動量守恒定律 教材分析課件 高二上學期物理人教版（2019）選擇性必修第一冊

第三節(jié)動量守恒定律一、教材分析

“動量守恒定律”是人教版普通高中物理新教材選擇性必修第一冊第一章第三節(jié)的內容，在這一章當中有著承前啟后的作用，既是對前面兩節(jié)“動量”、“動量定理”的進一步深化，又是后三節(jié)“實驗：驗證動量守恒定律”、“彈性碰撞和非彈性碰撞”和“反沖現象、火箭”的基礎，并且在整個高中物理課程的學習中占有重要地位，是自然界最普遍的規(guī)律之一。課標要求：通過理論推導和實驗，理解動量守恒定律，能夠用其解釋生產生活中的有關現象。知道動量守恒定律的普適性。大概念“動量守恒”。二、學情分析

學生原有的知識有：什么是動量、對動量的基本認識、具備了一定的實驗能力和推理假設能力，這是進行模型建構的部分基礎條件，以及能應用動量定理解決一定的實際問題，但并不明確在碰撞時系統(tǒng)動量守恒這一思想。三、教學目標物理觀念：（1）通過理論推導發(fā)現物體相互作用過程中存在的守恒量，進一步強化相互作用觀念；

（2）通過獲得動量守恒的過程，進一步強化守恒觀念，理解在不受外力或所受外力矢量和為零的系統(tǒng)中，總動量保持恒定的本質?？茖W思維：（1）經歷動量守恒定律的理論推導過程，體會利用已有知識獲得新知識的過程；

（2）利用動量定理和牛頓第三定律推導動量守恒定律，掌握邏輯推理的物理方法。科學探究：通過理論推導發(fā)現物體相互作用中存在的守恒量，經歷動量守恒定律的理論探究發(fā)現過程；

科學態(tài)度與責任：學生體會物理規(guī)律反映出的自然世界的秩序，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任。四、教學重難點教學重點：

讓學生掌握動量守恒定律并與實際生活相聯系，將其運用到特定的運動場景之中，解決實際問題。教學難點：讓學生通過猜想、推導、驗證的方式理解并掌握動量守恒定律。五、教學過程環(huán)節(jié)一：溫故知新——問題引入問題

第一節(jié)中我們通過分析一輛運動的小車碰撞一輛靜止的小車，得出碰撞前后兩輛小車的動量之和不變的結論。對于冰壺等物體的碰撞也是這樣嗎？怎樣證明這一結論呢？這是一個普遍的規(guī)律嗎？環(huán)節(jié)二：理論探究——模型構建在光滑的水平面上，有兩個質量分別為m1、m2的小球Ａ、Ｂ正在做勻速運動，如圖１所示，它們的速度分別為v1、v2，且v2＞v1，請猜想某一時刻后這兩個小球的運動狀態(tài)。情境1：小球Ａ與小球Ｂ仍以其原速度v1、v2繼續(xù)做勻速運動。情境2：小球Ｂ與小球Ａ碰撞后分別以不同的速度做勻速運動。教師：肯定學生提出的兩種可能情境，都是合理的，因為時間的不確定會出現這樣的情況?？隙ㄖ?，就要進一步引發(fā)學生深入思考——設某一時刻小球Ａ與小球Ｂ碰撞了，碰撞小球的速度是否一定會發(fā)生變化？在這個系統(tǒng)中有什么物理量是一直保持不變的？猜想設計意圖：通過一個簡單物理模型的創(chuàng)建讓學生對運動過程中物理量的變化進行猜想，有利于培養(yǎng)學生的探究性思維。讓學生對整個運動系統(tǒng)中可能因碰撞發(fā)生變化的物理量有全方位的掌握，便于后面對動量守恒定律進行驗證與總結。猜想1碰撞之后小球的速度沒有發(fā)生變化，在這個系統(tǒng)中兩個小球的質量、各自的速度都保持不變。猜想2碰撞之后小球的速度一定發(fā)生了變化，在這個系統(tǒng)中只有兩個小球的質量保持不變。猜想3碰撞之后小球的速度一定發(fā)生了變化，在這個系統(tǒng)中除了兩個小球的質量保持不變，兩個小球的速度之和也保持不變，即v1+v2=v1’+v2’。猜想4碰撞之后小球的速度一定發(fā)生了變化，在這個系統(tǒng)中兩個小球速度與各自質量的乘積之和保持不變，即m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’環(huán)節(jié)三：理論驗證——總結規(guī)律動量定理（定正方向）牛頓第三運動定律m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’

深度思考碰撞前后滿足動量之和不變的兩個物體的受力情況如何？F1F2mgmgN1N1①系統(tǒng)：在物理學中所研究的對象，稱為系統(tǒng)。（m1，m2）②內力：屬于同一個系統(tǒng)內，它們之間的力。（F1，F2）③外力：系統(tǒng)以外的物體施加的力。（重力與支持力）

如果一個系統(tǒng)不受外力或受外力的矢量和為零，這個系統(tǒng)的總動量保持不變。系統(tǒng)初動量=系統(tǒng)末動量①不受外力或受外力矢量和為零。(理想條件)②系統(tǒng)的內力遠大于外力，可忽略外力，系統(tǒng)的總動量守恒。(近似條件）m1v1+m2v2=m1v'1+m2v'2總結規(guī)律課本例題例1：在列車編組站，一輛質量為1.8×104kg的貨車在平直軌道上以2m/s的速度運動，碰上一輛質量為2.2×104kg的靜止的貨車，他們碰撞后結合在一起繼續(xù)運動。求貨車碰撞后運動的速度？解：以兩車廂為研究對象，取碰撞前火車運動的方向為正方向。初動量=末動量物塊1物塊2物塊1物塊2m1v10（m1+m2）v（m1+m2）v=m1v1系統(tǒng)動量守恒：解得：=0.9m/s課本例題例2：一枚在空中飛行的火箭，質量為m，在某時刻的速度為v，方向水平，燃料即將耗盡。此時，火箭突然炸裂成兩塊，其中質量為m1一塊沿著與v相反的方向飛去，速度為v1。求炸裂后另一塊的速度v2。解：以火箭為研究對象，取爆炸前火箭運動的方向為正方向。m-m1初動量=末動量物塊1物塊2物塊1物塊2mvm1v1（m-m1）v2m1v1+（m-m1）v2=mv系統(tǒng)動量守恒：解得：拓展、動量守恒定律的普適性高速領域微觀領域

動量守恒定律只涉及過程始末兩個狀態(tài)，與過程中力的細節(jié)無關。適用范圍非常廣泛。環(huán)節(jié)四、鞏固練習

2、如圖所示，水平地面上固定著光滑斜槽，斜槽的末端和粗糙地面平滑連接，設物塊通過連接處時速率不發(fā)生改變。質量m1=0.4kg的物塊A從斜槽上端距水平地面高度h=0.8m處由靜止下滑，并與靜止在斜槽末端的質量m2=0.8kg的物塊B相碰，相碰后物塊A立即停止運動，物塊B滑行一段距離后停止運動。取重力加速度g=10m/s2，兩物塊均可視為質點。求：（1）物塊A與物塊B碰撞前瞬間的速度大小。（2）物塊A與物塊B碰撞過程中A、B系統(tǒng)損失的機械能。（3）滑動摩擦力對物塊B做的功。

六、教學反思與建議1、教學中注重從動量定理和牛頓第三運動定律