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動量守恒定律教案十一篇

發(fā)布時間:2024-06-08

根據(jù)您的要求,幼兒教師教育網(wǎng)小編為您整理了一篇“動量守恒定律教案”。每個老師不可缺少的課件是教案課件,但老師也要清楚教案課件不是隨便寫寫就行的。教案是教師評價個人學識水平的重要工具。讀完之后您或許會有些新的感受!

動量守恒定律教案 篇1

動量守恒定律物理教案指導

高二物理教案 動量守恒定律

教學目的:1.知道動量守恒定律的內容,掌握動量守恒定律成立的條件,并在具體問題中判斷動量是否守恒。2.學會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恒定律的推導。3.知道動量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一。

教學重點:重點是動量守恒定律及其守恒條件的判定。

教學難點:難點是動量守恒定律的理解。

教 具:1.氣墊導軌、光門和光電計時器,已稱量好質量的兩個滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。

教學過程:

前面已經(jīng)了動量定理,下面再來研究兩個發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng),在不受外力的情況下,二者發(fā)生相互作用前后各自的動量發(fā)生什么變化,整個物體系統(tǒng)的動量又將如何?

1. 從生活現(xiàn)象引入:兩個同學靜止在滑冰場上,總動量為0,用力推開后,總動量為多少?(接下來通過實驗建立模型分析)

2. 實驗:

1) 準備 : 在已調節(jié)水平的氣墊導軌上放置兩個質量相等的滑塊,用細線連在一起處于被壓縮狀態(tài)

2) 解說實驗操作過程

3) 實際操作

4) 實驗結論:兩個物體在相互作用的過程中,它們的總動量是一樣的

3. 理論推導總結出動量守恒定律并分析成立條件

1) 推導:

碰撞之前總動量:P=P1+P2=m1υ1+m2υ2

碰撞之后總動量:P'=P1'+P2'=m1υ1'+m2υ2'

碰撞過程:F1?t= m1υ1'- m1υ1

F2?t= m2υ2'- m2υ2

由牛三定律有:F1?t=- F2?t

m1υ1'- m1υ1= -(m2υ2'- m2υ2 )

整理: m1υ1+m2υ2=m1υ1'+m2υ2'

即:P= P'

2) 引入概念:

1.系統(tǒng):相互作用的物體組成系統(tǒng)。

2.外力:外物對系統(tǒng)內物體的作用力

3.內力:系統(tǒng)內物體相互間的作用力

分析得到上述兩球碰撞得出的結論的條件:

兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(系統(tǒng)的內力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動摩擦可以不計,所以說m1和m2系統(tǒng)不受外力,或說它們所受的合外力為零。

結論:相互作用的物體所組成的系統(tǒng),如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統(tǒng)的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恒定

4.動量守恒定律

1)內容:一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力的和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變

2)注意點:

① 研究對象:系統(tǒng)(注意系統(tǒng)的`選取)

② 區(qū)別: 高中生物 a.外力的和:對系統(tǒng)或單個物體而言

b.合外力:對單個物體而言

③ 內力沖量只改變系統(tǒng)內物體的動量,不改變系統(tǒng)的總動量

④ 矢量性(即不僅對一維的情況成立,對二維的情況也成立,例如斜碰)

⑤ 同一性(參考系的同一性,時刻的同一性)

⑥ 作用前后,作用過程中,系統(tǒng)的總動量均保持不變

5.分析動量守恒定律成立條件:

b) F合=0(嚴格條件)F內 遠大于F外(近似條件)某方向上合力為0,在這個方向上成立

6.適用范圍(比牛頓定律具有更廣的適用范圍:微觀、高速)

7.小結

4.練習題 質量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車,已知平板車的80kg,求小孩跳上車后他們共同的速度。

5. 思考:子彈打進與固定于墻壁的彈簧相連的木塊,子彈與木塊作為一個系統(tǒng)動量守恒否?

作業(yè):課課練之課時四,其中第2、11題做在作業(yè)本上

教學效果分析:

動量守恒定律教案 篇2

各位老師好:

今天我說課的內容是高一物理《動量守恒定律》,下面我將從以下五個方面進行詳細匯報。

一、說教材

1、地位與作用

利用動量的觀點解決物理問題是高中物理重要的解題方法之一,它被廣泛的應用在力學、熱學、電學、光學及原子物理各章中,有很強的綜合性。而動量守恒定律是自然界最重要的普遍規(guī)律之一,也是動量一章的核心內容。動量守恒定律與機械能、電學知識的綜合應用,對訓練學生思維、培養(yǎng)解題能力有很大作用。

在初中教材中沒有涉及動量的概念,所以對高一學生來說動量守恒定律還是一個新知識。針對這種情況,教學中應注重對定律內容及適用條件的理解,幫助他們樹立動量解題的觀點,培養(yǎng)學生的分析、推理總結歸納能力,為綜合能力的培養(yǎng)奠定基礎。

基于以上分析,我確定本節(jié)如下教學目標:

2、教學目標的確立

教學大綱對動量守恒定律的要求是B級,本節(jié)教材內容包括守恒定律的導出和守恒條件的確定及對其適用的普遍性的理解。根據(jù)以上內容確定了本節(jié)的知識目標。

知識目標:

(1)理解動量守恒定律的內容及適用條件,會在具體問題中判斷動量是否守恒,知道它是自然界中普遍適用的規(guī)律。

(2)知道沿同一直線相互作用的兩物體的動量守恒定律的推導,進一步理解動量定理。

(3)初步學會用動量守恒定律解決簡單問題。

守恒定律的得出是建立在實驗驗證和理論推導基礎上的。在本節(jié)的教學中安排了氣墊導軌實驗和用動量定理、牛頓第三定律推導動量守恒定律?;谝陨蟽热荽_定了本節(jié)的能力目標。

能力目標:

(1)使學生學會研究物理問題的基本方法,即實驗探索法和理論推導論證法。

(2)培養(yǎng)學生利用舊知識獲取新知識的能力。

(3)培養(yǎng)學生觀察實驗,總結物理規(guī)律的能力。

動量守恒定律是物體之間相互作用的規(guī)律,用動量建立起物體之間的普遍聯(lián)系,較好的利用普遍聯(lián)系的觀點去解決物理問題,能夠體現(xiàn)出學生良好的思維品質,因此我確立了本節(jié)的德育目標。

德育目標:

(1)幫助學生樹立普遍聯(lián)系的觀點

(2)培養(yǎng)學生良好的思維品質

3、重點難點的確定:

動量守恒定律的得出,一方面通過理論來推導,另一方面通過實驗來驗證,而這恰恰是我們認識物理規(guī)律的兩種基本方法。因此,守恒定律的得出應是本節(jié)課的重點,它不但可以培養(yǎng)學生實驗推理能力,也能使學生學會科學的研究方法。

動量守恒定律雖然是自然界中一個重要的普遍規(guī)律,但它的應用也要具備一定條件,初學者往往對守恒條件判定不準而亂套公式出現(xiàn)錯誤,尤其是對內力遠遠大于外力,判定更感覺困難,因此,守恒條件的判定是本節(jié)課的難點。

二、說教學方法

本節(jié)講的是新課,因此采取的主要方法是講授法,另外,配合本節(jié)課教學內容,還采用了實驗探索法、理論推導論證法、多媒體輔助教學法。通過啟發(fā)式教學充分體現(xiàn)學生主體地位。利用氣墊導軌實驗,它即能直觀反應動量守恒定律,同時也能使學生學會用實驗探索物理規(guī)律的科學方法,在多媒體輔助教學中,通過運動過程的模擬和實際物體碰撞錄像的播放,更能增加對動量實恒定律的感性認識,多種方法融為一體,使學生通過動腦、動口、動手、積極參與教學過程,最大限度的培養(yǎng)學生能力。

三、說學法指導

1、通過氣墊導軌實驗,教學生用實驗探索物理規(guī)律的方法。

實驗過程中應根據(jù)高一學生的認識和思維發(fā)展水平,注意根據(jù)研究的問題,確定觀察的重點,培養(yǎng)學生進行有序觀察。并對觀察現(xiàn)象進行合理分析,整理歸納形成理性認識,完成認識上的飛躍。

2、教學生用已學理論推導新的物理規(guī)律的方法

通過動量定理和牛頓第三定律,來推導動量守恒定律就是教給學生這種方法,這種方法即可以訓練學生思維,又可以培養(yǎng)學生歸納整理能力,在很多物理規(guī)律的研究中都采用了這種方法。

下面我來具體說一下教學過程:

四、說教學過程

1、引入

通過對動量定理內容的提問,鞏固上一節(jié)課知識并通過它反映的是一個物體所受的外力沖量和動量變化的規(guī)律,提出問題,如果兩個物體發(fā)生相互作用,它們的動量變化是怎樣的呢?冰面上兩個靜止的小孩互推后,他們的動量都發(fā)生變化,他們的動量變化又滿足什么樣的規(guī)律呢?由一個物體動量變化引入到相互作用物體動量變化,創(chuàng)設物理情境,引出本節(jié)知識。

2、新課教學

在教學安排上,我沒有完全按講義的做法,由簡單實驗現(xiàn)象分析得出初步結論,然后再用理論推導,而是做了以下調整:首先是把粗糙的小車實驗改為較精確的氣墊導軌上兩滑塊相互作用實驗,其次是采用了先用理論推導后再用實驗驗證的方式。

首先提出研究的問題:光滑水平面上兩物塊發(fā)生碰撞,它們總的動量是怎樣變化的,由學生自己推導。由牛頓第三定律和動量定理推出它們前后總動量是相等的,然后實際真是這樣嗎?把學生的注意力引導到氣墊導軌的碰撞實驗來,這樣即可以培養(yǎng)學生利用舊知識獲取新知識的能力,又能通過理論結果,激發(fā)他們實驗的興趣。

實驗分三種情況:

(1)兩等質量靜止滑塊由中央彈片彈開。

(2)滑塊以一定速度撞擊另一靜止滑塊并粘到一起。

(3)兩質量速度均不同的滑塊碰后以不同速度運動。

從多種情況的分析,驗證動量守恒定律

從理論推導到實驗驗證,既滲透了研究物理問題的基本方法,也有效的突出了本節(jié)課的重點。

知識內容的最后一部分就是動量守恒定律,守恒定律的內容通過前面的結論由學生自己總結,以便更好地培養(yǎng)學生的總結歸納能力。在守恒條件的教學上,教師應講授好內力和外力的概念,在內力遠遠大于外力的問題上,應滲透理想化的觀點以突破難點,在守恒定律普遍性的教學中,讓學生們觀看錄像,其內容包括:臺球的碰撞(正碰斜碰)、貨車的結合、炸彈爆炸、火箭升空、微觀粒子的碰撞,意圖在于通過直觀生動的畫面加深對守恒定律的條件及其普遍性的認識,并激發(fā)學生的學習興趣。

3、鞏固練習:

分兩部分:第一部分是守恒定律條件的判定,其中(1)、(2)小題是有關外力是否為零的問題,(3)是內力遠遠大于外力的問題,(4)題則是論證多個物體組成系統(tǒng)的動量是否守恒問題,逐層加深,強化對守恒條件的認識。

第二部分通過人跳離船后對船的速度方向及大小的分析,初步練習用動量守恒定律解題,為下一節(jié)動量守恒定律的應用做鋪墊。

4、小結:由同學歸納本節(jié)主要內容

五、板書設計

為了更好的體現(xiàn)本節(jié)教學內容、突出重點,便于學生理解和記憶,板書設計如下:

第三節(jié)動量守恒定律

一、理論推導: 二、實驗驗證

結論:水平氣軌上,相互作用的兩滑塊

碰撞前后動量不變

動量定理 三、動量守恒定律

F1t=m1V1 `-m1V1 1、內容:一個系統(tǒng)不受外力或者所受

F2t=m2V2`-m2V2 外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量不變

牛頓第三定律

F1= -F2 2、守恒條件:

整理得 (1)不受外力或所受合外力為零

m1V1`-m1V1=-(m2V2`+m2V2)(2)內力遠遠大于外力

m1V1+m2V2= m1V1`+m2V2`

3、動量守恒定律的普遍性

動量守恒定律教案 篇3

首先,我對本節(jié)教材進行一些分析

(一)教材的內容、地位和作用

地位及作用:動量守恒定律是自然界普遍適應的基本規(guī)律之一,它比牛頓定律發(fā)現(xiàn)的早,應用比牛頓定律更為廣泛,如可以適用于牛頓定律不能夠解決的接近光速的運動問題和微觀粒子的相互作用;即使在牛頓定律的應用范圍內的某些問題,如碰撞、反沖及天體物理中的“三體問題”等,動量守恒定律也更能夠體現(xiàn)它簡單、方便的優(yōu)點。

處理方法:雖然3-5要求低,但是動量守恒定律是高中物理3-5的最重要內容,做為一名物理老師,不僅要傳授給學生物理知識,更重要的是傳授給學生物理思想、物理意識,因此在教學中力圖讓學生自主探究切來掌握研究問題的方法,提高解決問題的能力。

基于課標和對教材的理解和分析,本人將該節(jié)課的教學三維目標定位為

(二)教學目標

1、 理解動量的概念,知道動量是矢量,

2、 理解動量守恒定律的確切含義和表達式,培養(yǎng)守恒思想。

3、知道動量守恒定律成立的條件,并會用它解決問題。在講解例題2時和學生探討一下車輛安全問題。培養(yǎng)學生的安全意識。

4、通過自主探究培養(yǎng)學生的自學能力,強烈的求知欲、濃厚的學習興趣等

本著課程標準,在吃透教材基礎上,我確立了如下的教學重點,難點

(三)教學重點、難點

重點是動量、動量守恒定律

難點是動量守恒條件的確立

為了講清重點、難點,使學生能達到本節(jié)課設定的教學目標,再從教法和學法上談談。

(四)教法和學法:

為了體現(xiàn)以學生發(fā)展為本,遵循學生的認知規(guī)律,體現(xiàn)循序漸進與啟發(fā)式的教學原則,我進行了這樣的教法設計:在教師的引導下,創(chuàng)設情景,通過開放性問題的設置來啟發(fā)學生思考,通過問題導學,合作探究,學生交流展示,學生提出疑問,在自主學習中體會物理概念形成過程中所蘊涵的物理方法,使之獲得內心感受。再進行達標訓練起到鞏固的效果。

(五)教學準備

多媒體(展示碰撞動畫)、實物展示臺(供學生展示用)、學案(課前要求預習)

最后我來具體談一談這一堂課的教學過程

六、教學流程

1) 整體設計

安排“知識鍵接(創(chuàng)設情景)----展示目標——問題導學(合作探究)——當堂達標訓練--課后鞏固訓練”進行,體現(xiàn)學生是課堂的主體,老師的主導地位。

2) 環(huán)節(jié)設計(主要是知識鍵接引入和重難點突破)

情景鍵接導入,通過兩小球的一維碰撞,V2>V1,發(fā)生碰撞,問碰撞后有幾種可能情況?并思考碰撞中遵循怎樣的規(guī)律?(從不變量引入守恒并導出了動量的概念)

重點(1)討論動量概念,我設計如下知識點填空,可以概括其要點。1、定義2、表達式3、單位4、方向,5,動量變化

這些內容在引入動量概念后可以輕松自主解決。

重點、難點(2)理解動量守恒定律及條件

自學問題:1、什么是系統(tǒng)?什么是內力和外力?

2、分析上節(jié)課兩球碰撞得出的結論的條件。兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(系統(tǒng)的內力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。氣墊導軌與兩滑塊間的摩擦可以不計,所以說1和2系統(tǒng)不受外力,或說它們所受的合外力為零。

3、動量守恒定律的內容 4、表達式

5、適用條件

在例題2的分析中可設計如下問題:1、是否滿足守恒條件2、選擇正方向3、碰前動量4、碰后動量,5根據(jù)動量守恒定律列式計算

1、學生活動:

討論(-)學生交流,教師巡視,學生在討論中遇到問題詢問老師、老師匯總

展示交流(1) 教學把巡視中遇到的問題和重點問題提出來,先讓或者引導其他小組會的同學給與解答,不會的教師才再給與解答。然后教師給與延伸 (例題分析)

2、 當堂達標訓練(10分鐘)學生展示答案與標準答案比較。解答有異議的問題。

3、 課后設計專門的鞏固訓練

總結語:應及時說明:這是課前的設計,還有待于在課堂教學實踐中實施,并且將在具體實施中結合課堂實際及時應變調整

動量守恒定律教案 篇4

一、教學目標

1.了解動量守恒定律的基本概念和公式;

2.掌握動量守恒定律的應用場景;

3.理解動量守恒定律在物理學中的重要意義。

二、教學重點

1.動量守恒定律的概念和公式;

2.動量守恒定律在實際應用中的意義。

三、教學難點

1.動量守恒定律對于初學者來說可能有些抽象,難以理解;

2.需要學生掌握基本的力學知識。

四、教學方法

1.課堂講授法;

2.案例分析法;

3.作業(yè)輔導法。

五、教學過程

1.概念解釋

動量守恒定律是力學中非常重要的一條定律,它基于動量的概念,表達了一個物體受力時,它的動量變化量等于所受力的沖量。動量守恒定律公式如下:

p1 + p2 = p1' + p2'

其中,p是動量,p'是初始和最終動量。

2.案例分析

下面以兩個物體碰撞為例,說明動量守恒定律在實際應用中的意義:

情況一:一個質量為m1的物體以速度v1向右運動,碰撞后彈開,速度變?yōu)関1'。另一個質量為m2的物體以速度v2向左運動,碰撞后彈開,速度變?yōu)関2'。

根據(jù)動量守恒定律可以得到以下公式:

m1v1 + m2v2 = m1v1' + m2v2'

該公式表明,在碰撞前后,物體的動量守恒。

情況二:有一座橋上停放著一輛車,一位體重為m的人從橋面上跳下,落到車頂上。此時,車的速度為v,人與車一起向前運動。

根據(jù)動量守恒定律可以得到以下公式:

m1v1 + m2v2 = (m1 + m2)v'

該公式表明,在碰撞前后,物體的動量守恒。

3.作業(yè)輔導

讓學生通過作業(yè),進一步練習動量守恒定律的應用。比如:

1.兩個相同質量的物體,一個速度為v1,一個速度為v2,它們相撞后彈開,求它們彈開后的速度v1'和v2'。

2.一個質量為m的物體從高度為H處自由落下,落到地面上后彈起,求其彈起的高度。

以上兩題均可以用動量守恒定律來解。

六、教學反思

動量守恒定律是力學的基礎法則之一,對于學習物理的學生來說,是必須掌握的重要知識點。通過本次教學,學生通過案例分析,理解了動量守恒定律的基本概念和應用場景。但是,學生可能會對動量守恒定律的理解有所難度,需要在課后作業(yè)中多加練習,同時,需要另外安排時間對動量守恒定律進行深入的解釋和教導。

動量守恒定律教案 篇5

各位老師好:

今天我說課的內容是高一物理《動量守恒定律》,下面我將從以下五個方面進行詳細匯報。

一、說教材

1、地位與作用

利用動量的觀點解決物理問題是高中物理重要的解題方法之一,它被廣泛的應用在力學、熱學、電學、光學及原子物理各章中,有很強的綜合性。而動量守恒定律是自然界最重要的普遍規(guī)律之一,也是動量一章的核心內容。動量守恒定律與機械能、電學知識的綜合應用,對訓練學生思維、培養(yǎng)解題能力有很大作用。

在初中教材中沒有涉及動量的概念,所以對高一學生來說動量守恒定律還是一個新知識。針對這種情況,教學中應注重對定律內容及適用條件的理解,幫助他們樹立動量解題的觀點,培養(yǎng)學生的分析、推理總結歸納能力,為綜合能力的培養(yǎng)奠定基礎。

基于以上分析,我確定本節(jié)如下教學目標:

2、教學目標的確立

教學大綱對動量守恒定律的要求是B級,本節(jié)教材內容包括守恒定律的導出和守恒條件的確定及對其適用的普遍性的理解。根據(jù)以上內容確定了本節(jié)的知識目標。

知識目標:

(1)理解動量守恒定律的內容及適用條件,會在具體問題中判斷動量是否守恒,知道它是自然界中普遍適用的規(guī)律。

(2)知道沿同一直線相互作用的兩物體的動量守恒定律的推導,進一步理解動量定理。

(3)初步學會用動量守恒定律解決簡單問題。

守恒定律的得出是建立在實驗驗證和理論推導基礎上的。在本節(jié)的教學中安排了氣墊導軌實驗和用動量定理、牛頓第三定律推導動量守恒定律?;谝陨蟽热荽_定了本節(jié)的能力目標。

能力目標:

(1)使學生學會研究物理問題的基本方法,即實驗探索法和理論推導論證法。

(2)培養(yǎng)學生利用舊知識獲取新知識的能力。

(3)培養(yǎng)學生觀察實驗,總結物理規(guī)律的能力。

動量守恒定律是物體之間相互作用的規(guī)律,用動量建立起物體之間的普遍聯(lián)系,較好的利用普遍聯(lián)系的觀點去解決物理問題,能夠體現(xiàn)出學生良好的思維品質,因此我確立了本節(jié)的德育目標。

德育目標:

(1)幫助學生樹立普遍聯(lián)系的觀點

(2)培養(yǎng)學生良好的思維品質

3、重點難點的確定:

動量守恒定律的得出,一方面通過理論來推導,另一方面通過實驗來驗證,而這恰恰是我們認識物理規(guī)律的兩種基本方法。因此,守恒定律的得出應是本節(jié)課的重點,它不但可以培養(yǎng)學生實驗推理能力,也能使學生學會科學的研究方法。

動量守恒定律雖然是自然界中一個重要的普遍規(guī)律,但它的應用也要具備一定條件,初學者往往對守恒條件判定不準而亂套公式出現(xiàn)錯誤,尤其是對內力遠遠大于外力,判定更感覺困難,因此,守恒條件的判定是本節(jié)課的難點。

二、說教學方法

本節(jié)講的是新課,因此采取的主要方法是講授法,另外,配合本節(jié)課教學內容,還采用了實驗探索法、理論推導論證法、多媒體輔助教學法。通過啟發(fā)式教學充分體現(xiàn)學生主體地位。利用氣墊導軌實驗,它即能直觀反應動量守恒定律,同時也能使學生學會用實驗探索物理規(guī)律的科學方法,在多媒體輔助教學中,通過運動過程的模擬和實際物體碰撞錄像的播放,更能增加對動量實恒定律的感性認識,多種方法融為一體,使學生通過動腦、動口、動手、積極參與教學過程,最大限度的培養(yǎng)學生能力。

三、說學法指導

1、通過氣墊導軌實驗,教學生用實驗探索物理規(guī)律的方法。

實驗過程中應根據(jù)高一學生的認識和思維發(fā)展水平,注意根據(jù)研究的問題,確定觀察的重點,培養(yǎng)學生進行有序觀察。并對觀察現(xiàn)象進行合理分析,整理歸納形成理性認識,完成認識上的飛躍。

2、教學生用已學理論推導新的物理規(guī)律的方法

通過動量定理和牛頓第三定律,來推導動量守恒定律就是教給學生這種方法,這種方法即可以訓練學生思維,又可以培養(yǎng)學生歸納整理能力,在很多物理規(guī)律的研究中都采用了這種方法。

下面我來具體說一下教學過程:

四、說教學過程

1、引入

通過對動量定理內容的提問,鞏固上一節(jié)課知識并通過它反映的是一個物體所受的外力沖量和動量變化的規(guī)律,提出問題,如果兩個物體發(fā)生相互作用,它們的動量變化是怎樣的呢?冰面上兩個靜止的小孩互推后,他們的動量都發(fā)生變化,他們的動量變化又滿足什么樣的規(guī)律呢?由一個物體動量變化引入到相互作用物體動量變化,創(chuàng)設物理情境,引出本節(jié)知識。

2、新課教學

在教學安排上,我沒有完全按講義的做法,由簡單實驗現(xiàn)象分析得出初步結論,然后再用理論推導,而是做了以下調整:首先是把粗糙的小車實驗改為較精確的氣墊導軌上兩滑塊相互作用實驗,其次是采用了先用理論推導后再用實驗驗證的方式。

首先提出研究的問題:光滑水平面上兩物塊發(fā)生碰撞,它們總的動量是怎樣變化的,由學生自己推導。由牛頓第三定律和動量定理推出它們前后總動量是相等的,然后實際真是這樣嗎?把學生的注意力引導到氣墊導軌的`碰撞實驗來,這樣即可以培養(yǎng)學生利用舊知識獲取新知識的能力,又能通過理論結果,激發(fā)他們實驗的興趣。

實驗分三種情況:

(1)兩等質量靜止滑塊由中央彈片彈開。

(2)滑塊以一定速度撞擊另一靜止滑塊并粘到一起。

(3)兩質量速度均不同的滑塊碰后以不同速度運動。

從多種情況的分析,驗證動量守恒定律

從理論推導到實驗驗證,既滲透了研究物理問題的基本方法,也有效的突出了本節(jié)課的重點。

知識內容的最后一部分就是動量守恒定律,守恒定律的內容通過前面的結論由學生自己總結,以便更好地培養(yǎng)學生的總結歸納能力。在守恒條件的教學上,教師應講授好內力和外力的概念,在內力遠遠大于外力的問題上,應滲透理想化的觀點以突破難點,在守恒定律普遍性的教學中,讓學生們觀看錄像,其內容包括:臺球的碰撞(正碰斜碰)、貨車的結合、炸彈爆炸、火箭升空、微觀粒子的碰撞,意圖在于通過直觀生動的畫面加深對守恒定律的條件及其普遍性的認識,并激發(fā)學生的學習興趣。

3、鞏固練習:

分兩部分:第一部分是守恒定律條件的判定,其中(1)、(2)小題是有關外力是否為零的問題,(3)是內力遠遠大于外力的問題,(4)題則是論證多個物體組成系統(tǒng)的動量是否守恒問題,逐層加深,強化對守恒條件的認識。

第二部分通過人跳離船后對船的速度方向及大小的分析,初步練習用動量守恒定律解題,為下一節(jié)動量守恒定律的應用做鋪墊。

4、小結:由同學歸納本節(jié)主要內容

五、板書設計

為了更好的體現(xiàn)本節(jié)教學內容、突出重點,便于學生理解和記憶,板書設計如下:

動量守恒定律教案 篇6

示范課教案:動量守恒定律

§8―3? 動量守恒定律 ? 一、正確理解內力和外力 (1)內力和外力是相對于系統(tǒng)而劃分的力,系統(tǒng)內部物體之間的相互作用力為內力,系統(tǒng)之外的物體對系統(tǒng)中的物體的作用,即外部物體對系統(tǒng)的力叫做外力.內力和外力的劃分既不反映力的性質,也不反映力的效果,僅是對系統(tǒng)內、外而言的力. ? (2)內力與外力改變動量的作用不同,內力只能改變 系統(tǒng)內部各個物體的動量,但不能改變系統(tǒng)的總動量;外力可以改變系統(tǒng)的總動量. 二、動量守恒定律的理解 ? ?l.會從動量定理和牛頓第三定律推導出動量守恒定律 ? (1)推導過程:見教科書. ? (2)說明:動量守恒定律是一條獨立的實驗定律,比牛頓定律發(fā)現(xiàn)得早,并不是牛頓由定律得出的. 2.動量守恒定律的內容 一個系統(tǒng)不受外力或者所受外力之和為零,這個系統(tǒng)的總動量保持不變. ? (1)系統(tǒng):由相互作用的物體所組成的整體叫做系統(tǒng).這是動量守恒定律研究的對象. ? (2)外力:系統(tǒng)以外的其他物體對系統(tǒng)內物體的作用力稱外力或系統(tǒng)外力.內力:系統(tǒng)內各物體之間的相互作用的力叫內力或系統(tǒng)內力.只有先確定了系統(tǒng)的`范圍,才能判定某個力是外力還是內力. ? (3)動量守恒定律的適用條件是:一個系統(tǒng)不受外力或所受外力之和為零.其中“不受外力”是理想情況,‘‘所受外力之和為零”是實際情況.這里所說的“外力之和”與“合外力”不是一個概念.“合外力”是指作用在某個物體(質點)上的外力的矢量和,而“外力之和”是指把作用在系統(tǒng)上的所有外力平移到某點后算出的矢量和. (4)“系統(tǒng)的總動量保持不變”,是指在系統(tǒng)內的物體發(fā)生相互作用過程中的任意兩個時刻系統(tǒng)的總動量(各物體動量的矢量和)都是相等的(大小相等,方向相同).內力的沖量只改變系統(tǒng)內各物體的動量而不能改變系統(tǒng)的總動量.決定系統(tǒng)總能量是否改變的因素是系統(tǒng)外力.一旦系統(tǒng)所受外力之和不為零,系統(tǒng)的總動量必將發(fā)生變化. 3.動量守恒定律的表達式 ?(1)p=p, 意義:系統(tǒng)相互作用前的總動量p等于相互作用后的總動量p’(從守恒的角度列式). ?(2) p =p’-p=0.意義:系統(tǒng)總動量變化等于零(從變化角度列式). (3)對相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng):①p1+P2=p’1+p’2或者m1v1 +m2v2=m1v1,+m2v2 ? 意義:兩個物體作用前的動量的矢量和等于作用后的動量的矢量和. ? ②P1,-p2,=一(p’2-P2)或者p1=一p2 ? 意義:兩物體動量的變化大小相等,方向相反.(從轉移角度看,一物體動量增加多少,另一物體動量必減少多少). ? 注意:①動量守恒定律的矢量性:動量守恒定律的數(shù)學表達式是個矢量關系式.對于我們常見作用前后物體的運動方向都在同一直線上的問題,可選取一個正方向,凡與正方向相同的矢量均取正值,反之為負,這樣即可將矢量運算簡化為代數(shù)運算. ? ②瞬時性:動量守恒指系統(tǒng)在任一瞬間的動量恒定,等號左邊是作用前系統(tǒng)內各動量在同一時刻的矢量和,等號右邊是作用后系統(tǒng)內各動量在另一同時刻的矢量和.不是同一時刻的動量不能相加. ? ③參考系的同一性:表達式中的各速度(動量)均是相對于同一慣性參考系而言的,一般均以地面為參考系.若題設條件中各速度不是同一參考系的速度,就必須經(jīng)過適當轉換,使其成為同一參考系的速度值. ④整體性:初、末兩個狀態(tài)研究對象必須一致. 4.系統(tǒng)動量守恒的條件 (1)、充分且必要條件:系統(tǒng)不外力或所受外力之和為零 (2)、近似守恒:雖然系統(tǒng)所受外力之和不為零,但系統(tǒng)的內力遠遠大于外力,此時外力可以忽略不計。如:碰撞和爆炸。 (3)、某一方向上動量守恒:雖然系統(tǒng)所受外力之和不為零,但系統(tǒng)在某一方向上的外力之和為零,則該方向上的動量守恒。 三、動量守恒的運用范圍 ? 動量守恒定律是自然界普遍適用的自然規(guī)律,是人類對自然界認識的一次飛躍.動量守恒定律不僅適用于宏觀、低速的物體系,而且適用微觀、高速的物體系;不僅適用于萬有引力、電磁力、分子力相互作用的體系,而且適用于作用方式并不清楚的物體系,在高中階段可理解為以下幾個方面. ①與物體間的碰撞是正碰還是斜碰沒有關系. ②與相互作用內力的形式無關,內力可以是摩擦力,可以是電磁力,可以是彈力等等. ③與系統(tǒng)內物體的數(shù)目沒有關系,系統(tǒng)可以是兩個物體,也可以是很多物體,如爆炸后產生的大量碎片. ④與相互作用后物體是分開還是粘合在一起沒有關系. ⑤與物體運動速度的大小沒有關系,物體運動的速度甚至可以接近光速. ⑥不論是微觀還是宏觀領域,動量守恒定律都適用. ? ? 【例1】如右圖所示,A、B兩物體的質量mA>mB,中間用一段細繩相連并有一被壓縮的彈簧,放在平板小車C上后,A、B、C均處于靜止狀態(tài).若地面光滑,則在細繩被剪斷后,A、B從c上未滑離之前,A、B在C上向相反方向滑動過程中(? ) A.若A、B與c之間的摩擦力大小相同,則A、B組成的系統(tǒng)動量守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動量也守恒 B.若A、B與c之間的摩擦力大小不相同,則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒,A、B、C組成的系統(tǒng)動量也不守恒 C.若A、B與c之間的摩擦力大小不相同,則A、B組成的系統(tǒng)動量不守恒,但A、B、C?組成的系統(tǒng)動量守恒 ?D.以上說法均不對 〖解析〗? 當A、B兩物體組成一個系統(tǒng)時:彈簧的彈力為內力,而A、B與c之間的摩擦力為外力.當‘A、B與c之間的摩擦力等大反向時,A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和為零.動量守恒;當A,8與c之間的摩擦力大小不相等時,A、B組成的系統(tǒng)所受外力之和不為零,動量不守恒.而對于A、B、C組成的系統(tǒng),由于彈簧的彈力,A、B與C之間的摩擦力均為內力,故不論A、B與c之間的摩擦力的大小是否相等,A、B、c組成的系統(tǒng)所受外力之和均為零,故系統(tǒng)的動量守恒.[答案]AC ? 【例2】光滑水平面上質量m1= 50kg的木箱A以速度v1=5.0m/s的速度滑行,前面有另一木箱B,m2=20kg,以速度v2=4.0m/s相向滑行,若兩木箱相撞后,A的速度減小為0.2m/s,B的速度多大? 〖解析〗:系統(tǒng)AB受合外力為零動量守恒,水平方向原來A的速度為正,由動量守恒列方程 ? 教學反思:學生應用時會不注意守恒條件,但條件是高考重點、難點,應加強守恒條件的練習。尤其是某一方向上的守恒。

動量守恒定律教案 篇7


動量守恒定律是物理學中常見的一條基本定律,它描述了物體在相互作用中動量的守恒關系。動量守恒定律不僅在物理學中有重要意義,也可以應用到日常生活中。本教案將通過生動的例子和實驗,引導學生理解動量守恒定律的概念和應用。


一、知識目標:


1. 理解動量的定義和計算方法;


2. 掌握動量守恒定律的表述;


3. 學會應用動量守恒定律解決與碰撞和相互作用有關的物理問題。


二、教學過程:


1. 導入(5分鐘)


教師通過一個簡單的示例引入動量守恒定律的概念。例如,船在靜止水面上運動,當突然向右噴出一束水流時,船會向左移動。請學生思考:水流噴出的方向和船的運動方向是否有關系?學生可以根據(jù)經(jīng)驗回答,然后教師給出答案并解釋其原因。


2. 觀察實驗(15分鐘)


教師進行一個簡單的觀察實驗,準備兩個小球A和B,A球靜止,B球有一定的速度。教師請一名學生推動B球,讓其與A球碰撞。然后請學生描述碰撞前后球的運動情況,并觀察實驗現(xiàn)象。


3. 講解動量的定義和計算方法(10分鐘)


教師在黑板上寫下動量的定義:動量是物體運動狀態(tài)的物理量,表示物體運動的大小和方向,用字母p表示,單位是千克·米/秒(kg·m/s)。然后,請學生嘗試計算碰撞前后小球A和B的動量。


4. 引入動量守恒定律(10分鐘)


教師寫下動量守恒定律的表述:在一個孤立系統(tǒng)中,如果不受外力作用,系統(tǒng)的總動量保持不變。然后,教師請學生思考:在觀察實驗中,碰撞前后小球的總動量是否發(fā)生變化?學生可以回答后,教師給予肯定回答,并解釋其原因。


5. 案例分析(20分鐘)


教師提供一些碰撞和相互作用的案例,讓學生運用動量守恒定律解決問題。比如,兩個小車A和B以不同的速度相向而行,發(fā)生碰撞后停下來,學生需要計算碰撞前后兩個小車的動量,并驗證動量守恒定律。


6. 小組討論(15分鐘)


教師將學生分成小組,讓小組合作解決一些有關碰撞和相互作用的問題。每個小組選取一個案例,通過實驗或計算驗證動量守恒定律,并向全班呈現(xiàn)他們的實驗結果和分析。


7. 總結(10分鐘)


教師總結本節(jié)課的重點:動量守恒定律的概念和應用。同時,提醒學生在解決物理問題時要注意正確運用動量守恒定律,并培養(yǎng)動手實踐的精神,通過實驗來驗證和理解物理規(guī)律。


三、拓展活動:


教師鼓勵學生在日常生活中尋找更多與動量守恒定律有關的例子,并寫下自己的觀察和分析。學生可以選擇寫一篇小論文或制作一份展示板,與整個班級分享。


四、課后作業(yè):


請學生完成一套相關習題,鞏固和拓展本節(jié)課所學的內容。同時,要求學生寫下學習體會和思考題。例如,當物體的質量不變時,動量和速度之間的關系是怎樣的?


五、教學反思:


通過本教案的設計,學生可以通過觀察實驗和案例分析,直觀地理解動量守恒定律的基本原理,并能夠應用動量守恒定律解決與碰撞和相互作用有關的物理問題。同時,通過小組討論和拓展活動,學生能夠培養(yǎng)動手實踐的能力和科學思維,增進對物理學知識的理解與應用。

動量守恒定律教案 篇8

《動量守恒定律》是高中物理新教材第一冊第七第三節(jié)的內容。它是本章的重點,同時也是力學部分的重要內容。動量守恒定律是自然界中最普遍最重要的基本規(guī)律之一。它雖然可以由牛頓定律推導出來,但其適用范圍要比牛頓定律廣泛的多,不僅適用于宏觀低速的物體,而且適用于微觀高速運動的粒子,因此它在整個物理學中占有非常重要的地位。

我認為只有使學生對物理定律的學習感興趣,聽得懂,理解的深,才能具有運用規(guī)律去分析解決問題的能力,為此我將教學的重點放到了對動量守恒定律的內容的掌握上,并且明確學生是學習活動的主體。

根據(jù)本節(jié)課有實驗定性分析和理論定量推導的特點,依據(jù)(1)教師的指導作用與學生學習的主動性相統(tǒng)一的原則(2)掌握知識與發(fā)展能力相統(tǒng)一的原則,我采用談話法和討論法相結合的啟發(fā)式教學。在教法學法上可采用:觀察實驗——問題思考——點撥指導、抽象概括——鞏固練習。實施這一方法,使學生在教師的指導下親自去觀察比較,分析歸納,積極努力的去探求知識,最大限度的調動全體學生的積極參與,以達到教學目的。

在教學手段上采用演示實驗,多媒體輔助教學,增強直觀性,改善教學效果。

一般說來,上課開始時,學生的注意力往往還停留在上課前感興趣的活動對象上,因此我就從學生的認知規(guī)律入手,一上課就向學生提出問題。(1)一個人在一輛小車里用力推車,車會不會動?(2)在平靜的河中心有兩個靠的很近的小船,當你從一只船上跳到另一只船上會出現(xiàn)什么現(xiàn)象?因為問題有趣就吸引了學生的無意注意,在學生回答之后,我又問“為什么會出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象?”這時學生為了探疑,無意注意隨之轉為有意注意,這樣既吸引學生探求物理規(guī)律的興趣又順利的引入了課題。

為了使本節(jié)課的教與學順利的展開,我先讓學生復習了牛頓第三定律和動量定理,隨后向學生提出:通過動量定理的學習使我們清楚了,一個物體受外力作用時它們動量變化的規(guī)律??墒俏覀冎廊魏挝矬w都不能孤立存在,那么兩個物體相互作用時它們的動量變化又遵循什么樣的規(guī)律?帶著這個問題我向學生演示了教材上夾有彈簧的兩個小車相互作用的實驗。通過觀察實驗,在引導學生定性分析出實驗結果的同時也培養(yǎng)了他們對感性材料的分析綜合和概括的能力。

然后通過兩個小球在同一直線上運動發(fā)生碰撞的例子來定量推導出動量守恒定律。由于兩小球碰撞發(fā)生輕微形變不易看出,因此我采用多媒體利用夸張的手法模擬兩個小球碰撞的整個過程,以增強學生的感性認識,同時也活躍了課堂氣氛,延長了學生的有意注意時間。

在分析推導的過程中,我提出這樣一個問題:碰撞前后兩小球總動量應該怎樣表示?學生思考以后很快能列出式子,并且明白,兩球碰撞前后各自動量都發(fā)生了變化。在弄清上面問題的基礎上,我又緊接著提出了:兩球的動量為什么會發(fā)生變化?讓學生進一步展開討論。在討論的過程中模擬演示兩球發(fā)生碰撞的過程,通過引導學生分析小球的受力情況,再次提出前面的問題,啟發(fā)學生利用動量定理和牛頓第三定律自然而然的得到定律。但是在培養(yǎng)學生靈活運用數(shù)學運算進行物理推理的同時要防止學生把物理公式中物理量之間的關系看成純數(shù)學的關系,要加強對式子物理意義的分析。

在動量守恒定律表達式得出之后,讓學生考慮動量守恒定律是否需要條件,對于這個問題,學生感到比較生疏,不會做出肯定或者否定的回答,由教師啟發(fā)得出守恒條件和定律適用范圍。

最后為了突出重點,突破難點我設計了兩個例題。

1、把兩個磁性很強的磁鐵分別放在兩輛小車上磁鐵的同性磁極相對,小車放在光滑的水平桌面上,推動一下小車,使他們相互靠近,兩輛小車沒有碰上就分開了,兩輛小車相互作用前后,他們的總動量守恒么?為什么?(通過這個例題使學生明確動量守恒的條件。)

2、質量為3kg的小球A在光滑水平面上以6m/s的速度向右運動,恰遇上質量為5kg的小球B以4m/s的速度向右運動,碰撞后球恰好靜止,求碰撞后A球的速度 。

動量守恒定律教案 篇9

三維目標:

(一)知識與技能

1、理解動量守恒定律的確切含義和表達式

2、知道定律的適用條件和適用范圍;

3、掌握運用動量守恒定律的一般步驟

(二)過程與方法

知道運用動量守恒定律解決問題應注意的問題,并知道運用動量守恒定律解決有關問題的優(yōu)點。

(三)情感、態(tài)度與價值觀

學會用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題,培養(yǎng)思維能力。 教學重點:

1、動量的概念和動量守恒定律。

2、運用動量守恒定律的一般步驟。

教學難點:動量的變化和動量守恒的條件、應用。 引入新課:

通過以前的學習,我們已經(jīng)會描述一些簡單的典型的運動。知道速度、位移、加速度都是用來描述物體運動的物理量,而通過上一節(jié)課的學習,我們又認識到動量也可以描述物體的運動狀態(tài),而且我們通過動能定理也建立起了力與動量的聯(lián)系,知道動量是力對時間積累的效果。正如力在空間中的積累存在著自然普遍定則一樣,力對時間的積累是否也存在著某種守恒的普適關系? 進行新課: 【小組討論交流】

一、牛頓第一定律的內容及實質

內容:一切物體總有保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)的性質,除非有外力迫使它改變這一狀態(tài)。

實質:力不是維持物體運動狀態(tài)的原因,而是改變物體運動狀態(tài)的原因。

二、牛頓第二定律的內容及實質

內容:物體的加速度與作用力成正比,與物體的質量成反比。 實質:力是產生加速度的原因,加速度改變了物體的運動狀態(tài)。

三、牛頓第三定律的內容及實質

內容:物體間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。

實質:物體間的相互作用總是等大反向。

四、如果是兩個物體,如何區(qū)分它們之間的相互作用和其它物體對它們的作用力呢?

系統(tǒng):可以把兩個或兩個以上物體看做一個力學系統(tǒng)。 內力:系統(tǒng)內物體間作用力稱為內力。

外力:外界物體對系統(tǒng)內物體的作用力稱為外力。 教師總結:

我們把兩個物體看作一個系統(tǒng),那么兩個物體間的相互作用就屬于系統(tǒng)的內力,外界其它物體對系統(tǒng)中任何一物體的作用就是系統(tǒng)所受的外力。根據(jù)牛頓運動定律可知:不論外力還是內力都會改變物體的運動狀態(tài),而內力起的作用就像人民內部矛盾,外力起的作用則為外在矛盾。前者可以相互抵消達到和諧,但是后者必然破壞這種和諧關系。而現(xiàn)實生活中諸如此類的守恒隨處可見。

比如:甲乙各有500元現(xiàn)金,相互交換甲乙兩者共有財富值不變。但甲又別處得到500元,這必然使兩者共有財富值增加。相反,丙強行從甲手中拿走500元,兩者共有財富值較少。

再有:一個絕熱系統(tǒng)中兩個物體相互吸熱放熱,系統(tǒng)溫度必然升高;而外界對系統(tǒng)加熱,系統(tǒng)溫度必然升高。

與我們所學更近的例子:比如機械能守恒定律。系統(tǒng)中僅有保守力做功,機械能守恒。但是若有外力對系統(tǒng)內任何物體做功,這種守恒必然打破。 【創(chuàng)設情境,理論推理】

現(xiàn)實生活中,這種守恒隨處可見。為此我們創(chuàng)設一個物理情境:

光滑水平桌面上有一質量為m1的物體以速度v1向右運動,質量為m2的物體以速度v2向右運動。且v1>v2,那么經(jīng)過一定時間后,必然追上m1且發(fā)生碰撞。設碰撞后m1的速度為v1’,m2速度為v2’

碰撞過程中m2對m1的作用力為F1,m1對m2的作用力為F2 【教師引導,學生自主推理:】

兩物體各自所受重力和支持力雖為外力,但是合力為零,不改變物體的的運動狀態(tài)。F1和F2是兩物體組成的系統(tǒng)內力。

推導1:根據(jù)牛頓第二定律,碰撞過程中兩球的加速度分別為:

F1F2a1?,

a2?

m1m2根據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1與F2的大小相等方向相反,即

F1??F2

所以:m1a??m2a2

碰撞時兩小球之間的作用時間很-短,用?t表示。這樣加速度與速度前后的關系就是

'v2?v2v1'?v1a1?, a2?

?t?t把加速度的表達式帶入m1a??m2a2,移項后得到

''m1v1?m2v2?m1v1?m2v

2(1)

推導2:根據(jù)牛頓第三定律,F(xiàn)1與F2的大小相等方向相反,即

?F1?F2

碰撞時兩小球之間的作用時間很短,用?t表示。取向右為正,則系統(tǒng)內內力沖量關系為

?F1?t?F2?t

根據(jù)動量定理可知:

'F1?t?m1v1'?m1v1,F(xiàn)2?t?m2v2?m2v2

那么

''?(m1v1?m1v1)?m2v2?m2v2

整理得到

''m1v1?m2v2?m1v1?m2v2

(1)

【教師總結】

我們通過不同的策略,得出相同的結論(1)。而且的實驗探究中我們也得到了一樣的結論。實驗是檢驗理論的唯一標準??梢?,物體相互碰撞過程中確實存在著這種守恒關系。

(1)式的物理意義是:兩球碰撞前的動量之和等于碰撞后的動量之和。因為碰撞過程中的任意時刻牛頓第三定律、動量定理的結論都是成立的,因此(1)式對過程中的任意兩時刻的狀態(tài)都是適用的,也就是說系統(tǒng)在整個過程中一直保持不變。因此我們可以說這個過程中動量是守恒的。

歷史上通過幾代物理學家在實驗上和理論上的分析、探索與斗爭,人們在18世紀形成這樣的共識:如果一個系統(tǒng)不受外力,或者所受外力的矢量和為0,這個系統(tǒng)的總動量保持不變。這就是動量守恒定律。 【教師指導,學生總結】

動量守恒定律的條件:(1)系統(tǒng)不受外力,(2)系統(tǒng)所受外力矢量和為零 動量守恒定律的表達式:

(1) 動量定理指出,系統(tǒng)的總動量保持不變。那么碰撞前和碰撞后系統(tǒng)的動量應該相等。即p?p'

(2) 如果是相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),總動量不變。那么系統(tǒng)內一個物體增加的動量跟另一個物體減少的動量也相等。即?p1???p2 (3) 系統(tǒng)總動量不變,那就是說對于系統(tǒng)動量變化量應該為零。即?p?0 (4) 相互作用的兩個物體組成的系統(tǒng),作用前動量之和等于作用后的動量之

'和。即m1v1?m2v2?m1v1'?m2v2

板書設計

一、系統(tǒng) 內力和外力

1、系統(tǒng):

2、內力:

3、外力:

二、動量守恒定律

1、推導過程

2、內容

3、成立條件

4、表達式 課堂小結

本節(jié)課通過理論推導得出了和實驗相同的結論。推導過程中我們體會到了科學的嚴密性,體會到物理來源于生活,是解決生活中實際問題的科學。通過對動量守恒定律的理解歸納總結出動量守恒定律不同的表達式,進一步理解了這一普遍真確的守恒定律。 作業(yè)設計

動量守恒定律教案 篇10

碰撞中的動量守恒

1.實驗目的、原理

(1)實驗目的

運用平拋運動的知識分析、研究碰撞過程中相互作用的物體系動量守恒

(2)實驗原理

(a)因小球從斜槽上滾下后做平拋運動,由平拋運動知識可知,只要小球下落的高度相同,在落地前運動的時間就相同,若用飛行時間作時間單位,小球的水平速度在數(shù)值上就等于小球飛出的水平距離.

(b)設入射球、被碰球的質量分別為m

1、m2,則入射球碰撞前動量為(被碰球靜止)p1=m1v1①

設碰撞后m1,m2的速度分別為v’

1、v’2,則碰撞后系統(tǒng)總動量為

p2=mlV’1+m2v’2②

只要測出小球的質量及兩球碰撞前后飛出的水平距離,代入①、②兩式就可研究動量守恒.

2.買驗器材

斜槽,兩個大小相同而質量不等的小鋼球,天平,刻度尺,重錘線,白紙,復寫紙,三角板,圓規(guī).

3.實驗步驟及安裝調試

(1)用天平測出兩個小球的質量ml、m2.

(2)按圖5—29所示安裝、調節(jié)好實驗裝置,使斜槽末端切

線水平,將被碰小球放在斜槽末端前小支柱上,入射球放在斜

槽末端,調節(jié)支柱,使兩小球相碰時處于同一水平高度,且在

碰撞瞬間入射球與被碰球的球心連線與斜槽末端的切線平

行,以確保正碰后兩小球均作平拋運動.

(3)在水平地面上依次鋪放白紙和復寫紙.

(4)在白紙上記下重錘線所指的位置O,它表示入射球m1碰

撞前的位置,如圖5—30所示.

(5)移去被碰球m2,讓入射球從斜槽上同一高度滾下,重復10次左右,用圓規(guī)畫盡可能小的圓將所有的小球落點圈在里面,其圓心即為人射球不發(fā)生碰撞情況下的落點的平均位置P,如圖5—31所示.

(6)將被碰小球放在小支柱上,讓入射球從同一高度滾下,使它們發(fā)生正碰,重復10次左右,同理求出入射小球落點的平均位置M和被碰小球落點的平均位置N.

(7)過O、N作一直線,取O0’=2r(r為小球的半徑,可用刻度尺和三角板測量小球直徑計算廠),則O’即為被碰小球碰撞前的球心的位置(即投影位置).(8)用刻度尺測量線段OM、OP、ON的長度.則系統(tǒng)碰撞前的動量可表示為p1=m1·OP,系統(tǒng)碰撞后的總動量可表示為p2=m1·OM+m2·O'N

若在誤差允許范圍內p1與p2相等,則說明碰撞中動量守恒.(9)整理實驗器材,放回原處.

4.注意事項

(1)斜槽末端切線必須水平.

說明:調整斜槽時可借助水準儀判定斜槽末端是否水平.

(2)仔細調節(jié)小立柱的高度,使兩小球碰撞時球心在同一高度,且要求兩球球心連線與斜槽末端的切線平行。

(3)使小支柱與槽口的距離等于2r(r為小球的半徑)

(4)入射小球每次都必須從斜槽上同一位置由靜止開始滾下.

說明:在具體操作時,斜槽上應安裝擋球板.

(5)入射球的質量(m1)應大于被碰小球的質量(m2).

(6)地面須水平,白紙鋪放好后,在實驗過程中不能移動白紙.

5.數(shù)據(jù)處理及誤差分析

(1)應多次進行碰撞,兩球的落地點均要通過取平均位置來確定,以減小偶然誤差.

(2)在實驗過程中,使斜槽末端切線水平和兩球發(fā)生正碰,否則兩小球在碰后難以作平拋運動.

(3)適當選擇擋球板的位置,使入射小球的釋放點稍高.

說明:入射球的釋放點越高,兩球相碰時作用力越大,動量守恒的誤差越小,且被直接測量的數(shù)值OM、0IP、0N越大,因而測量的誤差越小.

一.目的要求

1.用對心碰撞特例檢驗動量守恒定律;

2.了解動量守恒和動能守恒的條件;

3.熟練地使用氣墊導軌及數(shù)字毫秒計。

二.原理

1.驗證動量守恒定律

動量守恒定律指出:若一個物體系所受合外力為零,則物體的總動量保持不變;若物體系所受合外力在某個方向的分量為零,則此物體系的總動量在該方向的分量守恒。

設在平直導軌上,兩個滑塊作對心碰撞,若忽略空氣阻力,則在水平方向上就滿足動量守恒定律成立的條件,即碰撞前后的總動量保持不變。

m1u1?m2u2?m1v1?m2v2(6.1) 其中,u

1、u2和v

1、v2分別為滑塊m

1、m2在碰撞前后的速度。若分別測出式(6.1)中各量,且等式左右兩邊相等,則動量守恒定律得以驗證。

2.碰撞后的動能損失

只要滿足動量守恒定律成立的條件,不論彈性碰撞還是非彈性碰撞,總動量都將守恒。但對動能在碰撞過程中是否守恒,還將與碰撞的性質有關。碰撞的性質通常用恢復系數(shù)e表達:

e?v2?v1(6.2) u1?u

2式(6.2)中,v2?v1為兩物體碰撞后相互分離的相對速度,u1?u2則為碰撞前彼此接近的相對速度。

(1)若相互碰撞的物體為彈性材料,碰撞后物體的形變得以完全恢復,則物體系的總動能不變,碰撞后兩物體的相對速度等于碰撞前兩物體的相對速度,即v2?v1?u1?u2,于是e?1,這類碰撞稱為完全彈性碰撞。

(2)若碰撞物體具有一定的塑性,碰撞后尚有部分形變殘留,則物體系的總動能有所損耗,轉變?yōu)槠渌问降哪芰?,碰撞后兩物體的相對速度小于碰撞前的相對速度,即0?v2?v1?u1?u2于是,0?e?1,這類碰撞稱為非彈性碰撞。

(3)碰撞后兩物體的相對速度為零,即v2?v1?0或v2?v1?v,兩物體粘在一起以后以相同速度繼續(xù)運動,此時e?0,物體系的總動能損失最大,這類碰撞稱為完全非彈性碰撞,它是非彈性碰撞的一種特殊情況。

三類碰撞過程中總動量均守恒,但總動能卻有不同情況。由式(6.1)和(6.2)可求碰撞后的動能損失 ?Ek?(1/2)m1m21?e2?u1?u2?/?m1?m2? 。①對于完全彈性碰撞,因2??

e?1,故?Ek?0,即無動能損失,或曰動能守恒。②對于完全非彈性碰撞,因e?0,故:?Ek??EkM,即,動能損失最大。③對于非完全彈性碰撞,因0?e?1,故動能損失介于二者之間,即:0??Ek??EkM。

3. m1?m2?m,且u2?0的特定條件下,兩滑塊的對心碰撞。

(1)對完全彈性碰撞,e?1,式(6.1)和(6.2)的解為

v1?0??(6.3)v2?u1?

由式(6.3)可知,當兩滑塊質量相等,且第二滑塊處于靜止時,發(fā)生完全彈性碰撞的結果,使第一滑塊靜止下來,而第二滑塊完全具有第一滑塊碰撞前的速度,“接力式”地向前運動。即動能亦守恒。

以上討論是理想化的模型。若兩滑塊質量不嚴格相等、兩擋光物的有效遮光寬度?s1及若式(6.3)得到驗證,則說明完全彈性碰撞過程中動量守恒,且e?1,?Ek?0,?s2也不嚴格相等,則碰撞前后的動量百分差E1為:E1?

動能百分差E2為:E2?P2?P1P1?m2?s2?t1?(6.4) m1?s1?t22m2?s2?t12??1(6.5) 22m1?s1?t2Ek2?Ek1Ek

1若E1及E2在其實驗誤差范圍之內,則說明上述結論成立。

(2)對于完全非彈性碰撞,式(6.1)和(6.2)的解為:

v1?v2?v?u1(6.6)

2若式(6.6)得證,則說明完全非彈性碰撞動量守恒,且e?0,其動能損失最大,約為50%。

???s1?。同樣可求得其動考慮到完全非彈性碰撞時可采用同一擋光物遮光,即有:?s2

?及E2?分別為: 量和動能百分差E1

?m2?t1P2??P?1?????1?E1?m?t??1(6.7) ?P11?2?

?2?Ek?1?m2???t1'?Ek??????(6.8)E2??1?'?????1Ek?m1???t2?

顯然,其動能損失的百分誤差則為:

?m2???t1????E??2?1??m???t????1(6.9)

1??2??

?及E?在其實驗誤差范圍內,則說明上述結論成立。 若E1

三.儀器用品

氣墊導軌及附件(包括滑塊及擋光框各一對),數(shù)字毫秒計、物理天平及游標卡尺等。

四.實驗內容

1.用動態(tài)法調平導軌,使滑塊在選定的運動方向上做勻速運動,以保證碰撞時合外力為零的條件(參閱附錄2);

2.用物理天平校驗兩滑塊(連同擋光物)的質量m1及m2;

2?;3.用游標卡尺測出兩擋光物的有效遮光寬度?s

1、?s2及?s

14.在m1?m2?m的條件下,測完全彈性和完全非彈性碰撞前后兩滑塊各自通過光電

?、?t2?。 門一及二的時間?t

1、?t2及?t1

五.注意事項

1.嚴格按照氣墊導軌操作規(guī)則(見附錄2),維護氣墊導軌;

2.實驗中應保證u2?0的條件,為此,在第一滑塊未到達之前,先用手輕扶滑塊(2),待滑塊(1)即將與(2)碰撞之前再放手,且放手時不應給滑塊以初始速度;

3.給滑塊(1)速度時要平穩(wěn),不應使滑塊產生擺動;擋光框平面應與滑塊運動方向一致,且其遮光邊緣應與滑塊運動方向垂直;

4.嚴格遵守物理天平的操作規(guī)則;

5.擋光框與滑塊之間應固定牢固,防止碰撞時相對位置改變,影響測量精度。

六.考查題

1.動量守恒定律成立的條件是什么?實驗操作中應如何保證之?

2.完全非彈性碰撞中,要求碰撞前后選用同一擋光框遮光有什么好處?實驗操作中如何實現(xiàn)?

3.既然導軌已調平,為什么實驗操作中還要用手扶住滑塊(2)?手扶滑塊時應注意什么?

4.滑塊(2)距光電門(2)近些好還是遠些好?兩光電門間近些好還是遠些好?為什么?

動量守恒定律教案 篇11

一、教材分析:

(一)教材的內容、地位和作用動量守恒定律是自然界普遍適應的基本規(guī)律之一,它比牛頓定律發(fā)現(xiàn)的早,應用比牛頓定律更為廣泛,如可以適用于牛頓定律不能夠解決的接近光速的運動問題和微觀粒子的相互作用;即使在牛頓定律的應用范圍內的某些問題,如碰撞、反沖及天體物理中的“三體問題”等,動量守恒定律也更能夠體現(xiàn)它簡單、方便的優(yōu)點。動量守恒定律作為高中物理第三冊選修課(人教版)的重要內容來學習,可以加深學生對物理基本體系的了解,掌握研究問題的方法,提高解決問題的能力。

(二)分層教學目標選修物理的學生基礎相對比較扎實,教學要求必須達到學生參加選拔性考試的要求。但由于學生基礎、興趣、理解和接受能力的差異性,可以依據(jù)平時學習和前提測評的考查,把學生分為A、B、C三類層次。A類為基礎、接受能力相對薄弱的少部分學生;C類為基礎、接受和自學歸納能力突出的少部分學生;B類為剩余的大部分學生,是教學的主要對象。在教學中注意他們的不同特點,確定目標如下:

動量守恒定律分層教學目標

(三)教學重點、難點學習本節(jié)的主要目的是為了掌握動量守恒定律這一應用廣泛的自然規(guī)律,要達到這目的,就必須讓每個學生正確理解其成立的條件和特點,因此,確定本節(jié)的教學重點和難點為:

1、掌握動量守恒定律及成立的條件。

2、應用動量守恒定律解決問題。

二、教法分析

為了做到“教學得法”,讓不同的學生達到各自的目標,最后達到相同的大綱要求。本課主要采用了以下教法:

1.采用目標教學法組織課堂教學。根據(jù)前提測評大致對學生分為A、B、C三層;認定目標使不同層次的學生明確自己本課的目標;在導學達標中對各層次學生有針對性的教學;在達標測評中讓各層次學生有個恰當?shù)脑u價。這樣有利于分層教學的實施。

2.采用循序漸進法安排教學內容。首先介紹從實驗總結出來的動量守恒定律和成立條件,而后,A類學生識記和練習;B、C類學生學習牛頓定律和動量定理推導動量守恒定律和得出成立條件;然后根據(jù)練習由B、C類學生歸納動量守恒定律的三個特點,進而得出動量守恒定律的一般解題步驟,最后是各層次學生的應用解題。

3.在知識點教學中采用重點、難點分層進行引導、設疑、提問和討論等多種教學手段調動學生的積極性。如動量守恒定律及成立條件的引入,A類學生采用直接介紹,B類學生引導其閱讀課本理解,對C類學生設疑提示,嘗試推導,加強知識的應用;在動量守恒定律的特點和解題步驟的教學中通過練習引導、提問,由B類和C類學生完成,A類學生理解。

4、在達標測評和作業(yè)中,注意知識點和難度分層,如測評第4題,難度較大,目的是使B、C類的學生加深對選擇參照物的認識。同時注意學生完成情況的反饋和師生的交流。

三、學法分析

學生正確的學習方法,可以讓學生依照自己的實際,充分調動自身心、腦、手、口、眼的積極性,更容易主動地掌握重點和難點。在學習中,學生采用了以下的學習方法:

1、A類學生在課堂學習中主要貫徹兩個為主。識記為主,記憶動量守恒定律和成立條件,記憶動量守恒定律的特點和一般解題方法;訓練為主,自己對識記的知識能夠較簡單的應用。推導、歸納為輔,知識熟練后自己在課后進行。

2、B、C類學生在課堂學習中也是貫徹兩個為主。學生理解為主,不僅僅是記憶動量守恒定律和成立條件,記憶動量守恒定律的特和一般解題方法,而且學生注重根據(jù)教師的引導、提問、設疑,通自己的思考、判斷、歸納等達到理解的目的;訓練為主,在訓練中通過橫向和縱向的比較(如測評第4題,對三種解法加以比較),使自己對識記理解的知識進一步鞏固。四、教學程序采用目標教學法組織教學。

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