動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)方案

1、動(dòng)量守恒定律教學(xué)設(shè)計(jì)方案一、教學(xué)目標(biāo)1、知道動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容，掌握動(dòng)量守恒定律成立的條件，并在具體問題中判斷動(dòng)量是否守恒2、學(xué)會(huì)沿同一直線相互作用的兩個(gè)物體的動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)3、知道動(dòng)量守恒定律是自然界普遍適用的基本規(guī)律之一二、重點(diǎn)、難點(diǎn)分析1、重點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律及其守恒條件的判定2、難點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律的矢量性三、教具1、氣墊導(dǎo)軌、光門和光電計(jì)時(shí)器，已稱量好質(zhì)量的兩個(gè)滑塊（附有彈簧圈和尼龍拉扣）2、計(jì)算機(jī)（程序已輸入）四、教學(xué)過程（一）引入新課前面已經(jīng)學(xué)習(xí)了動(dòng)量定理，下面再來研究?jī)蓚€(gè)發(fā)生相互作用的物體所組成的物體系統(tǒng)，在不受外力的情況下，二者發(fā)生相互作用前后各自的動(dòng)量發(fā)生什么變化，整個(gè)物體

2、系統(tǒng)的動(dòng)量又將如何？（二）教學(xué)過程設(shè)計(jì)以兩球發(fā)生碰撞為例討論“引入”中提出的問題，進(jìn)行理論推導(dǎo)畫圖：設(shè)想水平桌面上有兩個(gè)勻速運(yùn)動(dòng)的球，它們的質(zhì)量分別是和，速度分別是和，而且則它們的總動(dòng)量（動(dòng)量的矢量和）經(jīng)過一定時(shí)間追上，并與之發(fā)生碰撞，沒碰后二者的速度分別為和，此時(shí)它們的動(dòng)量的矢量和，即總動(dòng)量板書：下面從動(dòng)量定理和牛頓第三定律出發(fā)討論p和有什么關(guān)系設(shè)碰撞過程中兩球相互作用力分別是和，力的作用時(shí)間是t根據(jù)動(dòng)量定理，球受到的沖量是；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，即板書： 將、兩式代入式應(yīng)有板書：整理后可得板書：或?qū)懗桑壕褪牵哼@表明兩球碰撞前后系統(tǒng)的總動(dòng)量是相等的分析得到上述

3、結(jié)論的條件：1、兩球碰撞時(shí)除了它們相互間的作用力（這是系統(tǒng)的內(nèi)力）外，還受到各自的重力和支持力的作用，但它們彼此平衡桌面與兩球間的滾動(dòng)摩擦可以不計(jì)，所以說和系統(tǒng)不受外力，或說它們所受的合外力為零2、結(jié)論：相互作用的物體所組成的系統(tǒng)，如果不受外力作用，或它們所受外力之和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變這個(gè)結(jié)論叫做動(dòng)量守恒定律做此結(jié)論時(shí)引導(dǎo)學(xué)生閱讀“選修本（第三冊(cè)）”第110頁并板書：時(shí) 3、利用氣墊導(dǎo)軌上兩滑塊相撞過程演示動(dòng)量守恒的規(guī)律（1）兩滑塊彈性對(duì)撞（將彈簧圈卡在一個(gè)滑塊上對(duì)撞）光電門測(cè)定滑塊和第一次（碰撞前）通過A、B光門的時(shí)間和以及第二次（碰撞后）通過光門的時(shí)間和光電計(jì)時(shí)器記錄下這四個(gè)時(shí)間

4、將、和、輸入計(jì)算機(jī)，由編好的程序計(jì)算出、和、將已測(cè)出的滑塊質(zhì)量和輸入計(jì)算機(jī)，進(jìn)一步計(jì)算出碰撞前后的動(dòng)量、和、以及前后的總動(dòng)量p和由此演示出動(dòng)量守恒注意：在此演示過程中必須向?qū)W生說明動(dòng)量和動(dòng)量守恒的矢量性問題因?yàn)楹鸵约昂头较蚓喾?，所以?shí)際上是，同理實(shí)際上是（2）兩滑動(dòng)完全非彈性碰撞（就彈簧圈取下，兩滑塊相對(duì)面各安裝尼龍子母扣）為簡(jiǎn)單明了起見，可讓滑塊靜止在兩光電門之間不動(dòng)（），滑塊通過光門A后與滑塊相撞，二者粘合在一起后通過光門 B光門A測(cè)出碰前通過A時(shí)的時(shí)間t，光門B測(cè)出碰后通過B時(shí)的時(shí)間將t和輸出計(jì)算機(jī)，計(jì)算出和以及碰前的總動(dòng)量p（）和碰后的總動(dòng)量由此驗(yàn)證在完全非彈性碰撞中動(dòng)量守恒（3）兩

5、滑塊反彈（將尼龍拉扣換下，兩滑塊間擠壓一彈簧片）將兩滑塊置于兩光電門中間，二者間擠壓一彎成形的彈簧片（銅片）同時(shí)松開兩手，彈簧片將兩滑塊彈開分別通過光電門A和B，測(cè)定出時(shí)間和將和輸入計(jì)算機(jī)，計(jì)算出和以及和引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)到彈開前系統(tǒng)的總動(dòng)量，彈開后系統(tǒng)的總動(dòng)量 總動(dòng)量守恒，其數(shù)值為零4、例題：甲、乙兩物體沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)，甲的速度是3ms，乙物體的速度是1ms碰撞后甲、乙兩物體都沿各自原方向的反方向運(yùn)動(dòng)，速度的大小都是2ms求甲、乙兩物體的質(zhì)量之比是多少？引導(dǎo)學(xué)生分析：對(duì)甲、乙兩物體組成的系統(tǒng)來說，由于其不受外力，所以系統(tǒng)的動(dòng)量守恒，即碰撞前后的總動(dòng)量大小、方向均一樣由于動(dòng)量是矢量，具有方向性，

6、在討論動(dòng)量守恒時(shí)必須注意到其方向性為此首先規(guī)定一個(gè)正方向，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行研究板書解題過程，井邊講邊寫板書：講解：規(guī)定甲物體初速度方向?yàn)檎较騽tm/s，m/s碰后根據(jù)動(dòng)量守恒定律應(yīng)有：移項(xiàng)整理后可得比為 代入數(shù)值后可得即甲、乙兩物體的質(zhì)量比為3：55、練習(xí)題 質(zhì)量為30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一輛靜止在水平軌道上的平板車，已知平板車的質(zhì)量是80kg，求小孩跳上車后他們共同的速度分析：對(duì)于小孩和平板車系統(tǒng)，由于車輪和軌道間的滾動(dòng)摩擦很小，可以不予考慮，所以可以認(rèn)為系統(tǒng)不受外力，即對(duì)人、車系統(tǒng)動(dòng)量守恒板書解題過程：跳上車前系統(tǒng)的總動(dòng)量 跳上車后系統(tǒng)的總動(dòng)量 由動(dòng)量守恒定律有度 解得：6、小結(jié)（1）動(dòng)量守恒的條件：系統(tǒng)不受外