動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)

1、動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI) JINGBIAN動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)：（一）知識(shí)與技能2、能夠運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律。2、知道動(dòng)量守恒定律的適用條件，并會(huì)用動(dòng)量守恒定律解決簡(jiǎn)單的實(shí)際問(wèn) 題。（二）過(guò)程與方法1、在探究推導(dǎo)的過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生協(xié)作學(xué)習(xí)的能力。2、運(yùn)用動(dòng)量定理和牛頓第三定律推導(dǎo)出動(dòng)量守恒定律，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理 能力。3、會(huì)應(yīng)用動(dòng)量守恒定律分析、計(jì)算有關(guān)問(wèn)題。（三）情感、態(tài)度與價(jià)值觀1、培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评矸椒ā?、引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)對(duì)動(dòng)量守恒定律的學(xué)習(xí)，了解歸納與演繹兩種思維方法的應(yīng) 用，并體會(huì)定律中包含的對(duì)稱

2、與和諧的美。二、學(xué)情分析：通過(guò)第一、二節(jié)的學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)掌握了動(dòng)量概念，再加上之前對(duì)牛頓第 第三定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的學(xué)習(xí)，為本節(jié)課的學(xué)些打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。但是 由于學(xué)生的物理基礎(chǔ)不是很好，所以在教學(xué)過(guò)程中注重基礎(chǔ)問(wèn)題的研究。重點(diǎn):運(yùn)用牛頓定律推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律難點(diǎn):動(dòng)量守恒定律的成立條件四、教學(xué)方法教師啟發(fā)、引導(dǎo)、學(xué)生討論、交流五、教學(xué)設(shè)計(jì)：引入新課上節(jié)課學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理，研究了一個(gè)物體受到力的作用后，動(dòng)量怎樣變化，例如，站在冰面上的甲乙兩個(gè)同學(xué)，不論誰(shuí)推一下誰(shuí)，他們都會(huì)向相反的 方向滑開(kāi)，兩個(gè)同學(xué)的動(dòng)量都發(fā)生了變化。那么這兩個(gè)同學(xué)的總動(dòng)量怎樣變化 呢也就說(shuō)說(shuō)兩個(gè)或兩個(gè)以上的物體相互作用時(shí)，又會(huì)岀現(xiàn)

3、怎樣的總結(jié)果呢這節(jié) 課我們就要探討這個(gè)問(wèn)題。(-)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)過(guò)渡：在本章的第一節(jié)我們通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析得到：兩輛小車在相互作用前后，它們的總動(dòng)量是相等的，那么我們能否用數(shù)學(xué)推導(dǎo)來(lái)證明一下呢？用多媒體展示下列物理情景：在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)小球，質(zhì)量分 是皿和叱沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng)，速度分別是V】和Vi,且V1>V：,經(jīng) 過(guò)一段時(shí)間后，業(yè)追上了 兩球發(fā)生碰撞，碰撞后的速度分別是和V】.J2 .畀6_ v2 V I77777777777777P/7777777/77【推導(dǎo)過(guò)程】碰撞前碰撞后根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過(guò)程中兩球的加速度分別是:丘0= a. =加 叫根據(jù)牛頓第

4、三定律，£、毘大小相等、方向相反，即：冷_ F,所以:“=-m2a2碰撞時(shí)兩球之間力的作用時(shí)間很短，用4表示，這樣，加速度與碰撞前后速度的關(guān)系就是：“與V, - V-) (b =- Ar把加速度的表達(dá)式代入加“ =-4勺，并整理得:屮+m2v2 = mAv + 屮;(-)系統(tǒng)內(nèi)力和外力【對(duì)碰撞過(guò)程中受力情況進(jìn)行分析，歸納總結(jié)得出概念】系統(tǒng)：兩個(gè)或多個(gè)物體組成的研究對(duì)象稱為一個(gè)力學(xué)系統(tǒng)。內(nèi)力：系統(tǒng)內(nèi)兩物體相互間的相互作用力。外力：系統(tǒng)以外的物體對(duì)系統(tǒng)施加的力?！窘處煂?duì)上述概念給予足夠的解釋，引發(fā)學(xué)生思考和討論，加強(qiáng)對(duì)內(nèi)力與外力的區(qū)分】例1如圖所示，光滑水平面上有一質(zhì)量為M的小車A,其上

5、面有一個(gè)質(zhì)量為 m的物體B正在沿粗糙曲面下滑，以A和B兩個(gè)物體為系統(tǒng)，試分析系統(tǒng)的內(nèi) 力和外力分別是哪些力？分析：B和A之間的作用力是系統(tǒng)內(nèi)的物體之間的相互作用力，是內(nèi)力， 具體地說(shuō)，A對(duì)B的彈力和摩擦力以及B對(duì)A的反作用力是內(nèi)力，地球是系統(tǒng) 外的物體，因此，地球施于A和B的重力以及地面對(duì)A的彈力是外力。(-)動(dòng)量守恒定律【根據(jù)上述結(jié)論對(duì)動(dòng)量守恒定律進(jìn)行總結(jié)，給予足夠的解釋，總結(jié)得出動(dòng) 量守恒定律的內(nèi)容】這個(gè)系統(tǒng)的總動(dòng)量保持1. 內(nèi)容表述:個(gè)系統(tǒng)不受外力或受外力矢量和為零, 不變，這就是動(dòng)量守恒定律。2數(shù)學(xué)表達(dá)式:/MjV, + m2v2 =+ 屮;P =Pap1=-ap2即 ：= -(/&#

6、171;2V2 /W2V2)3.動(dòng)量守恒定律成立的條件:【教師引導(dǎo)學(xué)生完成下列習(xí)題，總結(jié)得出動(dòng)量守恒定律的條件】 例2：如圖所示，車廂長(zhǎng)度為L(zhǎng),質(zhì)量為靜止于光滑水平面上車廂內(nèi) 有一質(zhì)量為m的物體以初速度V。向右運(yùn)動(dòng)，與車廂壁來(lái)回碰撞n次后，靜 止在車廂中，此時(shí)車廂速度為：()BV。，水平向右C . mvo/ (M+m),水平向右D . mv0/ (M-m),水平向右總結(jié)：系統(tǒng)不受外力作用或系統(tǒng)所受外力的矢量和為零時(shí)動(dòng)量守恒(2)例3 ：炮挺總質(zhì)量為以速度勻速行駛，從船上相對(duì)海岸的水平速度v沿前進(jìn)方向射出一個(gè)質(zhì)量為m的炮彈，發(fā)射后艇四五速度為J若不計(jì)水 的阻力，以下關(guān)系中正確的是(A)A、Mv0

7、 = (M - m)v + mvB、Mv0 = (M m)v + m(v + v0)9IC、Mvq = (M m)v + m(v + v )D、Mv0 = Mv + mv解析：由于放射過(guò)程極短，放射過(guò)程中其他外力均可不計(jì)，故發(fā)射炮彈的 過(guò)程中動(dòng)量守恒。則由動(dòng)量守恒定律有Mv0 =(M -m)v +mv ,故A正確。總結(jié)：系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零，但系統(tǒng)的內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力(3)例4：質(zhì)量為m的人以大小為、與水平方向成&的初速度跳入一個(gè)裝著沙子的總質(zhì)量為M的靜止沙車中，如圖所示，沙車與地面間的摩擦力不計(jì)，人.Vo與沙車的共同速度為多少？解析：把人和沙車看成一個(gè)系統(tǒng)，人豎直方向受重力，所以系統(tǒng)動(dòng)量不守恒。但系統(tǒng)在整個(gè)過(guò)程中水平方向不受外力，則系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。 所 以()cos & = (M + m)v ,貝lj v = 八八。M + m總結(jié)：系統(tǒng)在某一方向上不受外力作用或所受外力的矢量和為零，則系統(tǒng)在該 方向上動(dòng)量守恒。4.運(yùn)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟:規(guī)定正方向確定研究對(duì)象受力分析，判斷是否動(dòng)量守恒找到相互作用的初末狀態(tài)列出動(dòng)量守恒表達(dá)式，求解【練習(xí)】在列車編組站里，一輛ml=1.8xl04kg的貨車在平直軌道上以VI二2m/ 的速度運(yùn)動(dòng)，碰上一輛m2=2.2x 104kg的靜止的貨車，它們碰撞后結(jié)合在一起 繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，求貨車碰撞后運(yùn)