2022年动量守恒定律教案 .pdf

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1、学习必备欢迎下载动量守恒定律教案一、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

2、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)Pp1+p2m1v1+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和 v2，此时它们的动量的矢量和，即总动量p p1+p2m1v1+m2v2。板书： pp1+p2m1v1+m2v2精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页，共 5 页学习必备欢迎下载p p

3、1+p2m1v1+m2v2下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p 和 p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 F1tm1v1-m1v1；m2球受到的冲量是F2tm2v2-m2v2。根据牛顿第三定律，F1和 F2大小相等，方向相反，即F1t-F2t。板书： F1tm1v1-m1v1F2tm2v2-m2v2F1t-F2t 将、两式代入式应有板书： m1v1-m1v1-(m2v2-m2v2) 整理后可得板书： m1v1+m2v2 m1v1+m2v2或写成p1+P2p1+p2就是p p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。分析

4、得到上述结论的条件：两球碰撞时除了它们相互间的作用力(这是系统的内力)外，还受到各自的重力和支持力的作用，但它们彼此平衡。 桌面与两球间的滚动摩擦可以不计，所以说 m1和 m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。2结论：相互作用的物体所组成的系统，如果不受外力作用，或它们所受外力之和为零，则系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。做此结论时引导学生阅读“选修本(第三册 )”第 110 页。并板书：F外0 时p p 3利用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律。(1) 两滑块弹性对撞(将弹簧圈卡在一个滑块上对撞) 精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 -

5、 - - - - - -第 2 页，共 5 页学习必备欢迎下载光电门测定滑块m1和 m2第一次 (碰撞前 )通过 A、B 光门的时间t1和 t2以及第二次 (碰撞后 )通过光门的时间 t1和 t2。光电计时器记录下这四个时间。将 t1、 t2和 t1、t2输入计算机，由编好的程序计算出v1、v2和 v1、 v2。将已测出的滑块质量m1和 m2输入计算机，进一步计算出碰撞前后的动量p1、 p2和 p1、 p2以及前后的总动量p 和 p。由此演示出动量守恒。注意：在此演示过程中必须向学生说明动量和动量守恒的矢量性问题。因为v1和 v2以及 v1和 v2方向均相反，所以p1+p2实际上是 p1 -p

6、2，同理p1+p2实际上是 p1-p2。(2) 两滑动完全非弹性碰撞(就弹簧圈取下，两滑块相对面各安装尼龙子母扣) 为简单明了起见，可让滑块m2静止在两光电门之间不动(p20)，滑块 m1通过光门A 后与滑块m2相撞，二者粘合在一起后通过光门B。光门 A 测出碰前 m1通过 A 时的时间t，光门 B 测出碰后m1+m2通过 B 时的时间t。将 t 和 t输出计算机，计算出p1和 p1+p2 以及碰前的总动量p(p1)和碰后的总动量p。由此验证在完全非弹性碰撞中动量守恒。(3) 两滑块反弹 (将尼龙拉扣换下，两滑块间挤压一弹簧片) 将两滑块置于两光电门中间，二者间挤压一弯成形的弹簧片(铜片 )。

7、同时松开两手，钢簧片将两滑块弹开分别通过光电门A 和 B，测定出时间t1和 t2。将 t1和 t2输入计算机，计算出v1和 v2以及 p1和 p2。引导学生认识到弹开前系统的总动量p00，弹开后系统的总动量pt p1-p2 0。总动量守恒，其数值为零。4例题甲、乙两物体沿同一直线相向运动，甲的速度是3m/s ，乙物体的速度是1m/s 。碰撞后甲、乙两物体都沿各自原方向的反方向运动，速度的大小都是2m/s 。求甲、乙两物体的质量之比是多少？引导学生分析：对甲、乙两物体组成的系统来说，由于其不受外力，所以系统的动量守恒，即碰撞前后的总动量大小、方向均一样。精选学习资料 - - - - - - -

8、- - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页学习必备欢迎下载由于动量是矢量，具有方向性，在讨论动量守恒时必须注意到其方向性。为此首先规定一个正方向，然后在此基础上进行研究。板书解题过程，并边讲边写。讲解： 规定甲物体初速度方向为正方向。则 v1+3m/s ，v2-1m/s 。碰后 v1-2m/s ，v22m/s 。根据动量守恒定律应有移项整理后可得m1比 m2为代入数值后可得m1/m23/5 即甲、乙两物体的质量比为35。5练习题质量为 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，已知平板车的质量是80kg ，求小孩跳上车后他们共同的速度。

9、分析：对于小孩和平板车系统，由于车轮和轨道间的滚动摩擦很小，可以不予考虑，所以可以认为系统不受外力，即对人、车系统动量守恒。板书解题过程：跳上车前系统的总动量pmv 跳上车后系统的总动量p (m+M)V 由动量守恒定律有mv(m+M)V 解得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页学习必备欢迎下载6小结(1) 动量守恒的条件：系统不受外力或合外力为零时系统的动量守恒。(2) 动量守恒定律适用的范围：适用于两个或两个以上物体组成的系统。动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律，对高速或低速运动的物体系统，对宏观或微观系统它都是适用的。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页