物理人教版选择性必修第一册-1.1 动量.pdfVIP

1.1动量

【教学目标与核心素养】

【物理观念】理解动量的概念及其矢量性，理解动量的变化，并要求学会动量变化量的求解。

【科学思维】能从引导探索的形式理解动量的概念和意义，培养学生思考分析能力。

【科学探究】通过对寻找碰撞前后守恒量的探究过程，尝试用科学探究的方法研究物理问题，认识

物理模型工具在物理学中的应用。

【科学态度与责任】有将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探索日常生活有关的物理问

题。

【重难点】

【教学重点】理解动量的概念，能会求解动量的变化量并解决相关问题。

【教学难点】动量变化量的计算及相关问题的解决。

【教学过程】

【导入新课】

体验活动：让一位同学打一个充气到直径1m左右的大乳胶气球，以某一速度水平投向你，请你接

住。把气放掉后，气球变得很小，再把气球以相同的速度投向你。

思考：两种情况下，你的体验有什么不同？这是为什么呢？

（通过体验，让学生亲身感受到碰撞过程中动量的变化带来的体会，激发学生的学习兴趣，引出本

节的内容）

【新课讲授】

思考：以上实例中，物体都发生了什么相互作用？（引出碰撞的概念）

观察一：如图所示，A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起A球，放开A后

与B碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。

思考：碰撞前后两球的速度之和一直都保持不变？

换成质量相差较多的两个小球，重做这个实验。

观察实验，得出结论：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。

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。两个物体

的质量比例不同时，它们的速度变化也不一样。

物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义，碰撞过程中的什么物理量保持不变(守

恒)？（引出实验探究碰撞过程中的守恒量）

一、实验研究背景

一维碰撞：

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。即

共线。这种碰撞叫做一维碰撞。

二、实验猜想

1、将小球拉起的高度越高，碰撞前入射球的速度就越大，碰撞效果越明显。

2、入射球的质量越大，碰撞效果越明显。

（通过这两个实例，引导学生进行猜想）

猜想：碰撞效果与速度和质量有关

问题：碰撞中的规律直接体现在碰撞的效果上。既然质量和速度都能影响碰撞的效果，那么，碰撞

中的不变量，必然既和质量有关，也和速度有关。猜一猜，碰撞前后系统的不变量可能是什么？

回答：其实就是质量和速度怎么组合的问题。

猜想1：mv+mvmv+mv

11221122

2222

猜想2：mv+mvmv+mv

11221122

mmmm

1212

++

猜想3：vvvv

1212

三、实验方案

思考：若想验证我们的猜想哪一个正确，需要测量哪些物理量？

①用天平测量物体的质量

②测量两个物体在碰撞前后的速度

思考：可以用哪些方法测量物体的速度？

速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用光电门、打点计时器和纸带等来达到实验目

的和控制实验条件。

前提：需保证两个物体碰撞前沿同一直线运动，碰撞后仍沿这条直线运动。

方案一：利用光电门测速

速度的测量：=∆，式中Δx为滑块上挡光片的宽度，Δt为数字计时器显示的滑块上挡光片经

∆

过光电门的时间。

实验过程：两辆小车都放到滑轨上，用一辆运动的小车碰撞一辆静止的小车，碰撞后两辆小车粘在

一起运动。小车的速度永滑轨上的数字计时器测量。

方案二：利用打点计时器测速

速度的测量：=，匀变速运动中，中间时刻的瞬时速度等于全程的平均速度

4

实验过程：将打点计时器固定在光滑桌面的一端，把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。让小

车A运动，小车B静止。在两小车的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥，碰撞时撞针插入橡皮泥