第2节动量守恒定律.doc

南安市第三中学2018-2019学年度高二物理
鲁科版选修3-5教案
第一章第2节 动量守恒定律
一、教学目标
（一）、物理观念
1、理解动量守恒定律的确切含义和表达式。
2、能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
3、知道动量守恒定律的适用条件。
（二）、科学思维
1、能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，培养大家的逻辑推理能力。
2、通过对实验方案的设计，养成积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性。
（三）、实验探究
通过对实验数据的记录与处理，培养实事求是的科学态度，灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
（四）、科学态度与责任
1、通过动量守恒定律的推导，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用，激发学生的积极向上
的人生观、价值观。
二、教学重点
1、动量守恒定律的实验数据处理和分析方法。
2、动量守恒定律守恒条件的判定。
三、教学难点
1、难点是动量守恒定律的矢量性。
2、动量守恒定律的理论推导。
四、教学方法
教师启发、引导，学生讨论、交流。
五、 学法指导
实验数据处理方法、小组合作探究
六、教学用具：
学生完成动量守恒定律的DIS实验实验视频、多媒体辅助教学设备。
七、教学课时
八、课堂教学
(一)引入新课
1、教师：播放火箭发射过程的视频
学生：观察与思考火箭发射过程动力怎么产生的?
2、教师：播放台球碰撞过程过程的视频
学生：观察与思考台球碰撞过程遵循什么规律?
(二)新课教学
1、理论探究
(1)教师引入情景：
设想光滑水平面上，质量为m1, m2两个小球，沿同一方向分别以v1, v2速度作匀速直线运动，且v1<v2，经过一段时间后，第二个球追上第一个球发生碰撞，碰撞后，两球速度变为v1’和v2’，仍在原来直线上运动。试分析碰撞中，两球动量变化有什么关系？
(2)教师讲解相关知识：
系统、内力和外力
【教师对上述概念给予足够的解释，引发学生思考和讨论，加强理解】
①系统：存在相互作用的两个（或多个）物体所组成的整体，称为系统。系统可按解决问题的需要灵活选取。
②内力：系统内各个物体间的相互作用力称为内力。
③外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力，称为外力。
注意：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。
(3)教师引导，学生尝试推导过程
对m1和m2分别用动量定理有：
对m1: F1t=m1v1′-m1v1
对m2: F2t=m2v2′-m2v2
由牛顿第三定律知：F1t = - F2t
代入整理有：
2、实验探究（前一节课为学生实验探究课，这里主要是分析数据）
（1）实验器材:两辆小车，轨道，两个光电门，调倾斜度支架，Dis数据采集器，笔记本电脑，Dis软件
（2）实验步骤:
①轨道平衡摩擦
②测量小车质量，遮光板宽度
③小车1（质量大的）撞击静止在轨道的小车2（质量小的）
④通过软件测量两辆小车经过光电门的时间，间接测量小车的速度和动量
⑤比较两小车碰撞前后的总动量
⑥得出实验结论

（3）实验回放:
学生再次回味实验过程，为实验数据的分析处理埋下激情。
（4）学生处理实验数据、小组讨论、学生展示实验数据
使用教学软件：教学助手、互动课堂
（5）得出实验结论
实验探究表明，两小车碰撞前后的不变量为：
3、动量守恒定律 （教师总结）
(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，这个结论叫做动量守恒定律。
(2)数学表达式：
对由两个物体组成的系统有：
△p=0，△p1= -△p2（两物系统）
定律的表达式是矢量式，解题时选取正方向后用正、负来表示方向，将矢量运算变为代数运算。
4、动量守恒定律成立条件（教师总结）
在满足下列条件之一时，系统的动量守恒：
　 （1）不受外力或受外力矢量和为零，系统的总动量守恒
　 （2）系统的内力远大于外力，可忽略外力，系统的总动量守恒（碰撞、爆炸）
　 （3）系统在某一方向上满足上述（1）或（2），则在该方向上系统的总动量守恒
5、学以致用：
（1）学生思考与讨论：冰面上穿溜冰鞋的两个人相互推一下，两个人的速度之间有怎样的关系呢？
（2）学生思考与讨论：板车上的人用锤子敲打板车，则在连续的敲打下，平板车会怎样运动呢？
（3）教师播放以上两种情况的实验视频，引导学生分析。
（4）相关链接：车祸中的碰撞。
6、课堂练习
【例题】在列车编组站里，一辆m1=1.8×104kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上一辆m2=2.2×104kg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。
解：规定碰撞前货车的运动方向为正方向，有v1=2m/s。设两车的共同速度为v。两车碰撞前的动量为：
碰撞后的动量：
由动量守恒定律 p=p'：

九、 课堂小结
动量守恒定律
1.系统不受外力或所受外力的合力为零，这个系统的动量就保持不变。
2.公式：
3.动量守恒条件：研究的系统不受外力或合外力为零，或满足系统所受外力远小于系统内力。
4.动量是矢量，式中动量的确定一般取地球为参照物。
十、 作业：校本作业
十一、 教学反思
本教学设计按认知规律设计教学过程，突出对动量守恒定律的理解，从生活的实例入手，然后理论推导，实验探究等环节，得出动量守恒定律的表达方式（文字表达和数学表达），使学生对动量守恒定律的来龙去脉、确切涵义、适用条件有了清晰的认识，再结合生活中的两个实例分析，让学生体验动量守恒定律的奥妙之处，紧接着，通过一题课堂练习，巩固学生对动量守恒定律的理解，使学生掌握了动量守恒定律的实际应用。
本节课突出了学生的主体地位，充分调动学生的学习积极性，注重培养能力，注重培养学生的物理学科素养。在教学过程中让学生有观察、有计算、有推理论证、有归纳总结，通过学生自己独立思考与交流讨论分析掌握知识，培养学生处理实验数据的能力，实验探究的能力。
教学过程中利用现代技术手段，DIS实验提高了实验的精度，通过两段学生实验录像进一步培养学生的学习兴趣，扩大学生感知量，发展学生兴趣，培养学生实验的兴趣，通过动量守恒定律应用相关的实验视频加深了学生对动量守恒定律的理解，通过链接将书本的知识和实际的生活内容相结合，让学生体会到物理与生活的联系。