動量守恒定律教學設計

1、動量守恒定律教學設計【 設計思路 】 為提高學生的科學素養(yǎng)，增強學生對物理情景的感性認識和理性認識，培養(yǎng)學生利用數(shù)學方 法解決物理問題的能力。面向全體學生，倡導探究式學習，注重與現(xiàn)實生活的聯(lián)系，按照高中 物理新課程標準的要求，依據(jù)新課程改革的基本理念，利用多媒體為課堂創(chuàng)設情景，師生共同 歸納總結(jié)探究結(jié)果，提高課堂效率。【 教材分析 】 動量守恒定律是自然界最重要的規(guī)律之一，重點把握動量守恒的條件，能用動量守恒定律解 決一維空間物體相互作用問題?！緦W情分析】 學生在理解動量定理基礎上，對沖量、動量的矢量性，以及動量的相對性、瞬時性已有初步的認識，對有關(guān)一個物體的動量問題基本能解決，對物體受力分析

2、的能力達到一定水平。但對動 量定理的運用能力，特別是有關(guān)相對同一參考系時動量相對性仍然不夠明確，對動量計算中如何 取正負值一知半解，存在畏難心理。【 知識、技能目標 】（1）理解動量守恒定律的內(nèi)容，掌握動量守恒定律成立的條件，并能在具體問題中判斷系 統(tǒng)的動量是否守恒；（2）運用動量守恒定律解釋有關(guān)現(xiàn)象，分析解決一維運動的問題?！?方法、過程目標 】 （1）體驗用實驗探究動量守恒的過程與方法； （2）學會理論思維的方法，能結(jié)合動量定理和牛頓第三定律導出動量守恒定律的表達式?！镜掠繕恕浚?）通過親歷實驗探究和動量守恒定律的推導過程，培養(yǎng)學生實事求是的科學態(tài)度和嚴謹 的推理方法；（2）領(lǐng)悟動量守恒

3、定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一?！?教學重難點 】 重點：動量守恒定律及其守恒條件的判定。 難點：動量守恒定律的矢量性?！?教學方法 】實驗探究法、推理歸納法、案例分析法【 教學用具 】氣墊導軌、 光電門和光電計時器， 已稱量好質(zhì)量的兩個滑塊 （ 附有彈簧圈和尼龍拉扣 ） ，課件。 【課時安排 】 1 課時 （45 分鐘 ）【 教學過程 】（ 一） 導入新課 （1 分鐘 ）前面學過的動量定理只研究了一個物體受力作用一段時間后動量變化的規(guī)律， 那么當兩個物 體相互作用時，他們各自的動量又怎樣變化呢？（ 二 ） 新課教學1、實驗探究：物體碰撞時動量變化的規(guī)律 我們現(xiàn)在來研究在光滑水平面上沿著一

4、條直線運動的物體發(fā)生碰撞時動量變化的規(guī)律。（15 分鐘 ） 學生猜想與假設。讓學生對兩個物體碰撞時的運動情況與動量變化的情況進行大膽的猜 想，并與同學進行討論。 學生制定計劃與設計由學生設計實驗。 包括實驗儀器和器材的選擇， 需要測量的物理量以 及數(shù)據(jù)的處理。第1 頁共5 頁課上老師只提供了利用氣墊導軌進行實驗探究。 進行實驗與收集證據(jù) 。寫出主要實驗步驟， 設計出記錄表格， 與小組的同學合作進行實驗， 記錄實驗中收集到的數(shù)據(jù)。實驗 ：利用氣墊導軌上兩滑塊彈性對撞（將彈簧圈卡在一個滑塊上對撞）。把兩個滑塊放在水平放置的氣墊導軌上。 推動滑塊讓它們以一定速度做相向運動，分別通 過兩光電門后發(fā)生碰

5、撞，碰后兩滑塊均被彈回，反向通過光電門。光電計時器記錄下滑塊碰撞前 通過 A、 B光門的時間 以及碰撞后通過光門的時間 ，計算出碰撞前的總動量與碰撞后總動量。改變兩滑塊的速度再做 2 次實驗，將結(jié)果記入表格。 表一 兩運動滑塊對撞的實驗數(shù)據(jù)及計算結(jié)果（供參考）次數(shù)（s）（s）（s）（s）碰撞前 p(kg m/s)碰撞后 p (kg m/s)123分析論證。對數(shù)據(jù)進行處理、分析，得出實驗的結(jié)論。 由表一可計算出三次實驗碰前與碰后的動量損失分別為： （實驗結(jié)果表明，在實驗誤差范圍內(nèi)，兩滑塊碰撞前后的總動量相等。） 評估。實驗結(jié)論與猜想是否一致，如何改進實驗減小誤差。 交流合作。課后完成自己的實驗，

6、與其他小組交流、討論，了解他們制訂的探究計劃和 設計的實驗方案，取長補短。2、引導學生總結(jié)動量守恒的條件 （3 分鐘 ） （1）不受外力或受外力之和為零，系統(tǒng)的總動量守恒。 （2）系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動量守恒。（ 3）系統(tǒng)在某一方向上滿足上述（ 1）或（ 2），則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒。3、例題分析及解題思路點拔 。（6 分鐘 ）例題 ：甲、乙兩物體沿同一直線相向運動，甲的速度是3m/s ，乙物體的速度是 1m/s。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是2m/s。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？ 引導學生分析： 對甲、乙兩物體組成的系統(tǒng)來說， 由

7、于其不受外力，所以系統(tǒng)的動量守恒， 即碰撞前后的總動量大小、方向均一樣。由于動量是矢量，具有方向性，在討論動量守恒時必須 注意到其方向性。 為此首先規(guī)定一個正方向， 然后在此基礎上進行研究。 用多媒體演示碰撞動畫 第2 頁共5 頁點拔：（1） 根據(jù)物理情景確立研究系統(tǒng)。（2） 對系統(tǒng)進行受力分析，看是否符合動量守恒條件。（3）設定正方向，根據(jù)動量守恒定律列式計算。4、由動量定理和牛頓第三定律導出動量守恒定律（ 引導學生推導 ） （5 分鐘）5、練習鞏固及評析 （ 資料對應習題 1、3、4、6 題） （12 分鐘）6、知識小結(jié) （2 分鐘 ）（1） 動量守恒的條件：系統(tǒng)不受外力或合外力為零時系統(tǒng)

8、的動量守恒。（2） 動量守恒定律適用的范圍：適用于兩個或兩個以上物體組成的系統(tǒng)。動量守恒定律是自 然界普遍適用的基本規(guī)律，對高速或低速運動的物體系統(tǒng)，對宏觀或微觀系統(tǒng)它都是適用的?！?板書設計 】一、動量守恒定律1概念 ：一個系統(tǒng)不受外力或受外力之和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變，這個結(jié)論叫 做動量守恒定律。2數(shù)學表達式 ：或?qū)懗杉从校?、 分別是 A、B 兩物體的質(zhì)量， 、 、分別是它們相互作用前的速度， 和分別是它們相互作用后的速度。 ）* 注意：式中各速度都應相對同一參考系，一般以地面為參考系。動量守恒定律的表達式 是矢量式，解題時選取正方向后用正、負來表示方向，將矢量運算變?yōu)榇鷶?shù)運算。

9、3成立條件 在滿足下列條件之一時，系統(tǒng)的動量守恒 （1）不受外力或受外力之和為零，系統(tǒng)的總動量守恒。 （2）系統(tǒng)的內(nèi)力遠大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動量守恒。（ 3）系統(tǒng)在某一方向上滿足上述（ 1）或（ 2），則在該方向上系統(tǒng)的總動量守恒。 4適用范圍 動量守恒定律是自然界最重要最普遍的規(guī)律之一。既可用于宏觀世界，又適用于微觀世界 5例題甲、乙兩物體沿同一直線相向運動，甲的速度是3m/s，乙物體的速度是 1m/s 。碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運動，速度的大小都是2m/s 。求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？解：取甲乙兩物體作為研究系統(tǒng)， 設甲物體初速度方向為正方向。 則 v1+3

10、m/s ，v2 -1m/s 。 碰后 v 1-2m/s ，v22m/s 。根據(jù)動量守恒定律應有第3 頁共5 頁移項整理后可得 m1比 m2 為代入數(shù)值后可得 m1/m2 3/5 即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為 3 5。、由動量定理和牛頓第三定律可導出動量守恒定律設碰撞過程中兩球相互作用力分別是 和 ，力的作用時間是 t 。根據(jù)動量定理， 受到的沖量是 ； 球受到的沖量是 。根據(jù)牛頓第三定律， 和 大小相等，方向相反，即 。將、兩式代入式應有整理后可得或?qū)懗桑壕褪牵骸咀鳂I(yè)布置 】 課后練習 1、2、3題 （1 分鐘）【 課后思考 】1實驗改進：你是否想到了其它實驗方法？2注意事項：實驗中有哪些因素可能

11、影響實驗結(jié)果？你打算如何控制這些因素？為了減小 實驗誤差，實驗中應注意哪些問題？3動量方向性、相對性、瞬時性問題在列式計算過程中應如何處理?為學生智【 教學反思、評價 】 “探究型教學法”力圖讓學生在學習知識的同時發(fā)展學生的思維能力和創(chuàng)新能力，動量守恒定律 作者： 翁華能的鍛煉與開發(fā)創(chuàng)造良好的條件。在實際操作中，由于學生個體存在差異，學生設計的實驗方案 不夠完美，甚至是錯誤的。但由于每個學生都積極參與了建立物理規(guī)律的全過程，付出過艱辛的 勞動，所以同學們對整個過程十分熟悉，感到自然真切，對所得結(jié)論理解透徹，記憶持久，運用 自如，尤其是變被動地接受知識為主動去探究新知。其興趣、注意力和科學態(tài)度就在無意識中得 到增強。本課例緊緊抓住新課型的主要特征，通過