物理 《动量守恒定律()》教案(鲁科版选修

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1、第二节动量守恒定律(1)三维教学目标1、知识与技能:理解动量守恒定律的确切含义和表达式,知道定律的适用条件和适用范围;2、过程与方法:在理解动量守恒定律的确切含义的基础上正确区分内力和外力;3、情感、态度与价值观:培养逻辑思维能力,会应用动量守恒定律分析计算有关问题。教学重点:动量守恒定律。教学难点:动量守恒的条件。教学方法:教师启发、引导,学生讨论、交流。教学用具:投影片,多媒体辅助教学设备。(一)引入演示:(1)台球由于两球碰撞而改变运动状态。(2)微观粒子之间由于相互碰撞而改变状态,甚至使得一种粒子转化为其他粒子。碰撞是日常生活、生产活动中常见的一种现象,

2、两个物体发生碰撞后,速度都发生变化。两个物体的质量比例不同时,它们的速度变化也不一样。物理学中研究运动过程中的守恒量具有特别重要的意义,本节通过实验探究碰撞过程中的什么物理量保持不变(守恒)。(二)进行新课1、实验探究的基本思路(1)一维碰撞我们只研究最简单的情况——两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿同一直线运动。这种碰撞叫做一维碰撞。演示:如图所示,A、B是悬挂起来的钢球,把小球A拉起使其悬线与竖直线夹一角度a,放开后A球运动到最低点与B球发生碰撞,碰后B球摆幅为β角,如两球的质量mA=mB,碰后A球静止,B球摆角β=α,这说明A、B两球碰后交换了速度;

3、如果mA>mB,碰后A、B两球一起向右摆动;如果mA

4、种碰撞的情况下都不改变的量,才是我们追寻的不变量。2、实验条件的保证、实验数据的测量(1)实验必须保证碰撞是一维的,即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动,碰撞之后还沿同一直线运动;(2)用天平测量物体的质量;(3)测量两个物体在碰撞前后的速度。测量物体的速度可以有哪些方法?总结:速度的测量:可以充分利用所学的运动学知识,如利用匀速运动、平抛运动,并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。如图所示,图中滑块上红色部分为挡光板,挡光板有一定的宽度,设为L,气垫导轨上黄色框架上安装有光控开关,并与计时装置相连,构成光电计时装置。当挡光板穿入

5、时,将光挡住开始计时,穿过后不再挡光则停止计时,设记录的时间为t,则滑块相当于在L的位移上运动了时间t,所以滑块匀速运动的速度v=L/t。3、实验方案(1)用气垫导轨作碰撞实验(如图所示)实验记录及分析(a-1)碰撞前碰撞后质量m1=4m2=4m1=4m2=4速度v1=9v2=0=3=6mvmv2v/m实验记录及分析(a-2)碰撞前碰撞后质量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=9v2=0=4.5=9mvmv2v/m实验记录及分析(a-3)碰撞前碰撞后质量m1=2m2=4m1=2m2=4速度v1=6v2=0=-2=4mvmv2v/m实验记录及分析(b)碰撞前

6、碰撞后质量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=0v2=0=2=-4mvmv2v/m实验记录及分析(c)碰撞前碰撞后质量m1=4m2=2m1=4m2=2速度v1=9v2=0=6=6mvmv2v/m4、动量守恒定律(lawofconservationofmomentum)(1)内容:一个系统不受外力或者所受外力的和为零,这个系统的总动量保持不变。这个结论叫做动量守恒定律。公式:m1υ1+m2υ2=m1υ1′+m2υ2′(2)注意点:①研究对象:几个相互作用的物体组成的系统(如:碰撞)。②矢量性:以上表达式是矢量表达式,列式前应先规定正方向;③同一性(即所用速度

7、都是相对同一参考系、同一时刻而言的)④条件:系统不受外力,或受合外力为0。要正确区分内力和外力;当F内>>F外时,系统动量可视为守恒;5、系统内力和外力(1)系统:相互作用的物体组成系统。(2)内力:系统内物体相互间的作用力(3)外力:外物对系统内物体的作用力例1:质量为30kg的小孩以8m/s的水平速度跳上一辆静止在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

8、度为v′,由动量守恒定律

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