《动量守恒定律》教学设计

《动量守恒定律》教学设计

【设计思路】

为提高学生的科学素养，增强学生对物理情景的感性认识和理性认识，培养学生利用数学方法解决物理问题的能力。面向全体学生，倡导探究式学习，注重与现实生活的联系，按照《高中物理新课程标准》的要求，依据新课程改革的基本理念，利用多媒体为课堂创设情景，师生共同归纳总结探究结果，提高课堂效率。

【教材分析】

动量守恒定律是自然界最重要的规律之一，重点把握动量守恒的条件，能用动量守恒定律解决一维空间物体相互作用问题。

【学情分析】

学生在理解动量定理基础上，对冲量、动量的矢量性，以及动量的相对性、瞬时性已有初步的认识，对有关一个物体的动量问题基本能解决，对物体受力分析的能力达到一定水平。但对动量定理的运用能力，特别是有关相对同一参考系时动量相对性仍然不够明确，对动量计算中如何取正负值一知半解，存在畏难心理。

【知识、技能目标】

（1）理解动量守恒定律的内容，掌握动量守恒定律成立的条件，并能在具体问题中判断系统的动量是否守恒；

（2）运用动量守恒定律解释有关现象，分析解决一维运动的问题。

【方法、过程目标】

（1）体验用实验探究动量守恒的过程与方法；

（2）学会理论思维的方法，能结合动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律的表达式。【德育目标】

（1）通过亲历实验探究和动量守恒定律的推导过程，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法；

（2）领悟动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。

【教学重难点】

重点：动量守恒定律及其守恒条件的判定。

难点：动量守恒定律的矢量性。

【教学方法】

实验探究法、推理归纳法、案例分析法

【教学用具】

气垫导轨、光电门和光电计时器，已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)，课件。【课时安排】 1课时 (45分钟)

【教学过程】

(一)导入新课 (1分钟)

前面学过的动量定理只研究了一个物体受力作用一段时间后动量变化的规律，那么当两个物体相互作用时，他们各自的动量又怎样变化呢？

(二)新课教学

1、实验探究：物体碰撞时动量变化的规律

我们现在来研究在光滑水平面上沿着一条直线运动的物体发生碰撞时动量变化的规律。(15分钟)

●学生猜想与假设。让学生对两个物体碰撞时的运动情况与动量变化的情况进行大胆的猜想，并与同学进行讨论。

●学生制定计划与设计由学生设计实验。包括实验仪器和器材的选择，需要测量的物理量以及数据的处理。

课上老师只提供了利用气垫导轨进行实验探究。

● 进行实验与收集证据。写出主要实验步骤，设计出记录表格，与小组的同学合作进行实验，记录实验中收集到的数据。

实验：利用气垫导轨上两滑块弹性对撞（将弹簧圈卡在一个滑块上对撞）。

（1）不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒。

（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒。

（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒。

3、例题分析及解题思路点拔。(6分钟)

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。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。用多媒体演示碰撞动画] 点拔：

(1)根据物理情景确立研究系统。

(2)对系统进行受力分析，看是否符合动量守恒条件。

(3)设定正方向，根据动量守恒定律列式计算。

4、由动量定理和牛顿第三定律导出动量守恒定律 (引导学生推导) (5分钟)

5、练习巩固及评析 (资料对应习题1、3、4、6题) (12分钟)

6、知识小结 (2分钟)

(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。

【板书设计】

一、动量守恒定律

1．概念：一个系统不受外力或受外力之和为零，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．数学表达式：或写成

即有

(、分别是A、B两物体的质量，、、分别是它们相互作用前的速度，和

分别是它们相互作用后的速度。)

** 注意：式中各速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系。动量守恒定律的表达式

是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。

3．成立条件

在满足下列条件之一时，系统的动量守恒

（1）不受外力或受外力之和为零，系统的总动量守恒。

（2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒。

（3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒。

4．适用范围

动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一。既可用于宏观世界，又适用于微观世界5．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？

解：取甲乙两物体作为研究系统，设甲物体初速度方向为正方向。则v1＝+3m/s，v2＝-1m/s。碰后v′1＝-2m/s，v′2＝2m/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/m2＝3/5

即甲、乙两物体的质量比为3∶5。

二、由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律