -'=∆ (2)以物体B 为研究对象,物体B 动量的变化量等于它所受作用力F 2的冲量,即 22222v m v m t F -'=∆ (3) 根据牛顿第三定律可知两个物体碰撞过程中的每个时刻相互作用力21F F -=(4) 整理得''11221122m +m m +m =v v v v ''1212p +p p +p =(三)归纳总结提出问题:碰撞前后满足动量之和不变的两个物体的受力情况是怎么样的呢?利用下图引导学生思考:在学生总结归纳基础上提炼:1.两物体各自即受到对方的作用力,同时又受到重力和桌面的支持力,重力和支持力是一对平衡力。
2.两个碰撞的物体在受到外部对它们的作用力的矢量和为零的情况下动量守恒。
教师直接在上述基础上提炼系统及系统的内力和外力:1.系统:相互作用的两个(或多个)物体构成一个系统。
2.内力:系统内部物体相互之间的作用力。
3.外力:外部物体对系统内部物体的作用力。
(二)动量守恒定律然后让学生阅读课文,总结动量守恒定律的内容及条件。
教师在对学生回答交流上总结提炼以下知识:1.内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为零,这个系统的总动量保持不变。
2.表达式:'''22112211v m v m v m v m P P +=+=3.条件:①系统不受外力或所受合外力为零(严格条件)①虽然受外力不为零,但内力>>外力,且作用时间极短,爆炸,碰撞类问题(近似条件)①虽然受外力不为零,但某方向上不受外力,则该方向动量守恒。
《动量守恒定律教案》一、教学目标:(一)物理观念:通过分析生活现象,了解系统、外力、内力概念。
通过理论推理、科学实验验证获得动量守恒定律。
理解动量守恒,知道动量守恒是矢量表达式。
知道动量守恒普遍适用性和牛顿定律适用范围的局限性。
能应用动量守恒定律解决实际问题,解释生活现象。
(二)科学思维:(1)模型建构:通过构建质点模型和碰撞模型运用动量定理和牛顿第三定律分析相互作用的两个物体的动量变化。
(2)科学推理:运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化,推理获得动量守恒定律。
(3)科学论证:运用实验验证动量守恒定律的普适性,(4)科学质疑于创新:通过科学推理和实验验证,感受物理科学的严谨性,对已有知识存有质疑创新的精神。
(三)科学探究:(1)问题:通过对冰壶碰撞现象提出问题,是否所有物体碰撞的过程都满足碰撞前后动量之和不变,提出有依据的猜测。
(2)证据:根据平抛运动的相关知识,根据提供的仪器正确实小球碰撞实验,获得实验数据。
(3)解释:分析和处理实验数据,发现其中的规律,形成合理的理论。
(4)交流:通过组内完成实验,提升与他人交流的意愿和能力。
能准确表达,评估实验的结果。
(四)科学态度与责任:(1)科学本质:经历动量守恒定律的获得过程,认识到物理学是人类对自然现象的描述和解释,感受物理规律引入的必要性。
(2)科学态度:通过科学推理和实验验证两个过程获得动量守恒的过程,培养学生尊重事实,严谨认真的科学态度(3)社会责任。
通过动量守恒定律对生活安全知识的解释,感悟物理的实用价值,提高安全意识。
1、引导学生运用动量定理和牛顿第三定律分析碰撞现象中的动量变化问题:理论应该经受实践验证,能否设计实验开展实验验证动量守恒定律?2、引导学生根据已有知识合理设计实验方案3、引导学生开展运用平抛运动知识进行实验验证4、引导学生对实验数据进行分析和处理,形成结论5、组织学生对实验结论开展交流1、引导学生对牛顿定律和。
课题 1.3 动量守恒定理课型新授课课时 2 主备人授课教师教材分析《动量守恒定律》是高中物理选择性必修一第1第三节的内容。
它是本章的重点,同时也是力学部分的重要内容。
动量守恒定律是自然界中最普遍最重要的基本规律之一。
它虽然可以由牛顿定律推导出来,但其适用范围要比牛顿定律广泛的多,不仅适用于宏观低速的物体,而且适用于微观高速运动的粒子,因此它在整个物理学中占有非常重要的地位。
学情分析学生在学习本节内容之前已经学习了动量和动量定理,有一定的知识储备,同时也具备一定的逻辑思维能力,能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型,但在新情境中则不行;学生已掌握科学探究的一般方法,但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
教学目标与核心素养1.知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点.2.理解系统、内力、外力的概念.3.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.4.了解动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题.重点理解和基本掌握动量守恒定律。
难点对守恒条件的掌握。
教学内容及教师活动设计学生活动二次备课环节一:导入新课一、学习目标1.知道相互作用的两个物体的冲量及动量变化特点.2.理解系统、内力、外力的概念.3.知道动量守恒定律的内容及表达式,理解其守恒的条件.4.了解动量守恒定律的普遍意义,会用动量守恒定律解决实际问题.二、情景引入对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?了解本节课学习目标引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景,帮助学生建构物理模型。
动量定理给出了单个物体受力与动量变化量之间的关系接下来我们用动量定理分别研究两个相互作用的物体,看看是否会有新收获?一、相互作用的两个物体的动量改变二、动量守恒定律变化是绝对的,不变是相对的。
只有明确了引起变化的原因,才能进一步判断是否存在不变的可能性以及不变所需要的条件。
所以,在一个守恒的特殊模型基础上,为了不失一般性,赋予更加一般的条件,可以推得更加一般的结论(系统总动量变化的原因)。
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。
动量守恒高三物理教案一、教学目标1.理解动量守恒定律的内涵及其适用条件。
2.能够运用动量守恒定律分析解决实际问题。
3.培养学生的实验操作能力、分析问题和解决问题的能力。
二、教学重点与难点1.教学重点:动量守恒定律的理解和应用。
2.教学难点:动量守恒定律在不同类型问题中的应用。
三、教学过程1.导入新课(1)引导学生回顾初中阶段学习的牛顿运动定律。
(2)提出问题:在牛顿运动定律中,有没有涉及到系统的总动量保持不变的情况?2.理解动量守恒定律(1)讲解动量的概念:动量是物体质量和速度的乘积,表示为p=mv。
(2)讲解动量守恒定律:在一个系统内,如果没有外力作用,那么系统的总动量保持不变。
(3)举例说明:碰撞过程中,系统的总动量保持不变。
3.动量守恒定律的应用(1)分析碰撞问题引导学生分析碰撞过程中,系统的总动量如何保持不变。
(2)讲解碰撞类型让学生了解弹性碰撞和塑性碰撞的区别,以及它们在动量守恒定律中的应用。
(3)练习题给出几个碰撞问题,让学生运用动量守恒定律进行解答。
4.实验探究(1)设计实验让学生设计一个验证动量守恒定律的实验,如碰撞实验。
(2)分组讨论学生分组讨论实验方案,教师给予指导。
(3)实验操作学生进行实验操作,观察实验现象。
(4)数据分析学生分析实验数据,得出结论。
(2)让学生反思在实验过程中遇到的问题,以及如何解决这些问题。
6.作业布置(1)让学生完成课后练习,巩固动量守恒定律的应用。
(2)布置一道研究性学习题目,让学生结合实际生活中的例子,探究动量守恒定律的应用。
四、教学反思重难点补充:1.理解动量守恒定律的内涵及其适用条件:教师:“同学们,你们知道在什么情况下系统的总动量会保持不变吗?”学生:“没有外力作用的时候。
”教师:“很好,这就是动量守恒定律的核心内容。
但要注意,它只适用于封闭系统,也就是说系统内所有物体之间的相互作用力必须内部消化,不能有外力干扰。
”2.动量守恒定律在不同类型问题中的应用:教师:“当两个物体发生碰撞时,它们之间的相互作用力很大,但作用时间很短。
《动量守恒定律》教学设计【课题】动量守恒定律【教学时间】40分钟【教学对象】高中二年级学生【教材】人教版物理选择性必修1第一章第3节【教学目标】1.物理观念理解什么是系统,理解系统内的相互作用,分辨内力和外力。
2、科学思维、科学探究建构两个物体的碰撞模型,利用演示实验理解动量守恒定律的适用条件,培养学生观察分析、总结归纳能力。
归纳人船模型的特点,通过例题和变式总结如何应用动量守恒定律解题。
3、科学态度与责任体会科学定律的普适性和局限性,相比只适用于宏观、低速的牛顿运动定律,动量守恒定律适用于目前为止物理学研究的一切领域。
【教学重点】对动量守恒定律的理解和应用【教学难点】判断系统动量守恒的条件【教学过程设计】【构建模型 理论推理】 碰撞模型:理论推理:定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系。
''11221122v v v v m +m m +m =教师引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景,帮助学生建构物理模型。
学生:联系生活情景,将碰撞过程抽象化,构建碰撞理模型。
从生活走向物理,让学生很快能够参与学习,从而培养模型构建能力。
【总结定律 解释条件】 1.理解什么是系统、内力以及外力2. 定律内容:如果一个系统不受外力,或者外力矢量和为零,系统总动量保持不变。
'p p =3.解释动量守恒定律的三个适用条件并举例说明: (1)理想条件:不受外力/外力矢量和为零(2)近似条件:系统内力远大于外力(3)单向条件:某一方向上外力为零或该方向内力远大于外提问,讲授动量守恒定律的内容及使用条件。
根据教师的引导总结定律的内容和使用条件。
准确理解定律的内容和使用条件,从而能够在实际问题中判断是否符合应用动量守恒定律的条件。
力【练习判断守恒条件】情景中找出系统的外力,判断系统是否动量守恒。
1.两辆小车和压缩的弹簧2.子弹、木块和弹簧演示并引导学生观察,找出哪些物体组成系统,进而分析系统的内力和外力,最后提出问题:系统动量守恒吗?提出问题:系统受到的外力有没有包括力,分类讨论:光滑和粗糙面,进行科学论证:若地面光滑,烧断细线后,系统动量守恒。
动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案(5篇)动量守恒定律教案范文第1篇通过对化学反应中反应物及生成物质量的试验测定,使同学理解质量守恒定律的含义及守恒的缘由;依据质量守恒定律能解释一些简洁的试验事实,能推想物质的组成。
力量目标提高同学试验、思维力量,初步培育同学应用试验的方法来定量讨论问题和分析问题的力量。
情感目标通过对试验现象的观看、记录、分析,学会由感性到理性、由个别到一般的讨论问题的科学方法,培育同学严谨求实、勇于探究的科学品质及合作精神;使同学熟悉永恒运动变化的物质,即不能凭空产生,也不能凭空消逝的道理。
渗透物质不灭定律的辩证唯物主义的观点。
教学建议教材分析质量守恒定律是学校化学的重要定律,教材从提出在化学反应中反应物的质量同生成物的质量之间存在什么关系入手,从观看白磷燃烧和氢氧化钠溶液与硫酸铜溶液反应前后物质的质量关系动身,通过思索去“发觉”质量守恒定律,而不是去死记硬背规律。
这样同学简单接受。
在此基础上,提出问题“为什么物质在发生化学反应前后各物质的质量总和相等呢?”引导同学从化学反应的实质上去熟悉质量守恒定律。
在化学反应中,只是原子间的重新组合,使反应物变成生成物,变化前后,原子的种类和个数并没有变化,所以,反应前后各物质的质量总和必定相等。
同时也为化学方程式的学习奠定了基础。
教法建议引导同学从关注化学反应前后"质"的变化,转移到思索反应前后"量"的问题上,教学可进行如下设计:1.创设问题情境,同学自己发觉问题同学的学习是一个主动的学习过程,老师应当实行"自我发觉的方法来进行教学"。
可首先投影前面学过的化学反应文字表达式,然后提问:对于化学反应你知道了什么?同学各抒己见,最终把问题聚焦在化学反应前后质量是否发生变化上。
这时老师不失相宜的提出讨论主题:通过试验来探究化学反应前后质量是否发生变化,同学的学习热忱和爱好被最大限度地调动起来,使同学进入主动学习状态。
高中大单元整体教学设计案例单元教学课题高中物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》学科物理年级高二单元动量守恒定律授课人Xxx单元内容本单元教学内容:本章共6节,大致可以划分为三个部分第一部分包括第1、2节,即“动量”“动量定理”,这部分内容侧重引导学生理解动量、冲量和动量定理,并能用其解释生产生活中的有关现象。
第二部分包括第3、4节,即“动量守恒定律”“实验:验证动量守恒定律”,这部分内容侧重介绍动量守恒定律的建立过程,并要求学生能用其解释生产生活中的有关现象。
第三部分包括第5、6节,即“弹性碰撞和非弹性碰撞”“反冲现象火箭”,这部分内容介绍动量守恒定律的应用。
本单元内容的逻辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动,学生自主探究、小组活动、网络共享资源。
本单元教学重点:动量冲量概念,动量定理理解运用。
动量守恒定律的理解运用。
本单元教学难点:动量定理处理流体问题。
综合运用动量守恒处理碰撞、反冲、火箭发射等综合性问题。
2020新课标要求1. 1.1理解冲量和动量。
通过理论推导和实验,理解动量定理和动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
1.1.2通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
1.1.3体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。
单元学情高中物理必修课程中力学、电学的内容为学生初步形成物质观、运动与相互作用观和能量观奠定了重要的基础.“动量守恒定律”这一章为学生进一步形成运动与相互作用观提供帮助.动量和动量守恒定律在高中物理教学中占据着非常重要的地位.等级一能用动量的视角描述物体运动状态的变化,知道动量的变化量的描述和表达。
等级二能根据动量定理解释运动中的缓冲现象,运用动量守恒定律处理碰撞、打击和爆炸中的运动问题。
初步构建大动力观念。
等级三能对常见的生活生产、体育交通中的动量问题进行分析推理,过程中提出质疑,养成科学思维的严谨性和科学探究意识。
16.2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。
1.3 动量守恒定律教学设计(第1 课时)一、教学内容分析《动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准(2017 年版2020 年修订)》选择性必修1 课程中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
课程标准要求为:通过理论推导和实验,理解动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
查阅资料,了解中子的发现过程,讨论动量守恒定律在其中的作用。
《普通高中物理课程标准(2017 年版)解读》对课程标准的分析为:动量守恒定律对于发展学生的运动与相互作用观念和科学思维至关重要。
本条目强调理论推导和实验的统一,要求学生不但能用所学的牛顿运动定律和动量定理推导得出动量守恒定律,还要通过实验进行探究或验证,对物体相互作用过程中系统的动量守恒加深理解。
在此过程中,学生通过学习物理学研究问题的基本思路和方法,发展科学推理能力和科学论证能力,促进对物理知识的进一步关联整合,同时深化对“系统”的认识。
让学生在不同情境中应用动量守恒定律解释现象,分析和解决问题。
动量守恒定律虽然可以通过牛顿运动定律和运动学公式推导得出,但是物理学的研究表明,动量守恒定律比牛顿运动定律的适用性更广,对研究宏观物体和微观粒子都适用。
二、学情分析学生已从实验中知道碰撞前后物体动量之和不变,具备一定的逻辑思维能力,能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型,但在新情境中仍有困难;学生已掌握科学探究的一般方法,但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
学生善于观察生活,对生活中的物理兴趣浓厚,有利于学生进行科学探究。
三、学习目标1.物理观念(1)相互作用观,理解动量守恒定律是物体与物体在相互作用过程中遵循的规律;(2)守恒观,即在“变化”中寻找“不变”,内力实现系统内物体间的动量相互转移,但总量保持不变。
2.科学思维(1)以动量定理为基础,理论推导系统总动量的变化原因;(2)“抓主要因素,忽略次要因素”来解读守恒条件;3.科学探究在理论探究中,养成小组团队合作的意识,熟悉问题、证据、解释、交流的科学探究方法;通过实验剪断细绳小车在弹簧作用下相向运动,验证动量守恒定律。
16.2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,子弹与木块作为一个系统动量是否守恒?说明理由。
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。
〗
【例2(投影)】
质量为30kg 的小孩以8m/s 的水平速度跳上一辆静止在水平轨道上的平板车,已知平板车的质量为90kg ,求小孩跳上车后他们共同的速度。
解:取小孩和平板车作为系统,由于整个系统所受合外为为零,所以系统动量守恒。
规定小孩初速度方向为正,则:
相互作用前:v 1=8m/s ,v 2=0,
设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v ′,由动量守恒定律得
m 1v 1=(m 1+m 2) v ′
解得 v ′=2
111m m v m =2m/s , 数值大于零,表明速度方向与所取正方向一致。
(三)课堂小结
教师活动:让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结,其他同学在笔记本上总结,然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动:认真总结概括本节内容,并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结,看谁的更好,好在什么地方。
点评:总结课堂内容,培养学生概括总结能力。
教师要放开,让学生自己总结所学内容,允许内容的顺序不同,从而构建他们自己的知识框架。
(四)作业:“问题与练习”2、3、4题
课后补充练习
1.一爆竹在空中的水平速度为υ,若由于爆炸分裂成两块,质量分别为m 1和m 2,其中质量为m 1的碎块以υ1速度向相反的方向运动,求另一块碎片的速度。
2.小车质量为200kg ,车上有一质量为50kg 的人。
小车以5m/s 的速度向东匀速行使,人以1m/s 的速度向后跳离车子,求:人离开后车的速度。
(5.6m/s )。