《动量守恒定律》教学设计
一、教学目标:
(一)知识与技能
1、能够运用牛顿定律推导动量守恒定律。
2、知道动量守恒定律的适用条件,并会用动量守恒定律解决简单的实际问题。
(二)过程与方法
1、在探究推导的过程中培养学生协作学习的能力。
2、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律,培养学生的逻辑推理能力。
3、会应用动量守恒定律分析、计算有关问题。
(三)情感、态度与价值观
1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、引导学生通过对动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,并体会定律中包含的对称与和谐的美。
二、学情分析:
通过第一、二节的学习,学生已经掌握了动量概念,再加上之前对牛顿第二,第三定律及运动学公式的学习,为本节课的学些打下了坚实的基础。
但是由于学生的物理基础不是很好,所以在教学过程中注重基础问题的研究。
重点:运用牛顿定律推导动量守恒定律
难点:动量守恒定律的成立条件
四、教学方法
教师启发、引导、学生讨论、交流
五、教学设计:
引入新课
上节课学习了动量定理,研究了一个物体受到力的作用后,动量怎样变化,例如,站在冰面上的甲乙两个同学,不论谁推一下谁,他们都会向相反的方向滑开,两个同学的动量都发生了变化。
那么这两个同学的总动量怎样变化呢也就说
说两个或两个以上的物体相互作用时,又会出现怎样的总结果呢这节课我们就要探讨这个问题。
(一)动量守恒定律的推导
过渡:在本章的第一节我们通过对实验现象分析得到:两辆小车在相互作用前后,它们的总动量是相等的,那么我们能否用数学推导来证明一下呢
用多媒体展示下列物理情景:在光滑水平面上做匀速运动的两个小球,质量分是m1和m2,沿着同一直线向相同的方向运动,速度分别是v1和v2,且v1>v2,经过一段时间后,m2追上了m1,两球发生碰撞,碰撞后的速度分别是v′1和v′2
外力:系统以外的物体对系统施加的力。
【教师对上述概念给予足够的解释,引发学生思考和讨论,加强对内力与外力的区分】
例1 如图所示,光滑水平面上有一质量为M 的小车A ,其上面有一个质量为m 的物体B 正在沿粗糙曲面下滑,以A 和B 两个物体为系统,试分析系统的内力和外力分别是哪些力
分析:B 和A 之间的作用力是系统内的物体之间的相互作用力,是内力,具体地说,A 对B 的弹力和摩擦力以及B 对A 的反作用力是内力,地球是系统外的物体,因此,地球施于A 和B 的重力以及地面对A 的弹力是外力。
(二)动量守恒定律
【根据上述结论对动量守恒定律进行总结,给予足够的解释,总结得出动量守恒定律的内容】
1.内容表述:一个系统不受外力或受外力矢量和为零,这个系统的总动量保持不变,这就是动量守恒定律。
2.数学表达式:
221
12211v m v m v m v m '+'=+ 1
1p p '= △P 1=-△P 2 即:)(2222111
1v m v m v m v m -'-=-' 3.动量守恒定律成立的条件:
【教师引导学生完成下列习题,总结得出动量守恒定律的条件】
例2:如图所示,车厢长度为L ,质量为M ,静止于光滑水平面上,车厢内有一质量为m 的物体以初速度v 0向右运动,与车厢壁来回碰撞n 次后,静止在车厢中,此时车厢速度为:( )
A .0
B.v0,水平向右
C.mv0/(M+m),水平向右D.mv0/(M-m),水平向右
受力分析,判断是否动量守恒
找到相互作用的初末状态
列出动量守恒表达式,求解
【练习】在列车编组站里,一辆m1=×104kg的货车在平直轨道上以V1=2m/s的速度运动,碰上一辆m2=×104kg的静止的货车,它们碰撞后结合在一起继续运动,求货车碰撞后运动的速度。
六、课堂总结
七、板书设计
第三节、动量守恒定律
1.系统内力和外力
2.动量守恒定律
(1)内容:如果一个系统不受外力,或者所受外力的矢量和为0,这个系统的总动量保持不变。
这就是动量守恒定律。
(2)表达式:
(3)动量守恒定律成立的条件:。