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動(dòng)量守恒定律人教版物理選修3-5

動(dòng)量守恒定律人教版物理選修3-52017考綱變化及解讀(3-5))

將選修3-5的內(nèi)容列為必考主要有兩大影響:1、從內(nèi)容上來(lái)說(shuō),意味著2017屆高三考生比去年的考生要多學(xué)一個(gè)模塊,這對(duì)復(fù)習(xí)時(shí)間有一定的沖擊。2、另一方面,從難度上看將選修3-5由選考改為必考,難度增加,更加考察學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用。2017考綱變化及解讀(3-5))教材與學(xué)情教材的地位與作用動(dòng)量是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三大支柱之一,現(xiàn)在納入必考,完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),可以讓學(xué)生獲得更好的物理解題思維,對(duì)于解決物理問(wèn)題是很有幫助的。但動(dòng)量的引入也會(huì)使一些綜合題目的難度加大,牛頓力學(xué)+能量(能量守恒定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理)+動(dòng)量,涉及知識(shí)多了,綜合性更強(qiáng),難度加大,這就給我們動(dòng)量的學(xué)習(xí)提出了較高的要求,需要學(xué)生充分理解動(dòng)量守恒定律并能靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律是實(shí)驗(yàn)定律,是自然界普遍適應(yīng)的基本規(guī)律之一,它比牛頓定律發(fā)現(xiàn)的早,而且應(yīng)用比牛頓定律更為廣泛,如可以適用于牛頓定律不能夠解決的接近光速的高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題和微觀粒子的相互作用;即使在牛頓定律的應(yīng)用范圍內(nèi)的某些問(wèn)題,如碰撞、反沖、多過(guò)程問(wèn)題等,動(dòng)量守恒定律也更能夠體現(xiàn)它簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。前面一節(jié)講的是沖量動(dòng)量及動(dòng)量定理這是全章的基礎(chǔ)知識(shí),但動(dòng)量定理處理的對(duì)象一般是單體,而本節(jié)則將研究對(duì)象拓展到系統(tǒng),是在動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上概括出動(dòng)量守恒定律,因此,本節(jié)內(nèi)容是上節(jié)內(nèi)容的深化和延伸。所以該定律不僅是本章的核心內(nèi)容,也是整個(gè)選修3-5的重點(diǎn).學(xué)好本節(jié)內(nèi)容,對(duì)今后綜合處理物理問(wèn)題以及學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)都是至關(guān)重要的.教材與學(xué)情教材的地位與作用學(xué)情分析

兩個(gè)及以上物體相互作用并進(jìn)行動(dòng)量傳遞的生活實(shí)例很多,學(xué)生對(duì)這方面有一定的感受,引導(dǎo)學(xué)生從動(dòng)量的角度去看待這類問(wèn)題,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)較為豐富的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生舉例,從生活實(shí)例構(gòu)建物理模型.只要構(gòu)建出碰撞模型,引導(dǎo)學(xué)生用公式變化推出關(guān)于動(dòng)量的表達(dá)式,經(jīng)過(guò)努力應(yīng)該能推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律。學(xué)情分析

知識(shí)目標(biāo)能用一維、兩體模型推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律,理解并掌握動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,了解動(dòng)量守恒定律幾種不同的數(shù)學(xué)表達(dá)式能力目標(biāo)理解動(dòng)量守恒條件,能在具體問(wèn)題中判定動(dòng)量是否守恒;熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題,知道應(yīng)用動(dòng)量守恒定解決實(shí)際問(wèn)題的基本思路和方法

情感態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生感受研究物理量的守恒關(guān)系是一種科學(xué)思維方法培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作交流的良好習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能用一維、兩體模型推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律,理解并掌握動(dòng)量守教學(xué)目標(biāo)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)及其守恒條件的分析重點(diǎn)動(dòng)量守恒定律的理解,動(dòng)量守恒的實(shí)際應(yīng)用模型。難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)及其守恒條件的分析重點(diǎn)動(dòng)量守恒定律注重參與注重直觀性注重知能統(tǒng)一教法選擇學(xué)法指導(dǎo)教法與學(xué)法引導(dǎo)探索式講練結(jié)合式注重注重注重教法選擇教法與學(xué)法引導(dǎo)探索式講練結(jié)合式教學(xué)過(guò)程動(dòng)量定理的內(nèi)容。1本章第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)。2[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生回顧上節(jié)課知識(shí),為模型建立和公式推導(dǎo)做準(zhǔn)備。復(fù)習(xí)引入教學(xué)過(guò)程動(dòng)量定理的內(nèi)容。1本章第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)。2[設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]從學(xué)生熟悉的生活背景引入,以實(shí)物模型、圖片等方式展示,吸引學(xué)生的注意力;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題情境,是探究活動(dòng)的起點(diǎn)。形成新知聯(lián)想思考1.一個(gè)人在一輛小車?yán)镉昧ν栖嚕嚂?huì)不會(huì)動(dòng)?教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]從學(xué)生熟悉的生活背景引入,以實(shí)物模型、圖教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生展開(kāi)聯(lián)想,也可以分組討論,共同探尋合適可行的方法。形成新知聯(lián)想思考2.在理想光滑的結(jié)冰的湖面上,你可以怎么出來(lái)呢?教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]形成新知聯(lián)想2.在理想光滑的結(jié)冰的湖面上教學(xué)過(guò)程形成新知引導(dǎo)學(xué)生思考:研究對(duì)象的選取,內(nèi)力、外力對(duì)于改變系統(tǒng)參量的作用,為將要推導(dǎo)的動(dòng)量守恒埋下伏筆。教學(xué)過(guò)程形成新知引導(dǎo)學(xué)生思考:研究對(duì)象的選取,內(nèi)力、構(gòu)建模型理論研究

模型一:在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的A、B兩個(gè)小球,質(zhì)量分別是m1和m2,沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng),速度分別是v1和v2,且v2>v1,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,m2追上了m1,兩球發(fā)生碰撞,碰撞后的速度分別是v′1和v′2。

ABv1v2m1m2v2>v1光滑平面構(gòu)建模型理論研究模型一:在光滑水平面上做構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教材中借助的是在光滑平面上的兩體碰撞模型來(lái)推導(dǎo)一維動(dòng)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這個(gè)模型雖然簡(jiǎn)單,也便于學(xué)生接受,但因力學(xué)環(huán)境較簡(jiǎn)單,對(duì)揭示動(dòng)量守恒的條件,特別是闡述在系統(tǒng)受到合外力為零時(shí)動(dòng)量守恒、系統(tǒng)內(nèi)相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其所受合外力時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒,顯得論述不夠充分。這會(huì)造成學(xué)生在確定動(dòng)量守恒定律成立條件時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,為了避免這個(gè)問(wèn)題,我們也可根據(jù)學(xué)生的情況另選受力較為復(fù)雜的兩體模型。構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教材中借助的是在光滑平面上的兩體碰構(gòu)建模型推導(dǎo)公式質(zhì)量分別為m1m2的A、B兩物體疊放在水平面上,所有接觸面均粗糙,兩物體具有水平速度且分別為v1、v2(設(shè)v1>v2)。在水平拉力F作用下,經(jīng)時(shí)間t,兩者速度分別為v1/、v2/(1)由學(xué)生分析兩物體的受力情況(圖中豎直方向?yàn)槠胶鈶B(tài),所受重力、彈力未畫(huà)出),指出其中的一對(duì)作用力與反作用力(圖中均用f1表示)。(2)在教師指導(dǎo)下,由學(xué)生分別以A、B為對(duì)象,利用動(dòng)量定理導(dǎo)出下列方程:(3)教師提出將上述兩方程相加,可得:構(gòu)建模型推導(dǎo)公式質(zhì)量分別為m1m2的A、B兩物體疊構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教師結(jié)合模型介紹系統(tǒng)、內(nèi)力、外力及動(dòng)量守恒的概念,并進(jìn)一步指出:1將前述兩式加的物理意義是,把研究對(duì)象由單體擴(kuò)展為系統(tǒng);2內(nèi)力(一對(duì)f1)只能在v系統(tǒng)內(nèi)的體間傳遞動(dòng)量,不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量;3外力(F及f)可以改變系統(tǒng)的總動(dòng)量,且外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量(系統(tǒng)動(dòng)量定理,不要求全體學(xué)生掌握)。構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教師結(jié)合模型介紹系統(tǒng)、內(nèi)力、外力及構(gòu)建模型推導(dǎo)公式(4)師生共同分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:先由學(xué)生分組討論,再由各組代表發(fā)言,教師最后總結(jié),若使下述守恒方程成立,即有其必要且充分條件是:1.F=f=0,即系統(tǒng)不受外力.(可將系統(tǒng)視為豎直方向不受外力,理想條件).2.F-f=0,即系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力零.構(gòu)建模型推導(dǎo)公式(4)師生共同分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條合理外延分析條件啟發(fā)學(xué)生或者提問(wèn)學(xué)生思考新的實(shí)例:比如:斜向發(fā)射炮彈或給出如下模型將質(zhì)量m的小球以大小為V0,仰角為θ的初速度拋入一裝有砂子的總質(zhì)量為M的靜止的砂車中,砂車與地面無(wú)摩擦,球與車的共同速度多大?提示學(xué)生分方向分析.歸納總結(jié)條件:3.某一方向合外力為零,則在這一方向上動(dòng)量守恒。合理外延分析條件啟發(fā)學(xué)生或者提問(wèn)學(xué)生思考新的實(shí)例:合理外延分析條件質(zhì)量均為M的A、B兩木塊從同一高度自由下落.當(dāng)A木塊落至某一位置時(shí)被以速度v0水平飛來(lái)的質(zhì)量為m的子彈擊中(設(shè)子彈未穿出),則A、B兩木塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB的關(guān)系是A.tA=tBB.tA>tBC.tA<tBD.無(wú)法比較分析A與子彈構(gòu)成的系統(tǒng):(1)水平方向不受外力,動(dòng)量守恒.(2)豎直方向:子彈擊中瞬間A在豎直方向的速度v1,擊中后共同速度為v2,擊中經(jīng)歷的時(shí)間為t,則方程2有(m+M)gt=(M+m)v2-Mv1.由于重力(m+M)g為有限量,且t極小,重力的沖量趨于零,故有(M+m)v2=Mv1,即豎直方向動(dòng)量近似守恒.依v2<v1知選項(xiàng)B正確,據(jù)此有動(dòng)量近似守恒的條件:4.系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零,但為有限量,且相互作用的時(shí)間極短(t0),則外力的總沖量近似為零,系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。合理外延分析條件質(zhì)量均為M的A、B兩木塊從同一高度拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)忽然炸成兩塊,其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行,其速度測(cè)得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為200g,求它的速度的大小和方向。分析:手雷在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到的重力G=(m1+m2)g,可見(jiàn)系統(tǒng)的動(dòng)量并不守恒。但在爆炸瞬間,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),外力可以不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较颍瑒t整體初速度m1=0.3kg的大塊速度為m2=0.2kg的小塊速度為由動(dòng)量守恒定律:此結(jié)果表明,質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運(yùn)動(dòng),其中負(fù)號(hào)表示與所設(shè)正方向相反合理外延分析條件據(jù)此動(dòng)量守恒的條件:系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,外力可以忽略不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)忽然炸成兩塊,條件分析F=f=0,即系統(tǒng)不受外力1F-f=0,系統(tǒng)雖受外力但外力的合力為0.2某一方向合外力為03內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力4教學(xué)過(guò)程條件分析F=f=0,即系統(tǒng)不受外力1F-f=0,系統(tǒng)雖受外力動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式(1)(2)

(3)Δp1=-Δp2動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式應(yīng)用步驟(1)分析題意,明確研究對(duì)象(系統(tǒng)).(2)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析,明確內(nèi)力、外力,判斷是否滿足動(dòng)量守恒的條件.(3)明確研究系統(tǒng)的相互作用過(guò)程,確定過(guò)程的初、末狀態(tài),對(duì)一維相互作用問(wèn)題,先規(guī)定正方向,再確認(rèn)各狀態(tài)物體的動(dòng)量或動(dòng)量表述.(4)利用守恒定律列方程,代入已知量求解.(5)依據(jù)求解結(jié)果,按題目的要求回答問(wèn)題.應(yīng)用步驟(1)分析題意,明確研究對(duì)象(系統(tǒng)).典型例題兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,其質(zhì)量分別為,,它們的下底面光滑,上表面粗糙;另有一質(zhì)量mC=0.1kg的滑塊C(可視為質(zhì)點(diǎn))以的速度恰好水平地滑到A的上表面,如圖所示,由于摩擦,滑塊最后停在木塊B上,B和C的共同速度為3.0m/s,求:(1)木塊A的最終速度;(2)滑塊C離開(kāi)A時(shí)的速度。當(dāng)C滑上A后,由于有摩擦力作用,將帶動(dòng)A和B一起運(yùn)動(dòng),直至C滑上B后,A、B兩木塊分離,分離時(shí)木塊A的速度為。最后C相對(duì)靜止在B上,與B以共同速度運(yùn)動(dòng),由動(dòng)量守恒定律有ABCv0(1)這是一個(gè)由A、B、C三個(gè)物體組成的系統(tǒng),以這系統(tǒng)為研究對(duì)象,當(dāng)C在A、B上滑動(dòng)時(shí),A、B、C三個(gè)物體間存在相互作用,但在水平方向不存在其他外力作用,因此系統(tǒng)的動(dòng)量守恒。典型例題兩塊厚度相同的木塊A和B,緊靠著放在光滑的水平面上,教材與學(xué)情(2)為計(jì)算,我們以B、C為系統(tǒng),C滑上B后與A分離,C、B系統(tǒng)水平方向動(dòng)量守恒。C離開(kāi)A時(shí)的速度為,B與A的速度同為,由動(dòng)量守恒定律有ABCv0教材與學(xué)情(2)為計(jì)算,我們以B、C為系統(tǒng),C滑上B后與A分總結(jié)反思讓做錯(cuò)的同學(xué)分析錯(cuò)誤所在,指出易錯(cuò)點(diǎn)。例如:1.選擇研究對(duì)象的重要性。

2.注重過(guò)程的初態(tài)末態(tài)。3.動(dòng)量守恒定律的系統(tǒng)性、相對(duì)性、同時(shí)性、矢量性總結(jié)反思讓做錯(cuò)的同學(xué)分析錯(cuò)誤所在,指出易錯(cuò)點(diǎn)。小結(jié)讓學(xué)生總結(jié)1.內(nèi)容。2.條件。3.步驟。4.易錯(cuò)點(diǎn)。小結(jié)讓學(xué)生總結(jié)教學(xué)過(guò)程布置作業(yè)P17練習(xí)6 練習(xí)7作業(yè)[設(shè)計(jì)意圖]復(fù)習(xí)、鞏固知識(shí),發(fā)現(xiàn)、彌補(bǔ)不足;培養(yǎng)學(xué)生自覺(jué)學(xué)習(xí)的習(xí)慣和鉆研精神;將課堂延伸,使學(xué)生將所學(xué)知識(shí)與方法再認(rèn)識(shí)和升華,進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)內(nèi)化。教學(xué)過(guò)程布置作業(yè)P17練習(xí)6 練習(xí)7作業(yè)[教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明通過(guò)問(wèn)題串引領(lǐng)學(xué)生體會(huì)知識(shí)發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。還原學(xué)生主動(dòng)探索問(wèn)題的過(guò)程,從多個(gè)角度增強(qiáng)教學(xué)的動(dòng)態(tài)性。注重教學(xué)的直觀性,還原物理模型的直觀特征。教學(xué)設(shè)計(jì)說(shuō)明通過(guò)問(wèn)題串引領(lǐng)學(xué)生體會(huì)知識(shí)發(fā)生和發(fā)展過(guò)程。懇請(qǐng)各位老師多提寶貴意見(jiàn)!衷心感謝大家懇請(qǐng)各位老師多提寶貴意見(jiàn)!

動(dòng)量守恒定律人教版物理選修3-5

動(dòng)量守恒定律人教版物理選修3-52017考綱變化及解讀(3-5))

將選修3-5的內(nèi)容列為必考主要有兩大影響:1、從內(nèi)容上來(lái)說(shuō),意味著2017屆高三考生比去年的考生要多學(xué)一個(gè)模塊,這對(duì)復(fù)習(xí)時(shí)間有一定的沖擊。2、另一方面,從難度上看將選修3-5由選考改為必考,難度增加,更加考察學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的綜合應(yīng)用。2017考綱變化及解讀(3-5))教材與學(xué)情教材的地位與作用動(dòng)量是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的三大支柱之一,現(xiàn)在納入必考,完善了學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu),可以讓學(xué)生獲得更好的物理解題思維,對(duì)于解決物理問(wèn)題是很有幫助的。但動(dòng)量的引入也會(huì)使一些綜合題目的難度加大,牛頓力學(xué)+能量(能量守恒定律、機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理)+動(dòng)量,涉及知識(shí)多了,綜合性更強(qiáng),難度加大,這就給我們動(dòng)量的學(xué)習(xí)提出了較高的要求,需要學(xué)生充分理解動(dòng)量守恒定律并能靈活運(yùn)用動(dòng)量守恒定律。動(dòng)量守恒定律是實(shí)驗(yàn)定律,是自然界普遍適應(yīng)的基本規(guī)律之一,它比牛頓定律發(fā)現(xiàn)的早,而且應(yīng)用比牛頓定律更為廣泛,如可以適用于牛頓定律不能夠解決的接近光速的高速運(yùn)動(dòng)問(wèn)題和微觀粒子的相互作用;即使在牛頓定律的應(yīng)用范圍內(nèi)的某些問(wèn)題,如碰撞、反沖、多過(guò)程問(wèn)題等,動(dòng)量守恒定律也更能夠體現(xiàn)它簡(jiǎn)單、方便的優(yōu)點(diǎn)。前面一節(jié)講的是沖量動(dòng)量及動(dòng)量定理這是全章的基礎(chǔ)知識(shí),但動(dòng)量定理處理的對(duì)象一般是單體,而本節(jié)則將研究對(duì)象拓展到系統(tǒng),是在動(dòng)量定理的基礎(chǔ)上概括出動(dòng)量守恒定律,因此,本節(jié)內(nèi)容是上節(jié)內(nèi)容的深化和延伸。所以該定律不僅是本章的核心內(nèi)容,也是整個(gè)選修3-5的重點(diǎn).學(xué)好本節(jié)內(nèi)容,對(duì)今后綜合處理物理問(wèn)題以及學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)都是至關(guān)重要的.教材與學(xué)情教材的地位與作用學(xué)情分析

兩個(gè)及以上物體相互作用并進(jìn)行動(dòng)量傳遞的生活實(shí)例很多,學(xué)生對(duì)這方面有一定的感受,引導(dǎo)學(xué)生從動(dòng)量的角度去看待這類問(wèn)題,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)較為豐富的問(wèn)題情境,引導(dǎo)學(xué)生舉例,從生活實(shí)例構(gòu)建物理模型.只要構(gòu)建出碰撞模型,引導(dǎo)學(xué)生用公式變化推出關(guān)于動(dòng)量的表達(dá)式,經(jīng)過(guò)努力應(yīng)該能推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律。學(xué)情分析

知識(shí)目標(biāo)能用一維、兩體模型推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律,理解并掌握動(dòng)量守恒定律的內(nèi)容,了解動(dòng)量守恒定律幾種不同的數(shù)學(xué)表達(dá)式能力目標(biāo)理解動(dòng)量守恒條件,能在具體問(wèn)題中判定動(dòng)量是否守恒;熟練應(yīng)用動(dòng)量守恒定律解決問(wèn)題,知道應(yīng)用動(dòng)量守恒定解決實(shí)際問(wèn)題的基本思路和方法

情感態(tài)度與價(jià)值觀讓學(xué)生感受研究物理量的守恒關(guān)系是一種科學(xué)思維方法培養(yǎng)學(xué)生自主探究、合作交流的良好習(xí)慣。教學(xué)目標(biāo)知識(shí)目標(biāo)能用一維、兩體模型推導(dǎo)動(dòng)量守恒定律,理解并掌握動(dòng)量守教學(xué)目標(biāo)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)及其守恒條件的分析重點(diǎn)動(dòng)量守恒定律的理解,動(dòng)量守恒的實(shí)際應(yīng)用模型。難點(diǎn)教學(xué)目標(biāo)動(dòng)量守恒定律的推導(dǎo)及其守恒條件的分析重點(diǎn)動(dòng)量守恒定律注重參與注重直觀性注重知能統(tǒng)一教法選擇學(xué)法指導(dǎo)教法與學(xué)法引導(dǎo)探索式講練結(jié)合式注重注重注重教法選擇教法與學(xué)法引導(dǎo)探索式講練結(jié)合式教學(xué)過(guò)程動(dòng)量定理的內(nèi)容。1本章第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)。2[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生回顧上節(jié)課知識(shí),為模型建立和公式推導(dǎo)做準(zhǔn)備。復(fù)習(xí)引入教學(xué)過(guò)程動(dòng)量定理的內(nèi)容。1本章第一節(jié)的實(shí)驗(yàn)。2[設(shè)計(jì)意圖教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]從學(xué)生熟悉的生活背景引入,以實(shí)物模型、圖片等方式展示,吸引學(xué)生的注意力;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入問(wèn)題情境,是探究活動(dòng)的起點(diǎn)。形成新知聯(lián)想思考1.一個(gè)人在一輛小車?yán)镉昧ν栖?,車?huì)不會(huì)動(dòng)?教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]從學(xué)生熟悉的生活背景引入,以實(shí)物模型、圖教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]讓學(xué)生展開(kāi)聯(lián)想,也可以分組討論,共同探尋合適可行的方法。形成新知聯(lián)想思考2.在理想光滑的結(jié)冰的湖面上,你可以怎么出來(lái)呢?教學(xué)過(guò)程[設(shè)計(jì)意圖]形成新知聯(lián)想2.在理想光滑的結(jié)冰的湖面上教學(xué)過(guò)程形成新知引導(dǎo)學(xué)生思考:研究對(duì)象的選取,內(nèi)力、外力對(duì)于改變系統(tǒng)參量的作用,為將要推導(dǎo)的動(dòng)量守恒埋下伏筆。教學(xué)過(guò)程形成新知引導(dǎo)學(xué)生思考:研究對(duì)象的選取,內(nèi)力、構(gòu)建模型理論研究

模型一:在光滑水平面上做勻速運(yùn)動(dòng)的A、B兩個(gè)小球,質(zhì)量分別是m1和m2,沿著同一直線向相同的方向運(yùn)動(dòng),速度分別是v1和v2,且v2>v1,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后,m2追上了m1,兩球發(fā)生碰撞,碰撞后的速度分別是v′1和v′2。

ABv1v2m1m2v2>v1光滑平面構(gòu)建模型理論研究模型一:在光滑水平面上做構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教材中借助的是在光滑平面上的兩體碰撞模型來(lái)推導(dǎo)一維動(dòng)量守恒定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式,這個(gè)模型雖然簡(jiǎn)單,也便于學(xué)生接受,但因力學(xué)環(huán)境較簡(jiǎn)單,對(duì)揭示動(dòng)量守恒的條件,特別是闡述在系統(tǒng)受到合外力為零時(shí)動(dòng)量守恒、系統(tǒng)內(nèi)相互作用的內(nèi)力遠(yuǎn)大于其所受合外力時(shí)系統(tǒng)動(dòng)量近似守恒,顯得論述不夠充分。這會(huì)造成學(xué)生在確定動(dòng)量守恒定律成立條件時(shí)發(fā)生錯(cuò)誤,為了避免這個(gè)問(wèn)題,我們也可根據(jù)學(xué)生的情況另選受力較為復(fù)雜的兩體模型。構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教材中借助的是在光滑平面上的兩體碰構(gòu)建模型推導(dǎo)公式質(zhì)量分別為m1m2的A、B兩物體疊放在水平面上,所有接觸面均粗糙,兩物體具有水平速度且分別為v1、v2(設(shè)v1>v2)。在水平拉力F作用下,經(jīng)時(shí)間t,兩者速度分別為v1/、v2/(1)由學(xué)生分析兩物體的受力情況(圖中豎直方向?yàn)槠胶鈶B(tài),所受重力、彈力未畫(huà)出),指出其中的一對(duì)作用力與反作用力(圖中均用f1表示)。(2)在教師指導(dǎo)下,由學(xué)生分別以A、B為對(duì)象,利用動(dòng)量定理導(dǎo)出下列方程:(3)教師提出將上述兩方程相加,可得:構(gòu)建模型推導(dǎo)公式質(zhì)量分別為m1m2的A、B兩物體疊構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教師結(jié)合模型介紹系統(tǒng)、內(nèi)力、外力及動(dòng)量守恒的概念,并進(jìn)一步指出:1將前述兩式加的物理意義是,把研究對(duì)象由單體擴(kuò)展為系統(tǒng);2內(nèi)力(一對(duì)f1)只能在v系統(tǒng)內(nèi)的體間傳遞動(dòng)量,不能改變系統(tǒng)的總動(dòng)量;3外力(F及f)可以改變系統(tǒng)的總動(dòng)量,且外力的沖量等于系統(tǒng)動(dòng)量的增量(系統(tǒng)動(dòng)量定理,不要求全體學(xué)生掌握)。構(gòu)建模型推導(dǎo)公式教師結(jié)合模型介紹系統(tǒng)、內(nèi)力、外力及構(gòu)建模型推導(dǎo)公式(4)師生共同分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條件:先由學(xué)生分組討論,再由各組代表發(fā)言,教師最后總結(jié),若使下述守恒方程成立,即有其必要且充分條件是:1.F=f=0,即系統(tǒng)不受外力.(可將系統(tǒng)視為豎直方向不受外力,理想條件).2.F-f=0,即系統(tǒng)雖受外力但所受外力的合力零.構(gòu)建模型推導(dǎo)公式(4)師生共同分析系統(tǒng)動(dòng)量守恒的條合理外延分析條件啟發(fā)學(xué)生或者提問(wèn)學(xué)生思考新的實(shí)例:比如:斜向發(fā)射炮彈或給出如下模型將質(zhì)量m的小球以大小為V0,仰角為θ的初速度拋入一裝有砂子的總質(zhì)量為M的靜止的砂車中,砂車與地面無(wú)摩擦,球與車的共同速度多大?提示學(xué)生分方向分析.歸納總結(jié)條件:3.某一方向合外力為零,則在這一方向上動(dòng)量守恒。合理外延分析條件啟發(fā)學(xué)生或者提問(wèn)學(xué)生思考新的實(shí)例:合理外延分析條件質(zhì)量均為M的A、B兩木塊從同一高度自由下落.當(dāng)A木塊落至某一位置時(shí)被以速度v0水平飛來(lái)的質(zhì)量為m的子彈擊中(設(shè)子彈未穿出),則A、B兩木塊在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間tA、tB的關(guān)系是A.tA=tBB.tA>tBC.tA<tBD.無(wú)法比較分析A與子彈構(gòu)成的系統(tǒng):(1)水平方向不受外力,動(dòng)量守恒.(2)豎直方向:子彈擊中瞬間A在豎直方向的速度v1,擊中后共同速度為v2,擊中經(jīng)歷的時(shí)間為t,則方程2有(m+M)gt=(M+m)v2-Mv1.由于重力(m+M)g為有限量,且t極小,重力的沖量趨于零,故有(M+m)v2=Mv1,即豎直方向動(dòng)量近似守恒.依v2<v1知選項(xiàng)B正確,據(jù)此有動(dòng)量近似守恒的條件:4.系統(tǒng)所受外力的矢量和不為零,但為有限量,且相互作用的時(shí)間極短(t0),則外力的總沖量近似為零,系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。合理外延分析條件質(zhì)量均為M的A、B兩木塊從同一高度拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)忽然炸成兩塊,其中大塊質(zhì)量300g仍按原方向飛行,其速度測(cè)得為50m/s,另一小塊質(zhì)量為200g,求它的速度的大小和方向。分析:手雷在空中爆炸時(shí)所受合外力應(yīng)是它受到的重力G=(m1+m2)g,可見(jiàn)系統(tǒng)的動(dòng)量并不守恒。但在爆炸瞬間,內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力時(shí),外力可以不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。設(shè)手雷原飛行方向?yàn)檎较?,則整體初速度m1=0.3kg的大塊速度為m2=0.2kg的小塊速度為由動(dòng)量守恒定律:此結(jié)果表明,質(zhì)量為200克的部分以50m/s的速度向反方向運(yùn)動(dòng),其中負(fù)號(hào)表示與所設(shè)正方向相反合理外延分析條件據(jù)此動(dòng)量守恒的條件:系統(tǒng)內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力,外力可以忽略不計(jì),系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。拋出的手雷在最高點(diǎn)時(shí)水平速度為10m/s,這時(shí)忽然炸成兩塊,條件分析F=f=0,即系統(tǒng)不受外力1F-f=0,系統(tǒng)雖受外力但外力的合力為0.2某一方向合外力為03內(nèi)力遠(yuǎn)大于外力4教學(xué)過(guò)程條件分析F=f=0,即系統(tǒng)不受外力1F-f=0,系統(tǒng)雖受外力動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式(1)(2)

(3)Δp1=-Δp2動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式應(yīng)用步驟(1)分析題意,明確研究對(duì)象(系統(tǒng)).(2)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的物體進(jìn)行受力分析,明確內(nèi)力、外力,判斷是否滿足動(dòng)量守恒的條件.(3)明確研究系統(tǒng)的相互作用過(guò)程,確定過(guò)程的初、末狀態(tài),對(duì)一維相互作用問(wèn)題,先規(guī)定正方向,再確認(rèn)各狀態(tài)物體的動(dòng)量或動(dòng)量表述.(4)利用守恒定律列方程,代入已知量求解.(5)依據(jù)求解結(jié)果,按題目的要求回答問(wèn)題.應(yīng)用步驟(1)分析題意,明確研究對(duì)象(系統(tǒng)).典型例題兩塊厚度相同的木塊A和B

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