《动量守恒定律》参考教案.docVIP

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第2节动量守恒定律

★新课标要求

（一）知识与技能

1、明确探究碰撞中的不变量的基本思路．

2、进一步巩固动量守恒定律

3．知道反冲运动和火箭的工作原理，了解反冲运动的应用

（二）过程与方法

1、学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。

2、学习根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。

（三）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、在对实验数据的猜测过程中，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。

★教学重点

碰撞中的不变量的探究

★教学难点

速度的测量方法、实验数据的处理．

★教学方法

教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。

★教学用具：

投影片，多媒体辅助教学设备；完成该实验实验室提供的实验器材，如气垫导轨、滑块、打点计时器等

★课时安排

1课时

★教学过程

引入新课

课件（投影片）演示：

台球由于两球碰撞而改变运动状态（不同号的台球运动状态不同）。

（2）微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态，甚至使得一种粒子转化为其他粒子．

师：碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象，两个物体发生碰撞后，速度都发生变化．例：两节火车车厢之间的挂钩靠碰撞连接。

师：两个物体的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样．

师：物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变（守恒）．

动量守恒吗

1.验证守恒量

师：我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿同一直线运动．

这种碰撞叫做一维碰撞．

课件：碰撞演示

如图所示，A、B是悬挂起来的钢球，把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a，放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞，碰后B球摆幅为β角．如两球的质量mA=mB，碰后A球静止，B球摆角β=α，这说明A、B两球碰后交换了速度；

如果mAmB，碰后A、B两球一起向右摆动；

如果mAmB，碰后A球反弹、B球向右摆动．

师：以上现象可以说明什么问题？

结论：以上现象说明A、B两球碰撞后，速度发生了变化，当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同．

师：在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度．

设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为、．

规定某一速度方向为正．

碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系，我们可以做如下猜测：

（1）

（2）

（3）

分析：

①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”．

②必须在各种碰撞的情况下都不改变的量，这就是不变量．

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。

二、动量守恒定律的推导

1．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。

注意：内力和外力随系统的变化而变化。

2．动量守恒定律（lawofconservationofmomentum）

（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。

（2）适用条件：系统不受外力或者所受外力的和为零

（3）公式：p1/+p2/=p1+p2即m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′

或Δp1=-Δp2或Δp总=0

（4）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；

条件的延伸：a.当F内＞＞F外时，系统动量可视为守恒；（如爆炸问题。）

b.若系统受到的合外力不为零，但在某个方向上的合外力为零，则这个方向的动量守恒。

例如：如图所示，