动量定理
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四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
能量
旧：
如果一个物体能对外做功
这个物体就具有能量
新 ： 追寻运动中的守恒量 探究功与能量转化的关系 机械能守恒定律 能量守恒定律与能源 通过学习逐步认知：一切运 动变化都要满足一定的守恒 定律。 7
举例说明：做功伴随能量变化
结论：功是能量转化的量度 这样的定义方法感觉：定义公式 是为了定义能，先有功的概念， 再有能的概念
四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
动量
旧： 新：
动量和冲量的概念
由牛顿第二定律导出动量定理 由动量定理导出动量守恒定律
寻找碰撞中的不变量 由牛顿第二定律导出动量定理
由动量定理导出动量守恒定律
此路径重在理论探究，符合 物理学史上人类认识动量的 路径
此路径重在实验探究，符 合物理学史上人类认识动 8 量的路径
弹性势能的变化量为：
1 1 2 1 2 2 E P k ( x1 x) kx 1 kx kx 1 x 2 2 2
22. 功.功率 23. 动能、动能定理 24. 重力势能、重力做功与重 力势能改变的关系 25. 弹性势能 26. 功能关系.机械能守恒定 律及其应用 27. 动量.冲量.动量定理 28. 动量守恒定律及其应用
要求
Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
说明
1. 动量定理和动量 守恒定律的应用 只限于一维的情 况 2. 能够运用机械能 知识和动量知识 解决包括碰撞、 反冲、火箭等问 题
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三、知识框架
追寻守恒量 机械能守恒定律 能量守恒 机 械 能 机械能守恒定律的验证 能量守恒定律 能源的开发和利用
功和功率 动能、重力势能、弹性势能 功能关系
动能定理 功是能量转化的量度
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三、知识框架
探究碰撞中的不变量 动量守恒 动 量 动量和 动量定理 动量守恒定律及应用 验证动量守恒定律
动量、动量变化、冲量
历史溯源
最早在十七世纪以法国科学笛卡儿为代表 的西欧的哲学家们提出了这样一种观点：若找 到一个适当的物理量来描述，运动的总量是守 恒的。这就是运动不灭的思想。 1668年，荷兰物理学家惠更斯在《关于碰 撞对物体运动的影响》的论文中，做了有关守 恒关系的研究。 1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原 理》中明确提出了动量的定义。逐渐建立一些 重要的守恒概念
EP 1 2 kx 2 x2 x0 x1 0 x
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弹性势能零点不选在原长位置，如把弹性 势能零点选在x1处，当弹簧在伸长x1的基础上又 伸长了x 仍以弹簧原长为弹性势能零点
弹簧伸长x1时，弹性势能为：
x0
1 2 EP1 kx1 2
x1 x EP
弹簧伸长x2时，弹性势能为：
EP2 1 k（x1 x) 2 2
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历史溯源
1686年，莱布尼茨在他的论文中，对笛 卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认 为应该用量值mv2而不是用mv来量度物体 “运动的力”。
科里奥利的建议以 mv2/2，代替mv2，这 就是后来所说的运动物体的动能 。
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生活中的守恒关系
1、水管中流动的水 2、杯中的水
已知的守恒量
1、能量守恒定律
一、课程标准
2．动量守恒定律 （1）探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞 和非弹性碰撞。 （2）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。 （3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐 与统一。
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二、高考要求 四、机械能、动量
内容
W lim
n
F x
i 1 i
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n
i对比法如何求匀变 速 Nhomakorabea线运动 的位移的？
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示功图
F
w
F
拉
1 2 kl 2
o F
Δl
o F
Δl
kΔl
o
o
Δl
Δl Δl
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2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （4）经历一次理论探究过程，根据探究结果 概括结论 （5）不要求学生掌握探究结论 （6）弹性势能零点的选取
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可先采用一个一个的实验，使学生认识、认同守恒观 点，再通过研究的不断深入，使学生在头脑中逐步建立守 恒的思想。
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2、功能关系的逐步渗透
❀重力做功与重力势能的关系
这部分知识在学生在初中已经接触过，在 已有表象的基础上，进行理论分析，分析的过 程学生接受并不困难。重在分析过程的体验， 使学生学会分析方法。
A h h1 h2 A B mg h1 h2 B h B l A θ mg A △h1 A △h2 A 1 △h3 A 2 mg 3
h1
h2
B
C
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2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （1）这是重力功与重力势能关系的延伸， 动能定理的铺垫。 （2）对“弹簧的弹性势能与那些量有关” 进行科学的猜想 （3）理解弹簧弹力做功的求解方法
机械能守恒定律
教材分析
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一、课程标准
1．机械能守恒定律 （1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心 生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 （2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。理 解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。 （3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关 系。 （4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定 律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 （5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是 最基本、最普遍的自然规律之一。 （6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提 高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系， 知道可持续发展的重大意义。 2
2、质量守恒定律
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
3、电荷守恒定律
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“物理学的任务是要发现普遍的自然 规律，而且又因为这样的规律性是最简单 的形式之一，它表明了某种物理量的不变 性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的， 而且也是极为重要的研究方向。” ——诺贝尔物理学奖获得者劳厄 “有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律，支配着至今所知的一切 自然现象……这条定律称做能量守恒定律。 它指出某一个量，我们把它称为能量，在 自然界经历的多种多样的变化中它不变化。 那是一个最抽象的概念……” ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼