《动量守恒定律》说课稿

《动量守恒定律》说课稿一、教材分析：（一）教材的内容、地位和作用动量守恒定律是自然界普遍适应的基本规律之一，在自然界中，大到天体的相互作用，小到基本粒子间的作用，都遵循动量守恒定律，它是宏观世界和微观世界都遵循的共同规律，应用非常广泛．因而是物理教学的重点内容。它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛：可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的运动问题和微观粒子的相互作用；在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲及天体物理中的“三体问题”等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。动量守恒定律作为高中物理第三册选修课(人教版)的重要内容来学习，可以加深学生对物理基本体系的了解，掌握研究问题的方法，提高解决问题的能力。（二）教学目标及重难点分析高中物理课程标准对这一节的内容提出了如下要求：1、通过实验，理解动量和动量守恒定律，能用动量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。2、通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐与统一。结合三维教学目标，提出本次教学设计的目的：1、知识与技能：掌握运用动量守恒定律的一般步骤。2、过程与方法：知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点。3、情感、态度与价值观：学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力。学习本节的主要目的是为了掌握动量守恒定律这一应用广泛的自然规律，要达到这目的，就必须让每个学生正确理解其成立的条件和特点，因此，确定本节的教学重点和难点为：1、掌握动量守恒定律及成立的条件。2、应用动量守恒定律解决问题。二、教学过程（一）复习提问上一节的知识（提问学生，学生回答时教师板书）动量：运动物体的质量和速度的乘积叫做动量．P=mv是矢量，方向与速度方向相同；系统：相互作用的一组物体通常称为系统。外力：系统内的物体受到系统外的物体的作用力。内力：系统内物体间的相互作用力。（二）进行新课“动量守恒定律”属于规律教学的范畴，教学过程应依照规律教学的特点和要求展开：1、认识规律的发现过程2、理解规律并明确其意义3、明确规律的适用条件4、与相关知识的联系5、学会应用规律解决问题把1和4结合，采用循序渐进法安排教学内容。首先介绍从实验总结出来的动量守恒定律，然后学习动量守恒定律与牛顿定律的联系，用牛顿定律推导动量守恒定律。1、回顾实验：验证碰撞中的不变量，引出动量守恒定律在第一节中我们通过实验验证了碰撞中的不变量mv，而第二节又定义了动量P=mv，也就是说碰撞前后动量不变，即动量守恒。动量守恒定律的定义（Page8）：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，这个系统的总动量保持不变。数学表达式：（1）系统作用前、后总动量：p1＋p2=p1′＋p2′m1V1+m2V2=m1V1'+m2V2'（2）相互作用的物体1和物体2的动量变化：ｐ1′－ｐ1＝－（ｐ2′－ｐ2）或△ｐ1=-△ｐ2（3）系统总动量的变化：△ｐ总=04、用牛顿定律自己推导出动量守恒定律的表达式。（1）推导过程（先板书，带领学生一步步推导，然后再打开ppt，不可只照着ppt读）：根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：111mFa，222mFa根据牛顿第三定律，F1、F2等大反向，即F1=-F2所以：m1a1=-m2a2碰撞时两球间的作用时间极短，用t表示，则有：tvva111'，tvva222'代入并整理得m1V1+m2V2=m1V1'+m2V2'这就是动量守恒定律的表达式，结合前面的实验探究，不难发现，此理论推导结果与实验得出的结论相一致。2、对动量守恒定律的理解（1）1、研究对象——系统2、研究的是某个过程，必须有两个状态（始、末状态）3、合外力是系统总动量发生改变的原因，而内力只能影响系统各物体的动量，不会影响系统的总动量。4、动量守恒指的是总动量在相互作用的过程中时刻守恒，而不是只有始末状态才守恒。动量守恒定律的三个特点：1、参照物的统一性：2、状态的同时性：3、方程的矢量性：动量守恒定律的重要意义从现代物理学的理论高度来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。（另一个最基本的普适原理就是能量守恒定律。）从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。相反，每当在实验中观察到似乎是违反动量守恒定律的现象时，物理学家们就会提出新的假设来补救，最后总是以有新的发现而胜利告终。例如静止的原子核发生β衰变放出电子时，按动量守恒，反冲核应该沿电子的反方向运动。但云室照片显示，两者径迹不在一条直线上。为解释这一反常现象，1930年泡利提出了中微子假说。由于中微子既不带电又几乎无质量，在实验中极难测量，直到1956年人们才首次证明了中微子的存在。（2000年高考综合题23②就是根据这一历史事实设计的）。又如人们发现，两个运动着的带电粒子在电磁相互作用下动量似乎也是不守恒的。这时物理学家把动量的概念推广到了电磁场，把电磁场的动量也考虑进去，总动量就又守恒了。3、动量守恒定律的适用条件：①系统不受外力作用。(理想化条件)②系统受外力作用，但合外力为零。③系统受外力作用，合外力也不为零，但合外力远小于物体间的相互作用力。④系统在某一个方向的合外力为零，在这个方向的动量守恒。⑤全过程的某一阶段系统受合外力为零，该阶段系统动量守恒。5、应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法（1）分析题意，明确研究对象在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体总称为系统.对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的。（2）要对各阶段所选系统内的物体进行受力分析弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是系统外物体对系统内物体作用的外力。在受力分析的基础上根据动量守恒定律条件，判断能否应用动量守恒。（3）明确所研究的相互作用过程，确定过程的始、末状态即系统内各个物体的初动量和末动量的量值或表达式。注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系。（4）确定好正方向建立动量守恒方程求解。当堂达标训练--课后巩固训练在应用中进一步明确规律的适用条件，熟练动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法。通过知识的使用，使自己对识记理解的知识进一步巩固。注意学生掌握情况的反馈和师生的交流。.1、（2011•福建理综•T29（2））在光滑水平面上，一质量为m，速度大小为v的A球与质量为2m静止的B球碰撞后，A球的速度方向与碰撞前相反。则碰撞后B球的速度大小可能是__________。（填选项前的字母）A.0.6vB.0.4vC.0.3vD.0.2v【答案】选A.【详解】由动量守恒定律得，规定A球原方向为正方向，由题意可知vA为负值，则，因此B球的速度可能为0.6v，故选A.2、在光滑的水平面上A、B两小车中间有一弹簧，如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态。将两小车及弹簧看做一个系统，下面说法正确的是（A、C、D）A.两手同时放开后，系统总动量守恒B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C.先放开左手，再放开右手后，总动量向左D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零3、质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在光滑水平轨道上的平板车，已知平板车的质量为90kg，求小孩跳上车后他们共同的速度。解：取小孩和平板车作为系统，由于整个系统所受合外为为零，所以系统动量守恒。规定小孩初速度方向为正，则：相互作用前：v1=8m/s，v2=0，设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v，由动量守恒得m1v1=(m1+m2)vV==2m/s，数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。课后习题，加强巩固1、气球质量为200kg，载有质量为50kg的人，静止在空中距地面20m高的地方、气球下悬一根质量可忽略不计的绳子，此人想从气球上沿绳慢慢下滑到地面，为了安全到达地面，这根绳长至少应为_______m（不计人的高度).2、甲乙两船自身质量为120kg，都静止在静水中，当一个质量为30kg的小孩以相对于地面6m/s的水平速度从甲船跳上乙船时，不计阻力，甲、乙两船速度大小之比：v甲∶v乙=_______.3、一辆平板车在光滑轨道上作匀速运动，它对地速度V1=5m/s,车与所载货物的总质量M=200kg，现将m=20kg的货物以相对车为u=5m/s的速度水平向车后抛出，求抛出货物后车对地的速度为多少？注意：矢量性、同系性、瞬时性最后，介绍几种动量守恒定律常见的物理模型一、碰撞：牛顿摆（带仪器，现场演示、讲解）二、子弹打木块三、反冲：喷气式飞机，火箭，人船模型（插入一则与之相关的人人网小笑话，可以调动课堂气氛，使学生印象深刻：一物理学霸和女朋友在公园的小湖上划船，两人分坐在船头和船尾。突然学霸提议两人对调位置，调完之后他拿出卷尺量了船的位移和船的长度，然后说：“原来你有一百二十斤啊！”然后。。。）四、爆炸：烟花，原子弹【课堂小结，为下一堂课做铺垫】：这堂课我们学习了动量守恒定律的简单应用，知道了动量守恒定律适用的条件和解题步骤，通过学习我们能够运用动量守恒定律规范解题。同时，我们简明地介绍了动量守恒定律常见的几个物理模型，那么下节课，我们就针对这些具体的模型展开细致的讨论，同学们可以先结合所学内容思考一下。2111mmvm