动量守恒定律教学设计课件课件.docx

《动量守恒定律》教学设计

一、教学目标：

（一）知识与技能

1、能够运用牛顿定律推导动量守恒定律。

2、知道动量守恒定律的适用条件，并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。（二）过程与方法

1、在探究推导的过程中培养学生协作学习的能力。

2、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，培养学生的逻辑推理

能力。

3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题。

（三）情感、态度与价值观

1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。

2、引导学生通过对动量守恒定律的学习，了解归纳与演绎两种思维方法的应用，并体会定律中包含的对称与和谐的美。

二、学情分析：

通过第一、二节的学习，学生已经掌握了动量概念，再加上之前对牛顿第二，第三定律及运动学公式的学习，为本节课的学些打下了坚实的基础。但是由于学生的物理基础不是很好，所以在教学过程中注重基础问题的研究。

重点 :运用牛顿定律推导动量守恒定律

难点：动量守恒定律的成立条件

四、教学方法

教师启发、引导、学生讨论、交流

五、教学设计：

引入新课

上节课学习了动量定理，研究了一个物体受到力的作用后，动量怎样变化，

例如，站在冰面上的甲乙两个同学，不论谁推一下谁，他们都会向相反的方向滑开，两个同学的动量都发生了变化。那么这两个同学的总动量怎样变化呢也就说

说两个或两个以上的物体相互作用时， 又会出现怎样的总结果呢这节课我们就要

探讨这个问题。

（一）动量守恒定律的推导

过渡：在本章的第一节我们通过对实验现象分析得到：两辆小车在相互作

用前后，它们的总动量是相等的，那么我们能否用数学推导来证明一下呢

用多媒体展示下列物理情景： 在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分是

m 1 和 m 2，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是 v 1 和 v 2，且 v 1>v 2，经

过一段时间后， m 2 追上了 m 1 ，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是′1

和 ′

v v 2

m 2

m 1m 2 m 1

v 2

v 1

v ′ 2v

′

1

【推导过程】

碰撞前

碰撞后

根据牛顿第二定律，碰撞过程中两球的加速度分别是：

a 1

F 1 F 2

m 1

a 2

m 2

根据牛顿第三定律， F 1、F 2 大小相等、方向相反，即： F 1= - F 2

所以： m 1a 1m 2 a 2

碰撞时两球之间力的作用时间很短，用

t 表示，这样，加速度与碰撞前后 速度的关系就是： a 1

v 1

v

1

，

a 2

v 2

v 2

t

t

把加速度的表达式代入 m 1 a 1

m 2 a 2 ，并整理得：

m 1v 1 m 2 v 2 m 1v 1

m 2 v 2

（－）系统 内力和外力

【对碰撞过程中受力情况进行分析，归纳总结得出概念】

系统：两个或多个物体组成的研究对象称为一个力学系统。

内力：系统内两物体相互间的相互作用力。

外力：系统以外的物体对系统施加的力。

【教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论，加强对内力与外力的区分】

例1 如图所示，光滑水平面上有一质量为M 的小车A，其上面有一个质量为m 的物体B 正在沿粗糙曲面下滑，以A 和B 两个物体为系统，试分析系统的内力和外力分别是哪些力

分析： B 和 A 之间的作用力是系统内的物体之间的相互作用力，是内力，具体地说，A 对 B 的弹力和摩擦力以及 B 对 A 的反作用力是内力，地球是系统外的物体，因此，地球施于 A 和 B 的重力以及地面对 A 的弹力是外力。

（二）动量守恒定律

【根据上述结论对动量守恒定律进行总结，给予足够的解释，总结得出动量守恒定律的内容】

1．内容表述：一个系统不受外力或受外力矢量和为零，这个系统的总动量保持

不变，这就是动量守恒定律。

2．数学表达式：

m1v1m2 v2m1v1m2v2

p1p1

△P1△2即：1 11 12222

=- P m v m v(m v m v

)

3．动量守恒定律成立的条件：

【教师引导学生完成下列习题，总结得出动量守恒定律的条件】

例2：如图所示，车厢长度为L，质量为M ，静止于光滑水平面上，车厢内有一质量为 m 的物体以初速度 v0向右运动，与车厢壁来回碰撞 n 次后，静止在车厢中，此时车厢速度为：（）

A． 0

B． v0，水平向右

C． mv 0 / （ M+m ），水平向右

D． mv 0 / （ M-m ），水平向右

总结：系统不受外力作用或系统所受外力的矢量和为零时动量守恒

（ 2）例 3：一炮挺总质量为M，以速度v

0匀速行驶，从船上相对海岸的水平速

度 v 沿前进方向射出一个质量为m 的炮弹，发射后艇四五速度为v'，若不计水的阻力，以下关系中正确的是（A）

A、

Mv0(

M

)'

mv

m v

B、Mv

0(

M m v

)

C、Mv0

(

M m v

)

D、 Mv0Mv 'mv '

'

m(v v0 )

m(v v' )

解析：由于放射过程极短，放射过程中其他外力均可不计，故发射炮弹的过程中动量守恒。则由动量守恒定律有Mv0(M m)v'mv ，故 A 正确。

总结：系统所受外力的矢量和不为零，但系统的内力远大于外力

（ 3）例 4:质量为 m 的人以大小为v0、与水平方向成的初速度跳入一个装着沙

子的总质量为 M 的静止沙车中，如图所示，沙车与地面间的摩擦力不计，人与

沙车的共同速度为多少

解析：把人和沙车看成一个系统，人竖直方向θ

v0

受重力，所以系统动量不守恒。但系统在整个过程

中水平方向不受外力，则系统水平方向动量守恒。

所以 mv0 cos(M m)v ，则 v mv

cos

。M m

总结：系统在某一方向上不受外力作用或所受外力的矢量和为零，则系统在该方向上动量守恒。

4.运用动量守恒定律的解题步骤：规定正方向

确定研究对象