高中物理_动量守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

第三节《动量守恒定律》第一课时教学设计【学习目标】（一）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（二）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（三）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【学习重点】:动量守恒定律【学习难点】:动量守恒的条件．【新课探究】一．引入新课问题1：静止站在光滑的冰面上，小孩推大人一把，他们各自都向相反的方向运动谁运动得更快一些？他们的总动量又会怎样？其动量变化又遵循什么样的规律呢？问题2：假如你置身于一望无际的冰面上，冰面绝对光滑，你能想出脱身的办法吗？学生小组讨论,不受外力(也有同学说不受合外力),动量守恒当两个物体相互作用时总动量会有什么变化呢？外区别合外力与外力,引入新科第一部分二．进行新课【自主学习】一．系统内力和外力(1)系统：两个(或多个)_相互作用 的物体称为系统．(2)内力：系统内各物体间的相互作用力叫做内力．(3)外力：系统外部的其他物体对系统的作用力叫做外力．二．动量守恒定律动量守恒定律理论推导,我的展示:让学生展示自己的推导结果【推导过程】：根据牛顿第二定律，碰撞过程中1、2两球的加速度分别是：111m F a =， 222m F a = 根据牛顿第三定律，F 1、F 2等大反响，即：F 1= - F 2所以：2211a m a m -=碰撞时两球作用时间极短，用t ∆表示，则有：t v v a ∆-'=111， tv v a ∆-'=222 代入2211a m a m -=并整理得：22112211v m v m v m v m '+'=+ 上述情境可以理解为：以两小球为研究对象，系统的合外力为零，系统元素在相互作用过程中，总动量是守恒的——即动量守恒表达式。

(师生共同总结上述两个互动环节，并得出结论——动量守恒定律内容及表达式。

）1．内容表述：一个系统不受外力或受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变，这个结论叫做动量守恒定律。

2．数学表达式：（1）22112211v m v m v m v m '+'=+ ，即p 1+p 2=p 1/+p 2/。

（相互作用的两个物体组成的系统，作用前系统总动量等于作用后系统的总动量）（2）Δp 1+Δp 2=0，Δp 1= -Δp 2（相互作用的两个物体组成的系统，两物体动量增量大小相等、方向相反）（3）ΔP =0（系统总动量的增量为零）【注意】：①同一性：上述式中的速度都应相对同一参考系，一般以地面为参考系。

②矢量性：动量守恒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。

③同时性：表达式两边的各个速度必须是同一时刻的速度。

思考与讨论：1．如图所示，子弹打进与固定于墙壁的弹簧相连的木块，此系统从子弹开始入射木块到弹簧压缩到最短的过程中，子弹与木块作为一个系统动量是否守恒？说明理由。

子弹射入木块过程系统动量是否守恒？2．一个物体运动到最高点在内力（不是很大）作用下分裂为小的二部分，则分裂前后是否动量守恒？3.如图所示，光滑的地面上,一小球A以速度v0水平冲上滑块B的过程（不脱离），则A、B组成的系统动量是否守恒？我的结论：3.动量守恒的条件：（1）不受外力或受外力之和为零，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．（3）系统在某一方向满足上述（1）或（2），则该方向上系统的总动量守恒．例1、关于动量守恒的条件，下列说法中正确的是（）A．只要系统内存在摩擦力，动量不可能守恒B．只要系统内某个物体做加速运动，动量就不守恒C．只要系统所受合外力恒定，动量守恒D．只要系统所受外力的合力为零，动量守恒例2、在光滑水平面上A、B两小车中间有一弹簧，且弹簧两端与A 和B不固定如图所示，用手抓住小车并将弹簧压缩后使小车处于静止状态.将两小车及弹簧看作一个系统，下面说法正确的是（）A.两手同时放开后，系统总动量始终为零B.先放开左手，再放开右手后，动量不守恒C.先放开左手，后放开右手，总动量向左D.无论何时放手，两手放开后，在弹簧恢复原长的过程中，系统总动量都保持不变，但系统的总动量不一定为零【分析】：此题重在引导学生针对不同的对象（系统），对应不同的过程中，受力情况不同，总动量可能变化，可能守恒。

【通过此题，让学生明白：在学习物理的过程中，重要的一项基本功是正确恰当地选取研究对象、研究过程，根据实际情况选用对应的物理规律，不能生搬硬套。

】题3：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。

解题步骤:1）确定研究对象2）分析研究对象所受的外力3）判断系统是否符合动量守恒条件4）规定正方向，确定初、末状态的正、负号5）根据动量守恒定律列式求解例题4：两磁铁各放在一辆小车上，小车能在水平面上无摩擦地沿同一直线运动.已知甲车和磁铁的总质量为0.5 kg，乙车和磁铁的总质量为1.0 kg,两磁铁的N极相对.推动一下，使两车相向运动,某时刻甲的速率为2 m/s，乙的速率为3 m/s，方向与甲相反,两车运动过程中始终未相碰.则：(1)甲车开始反向时，乙的速度为多大?(2)两车最近时，乙的速度为多大?变式训练：如图，小车放在光滑的水平面上，将小球拉开到一定角度，然后同时放开小球和小车，那么在以后的过程中（ ）A.小球向左摆动时,小车也向左运动,且系统动量守恒B.小球向左摆动时,小车则向右运动,且系统动量守恒C.小球向左摆到最高点,小球的速度为零而小车速度不为零D.在任意时刻,小球和小车在水平方向的动量一定大小相等、方向相反高考链接:如图所示, A 、B 两物体的质量比 mA ∶mB ＝3∶2,它们原来静止在平板车C 上，A 、B 间有一根被压缩了的弹簧，A 、B 与平板车上表面间的动摩擦因数相同，地面光滑.当弹簧突然释放后，则有（ ）A ．A 、B 系统动量守恒 B ．A 、B 、C 系统动量守恒C ．小车向左运动D ．小车向右运动(通过高考题联接,加深动量理解的同时提高难度)（三）：课堂巩固训练 1、如下图所示，紧靠着放在光滑的水平面上的木块A 和B ，其质量分别为kg m A 5.0=，kg m B 3.0=，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量kg m C 1.0=的滑块C （可视为质点），以s m v C /25=的速度恰好水平地滑到A 的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块B 上，B 和C 的共同速度为3.0m/s ，求：（1）木块A 的最终速度A v ；(2）滑块C 离开A 时的速度C v '。

解析：这是一个由A 、B 、C 三个物体组成的系统，以这系统为研究对象，当C 在A 、B 上滑动时，A 、B 、C 三个物体间存在相互作用，但在水平方向不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。

（1）当C 滑上A 后，由于有摩擦力作用，将带动A 和B 一起运动，直至C 滑上B 后，A 、B 两木块分离，分离时木块A 的速度为A v 。

最后C 相对静止在B 上，与B 以共同速度s m v B /0.3=运动，由动量守恒定律有B C B A A C C v m m v m v m )(++= ∴A B C B C C A m v m m v m v )(+-==s m s m /6.2/5.00.3)1.03.0(251.0=⨯+-⨯（2）为计算C v '，我们以B 、C 为系统，C 滑上B 后与A 分离，C 、B 系统水平方向动量守恒。

C 离开A 时的速度为C v '，B 与A 的速度同为A v ，由动量守恒定律有B C B C C B B v m m v m v m )(+='+ ∴C AB BC B C m v m v m m v -+=')(sm s m /2.4/1.06.23.00.3)1.03.0(=⨯-⨯+=2、如图所示，气球与绳梯的质量为M ，气球的绳梯上站着一个质量为m 的人，整个系统保持静止状态，不计空气阻力，则当人沿绳梯向上爬时，对于人和气球（包括绳梯）这一系统来说动量是否守恒？为什么？【解析】对于这一系统来说，动量是守恒的，因为当人未沿绳梯向上爬时，系统保持静止状态，说明系统所受的重力（Ｍ＋m ）g 跟浮力F 平衡，那么系统所受的外力之和为零，当人向上爬时，气球同时会向下运动，人与梯间的相互作用力总是等值反向，系统所受的外力之和始终为零，因此系统的动量是守恒的．（四）课堂小结教师活动：让学生自己总结所学内容，并谈学习本节内容时，哪些地方感觉模糊，疑惑。

学生活动： 认真总结概括本节内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。

(五)板书设计16.3动量守恒定律一.系统,内力,外力(1)系统：有相互作用的物体通常称为系统(2)系统中各物体之间的相互作用力叫做内力(3)外部其他物体对系统的作用力叫做外力二.动量守恒定律:1、内容：一个系统不受外力或所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变2、表达式：'2'121p p p p +=+或'p p =或ΔP =03、条件：（1）不受外力或受外力之和为零，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．（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．4、适用范围：(1)小到微观粒子，大到天体(2)不仅适用于低速运动，也适用于高速运动。