高中物理选修3-5全套教案--动量守恒定律(一)
高中物理选修3-5教学设计7：16.3 动量守恒定律教案
16.3 动量守恒定律知识与技能掌握运用动量守恒定律的一般步骤过程与方法知道运用动量守恒定律解决问题应注意的问题，并知道运用动量守恒定律解决有关问题的优点． 情感态度与价值观学会用动量守恒定律分析解决碰撞、爆炸等物体相互作用的问题，培养思维能力．教学重难点教学重点：运用动量守恒定律的一般步骤教学难点：动量守恒定律的应用．教学过程重难点一、动量守恒定律动量守恒定律1．系统、内力和外力．(1)系统．有相互作用的两个(或两个以上)的物体通常称为系统．(2)内力和外力．系统中各物体之间的相互作用力叫内力，系统外部其他物体对系统的作用力叫外力．注：内力和外力与系统的划分有关．例如甲、乙、丙三物体均有相互作用，如果以三个物体为系统，则甲、乙、丙相互之间的作用均为内力；如果以甲、乙两个物体为系统，则甲、乙间的相互作用为内力，丙对甲、乙的作用为外力．2．动量守恒定律．(1)动量守恒定律的表述和表达式．①定律表述：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为零，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：p ＝p ′.在一维情况下，对由A 、B 两物体组成的系统有：11221122m m m m +='+'v v v v(2)动量守恒定律的条件．①系统内的任何物体都不受外力作用，这是一种理想化的情形，如天空中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形．②系统虽然受到了外力的作用，但所受合外力都为零，像光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零．③系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒．抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计，动量近似守恒．两节火车车厢在铁轨上相碰时，在碰撞瞬间，车厢的作用力远大于铁轨给车厢的摩擦力，动量近似守恒．④系统所受的合外力不为零，即F外≠0，但在某一方向上合外力为零(F x＝0或F y＝0)，则系统在该方向上动量守恒．特别提醒①m1、m2分别是A、B两物体的质量，v1、v2分别是它们相互作用前的速度，v1′、v2′分别是它们相互作用后的速度．②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若物体A的动量增加Δp A，物体B的动量减少Δp B，则Δp A＝Δp B.④动量守恒指整个作用过程中总动量没有变化，不是两个状态动量相等．对动量守恒定律的理解1．研究对象相互作用的物体组成的系统．2．对系统“总动量保持不变”的理解(1)系统在整个过程中任意两个时刻的总动量都相等，不能误认为只是初、末两个状态的总动量相等．(2)系统的总动量保持不变，但系统内每个物体的动量可能都在不断变化．(3)系统的总动量指系统内各物体动量的矢量和，总动量不变指的是系统的总动量的大小和方向都不变．3．表达式a．p＝p′，表示系统的总动量保持不变；在一维情况下，对由A、B两物体组成的系统有：m1v1＋m2v2＝m1v′1＋m2v′2．b．Δp1＝－Δp2，表示一个物体的动量变化与另一个物体的动量变化大小相等、方向相反；c．Δp＝0，表示系统的总动量增量为4．动量守恒定律的“五性”(1)条件性：动量守恒定律是有条件的，应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件．a．系统不受外力作用，这是一种理想化的情形，如宇宙中两星球的碰撞，微观粒子间的碰撞都可视为这种情形．b．系统虽然受到了外力的作用，但所受外力的和——即合外力为零．象光滑水平面上两物体的碰撞就是这种情形，两物体所受的重力和支持力的合力为零．零，即系统的总动量保持不变．c．系统所受的外力远远小于系统内各物体间的内力时，系统的总动量近似守恒．抛出去的手榴弹在空中爆炸的瞬间，弹片所受火药的内力远大于其重力，重力完全可以忽略不计,动量近似守恒．d．系统所受的合外力不为零，即F外≠0，但在某一方向上合外力为零(F x＝0或F y＝0)，则系统在该方向上动量守恒．e．系统受外力，但在某一方向上内力远大于外力，也可认为在这一方向上系统的动量守恒．(2)矢量性：定律的表达式是一个矢量式．a．该式说明系统的总动量在任意两个时刻不仅大小相等，而且方向也相同．b．在求系统的总动量p＝p1＋p2＋…时，要按矢量运算法则计算．(3)相对性：动量守恒定律中，系统中各物体在相互作用前后的动量，必须相对于同一惯性系，各物体的速度通常均为相对于地的速度．(4)同时性：动量守恒定律中p1、p2…必须是系统中各物体在相互作用前同一时刻的动量，p1′、p2′…必须是系统中各物体在相互作用后同一时刻的动量．(5)普适性：动量守恒定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统．不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统．特别提醒(1)分析动量守恒时要着眼于系统，要在不同的方向上研究系统所受外力的矢量和．(2)要深刻理解动量守恒的条件．(3)系统动量严格守恒的情况是很少的,在分析守恒条件是否满足时,要注意对实际过程的理想化．典型例题如图所示，木板A质量m A＝1kg，足够长的木板B质量m B＝4kg，质量为m C＝1kg的木块C置于木板B上，水平面光滑，B、C之间有摩擦，开始时B、C均静止，现使A以v0＝12m/s的初速度向右运动，与B碰撞后以4m/s速度弹回．求：(1)B运动过程中的最大速度大小．(2)C运动过程中的最大速度大小．[答案](1)4m/s(2)3.2m/s[解析](1)A与B碰后瞬间，C的运动状态未变，B速度最大．由A、B系统动量守恒(取向右为正方向)有：m A v0＋0＝－m A v A＋m B v B代入数据得：v B＝4m/s．(2)B与C相互作用使B减速、C加速，由于B板足够长，所以B和C能达到相同速度，二者共速后，C速度最大，由B、C系统动量守恒，有m B v B＋0＝(m B＋m C)v C代入数据得：v C＝3.2m/s重难点二、应用动量守恒定律解题的基本步骤1．确定所研究的物体系：动量守恒定律是以两个或两个以上相互作用的物体系为研究对象，并分析此物体系是否满足动量守恒的条件．即这个物体系是否受外力作用，或合外力是否为零(或近似为零)．显然动量守恒的物体系，其内力(即系统内物体间的相互作用力)仍然存在，这些相互作用的内力，使每个物体的动量变化，但这个物体系的总动量守恒．2．建立坐标系，选定方向：如果所研究的物体系中每个物体的动量都在同一直线上，则需选定某方向为正方向，以判断每个速度的正负；如果这些动量不是在同一直线上，则必须建立一个直角坐标系，并把各个速度进行正交分解，此时，只要某一个方向上(x方向或y方向)系统不受外力或合外力为零时，则有：m1v1x＋m2v2x＝m1v1x′＋m2v2x′m1v1y＋m2v2y＝m1v1y′＋m2v2y′3．确定参考系：如果所研究的物体系中的物体在做相对运动，此时应特别注意选定某一静止或匀速直线运动的物体作为参考系，定律中各项动量都必须是对同一参考系的速度．一般选地球为参考系．4．列方程，求解作答：按以上方法正确地确定相互作用前后速度的正负和大小后，列出正确的方程．即：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′.保持方程两边单位一致的前提下，代入数据进行求解作答．应用动量守恒定律解题的基本步骤1．分析题意，合理地选取研究对象，明确系统是由哪几个物体组成的．2．分析系统的受力情况，分清内力和外力，判断系统的动量是否守恒．3．确定所研究的作用过程．选取的过程应包括系统的已知状态和未知状态，通常为初态到末态的过程，这样才能列出对解题有用的方程．4．对于物体在相互作用前后运动方向都在一条直线上的问题，设定正方向，各物体的动量方向可以用正、负号表示．5．建立动量守恒方程，代入已知量求解．典型例题如图所示，甲、乙两个小孩各乘一辆冰车在水平冰面上游戏．甲和他的冰车的质量共为M＝30kg,乙和他的冰车总质量也是30kg，游戏时，甲推着一个质量为m＝15kg的箱子，和他一起以大小为v0＝2.0m/s的速度滑行，乙以同样大小的速度迎面滑来，为了避免相撞，甲突然将箱子沿冰面推给乙，箱子滑到乙处时乙迅速把它抓住．若不计冰面的摩擦力，求甲至少要以多大的速度(相对于地面)将箱子推出，才能避免与乙相撞．【审题指导】本题从动量守恒定律的应用角度看并不难，但需对两个物体的运动关系分析清楚(乙和箱子、甲的运动关系如何，才能不相撞)．这就需要我们要将“不相撞”的实际要求转化为物理条件，即：甲、乙可以同方向运动，但只要乙的速度不小于甲的速度，就不可能相撞．[答案]5.2m/s，方向与甲的初速度方向相同[解析]如图所示，在甲推出箱子的过程中，甲和箱子组成的系统动量守恒．乙接到箱子并和乙一起运动的过程中，乙和箱子组成的系统动量也是守恒的，分别选甲、箱子为研究对象，箱子、乙为研究对象求解．要想刚好避免相撞，要求乙抓住箱子后与甲的速度正好相等．设甲推出箱子后的速度为v1，箱子的速度为v，乙抓住箱子后的速度v2．对甲和箱子，推箱子前后动量守恒，以初速度方向为正，由动量守恒定律：(M＋m)v0＝m v＋M v1 ①对乙和箱子，抓住箱子前后动量守恒，以箱子初速方向为正，由动量守恒定律有：m v－M v0＝(m＋M)v2②刚好不相撞的条件是：v1＝v2 ③联立①②③解得：v＝5.2 m/s，方向与甲和箱子初速的方向一致．教学反思。
《选修3-5》1-1动量,动量定理及动量守恒定律(教案)
点评：动量定理对多个物体组成的系统也成立，而动能定理对于多个物体组成的系统不适用．玻璃杯同一高度下落下，掉在水泥地上比掉在草地上容易碎，这是由于玻璃杯与水泥地撞击的过程中
【解析】玻璃杯从相同的高度落下，落地时的速度大小是相同的，经过与地面撞击，最后速度都变为零，所以无论是
可知，两种情况下玻璃杯受到
t∆
图1
D正确．
质量相等的物体
图2
图3 1
的方向运动
2
图4
始做匀
图5
() 组成的系统动量守恒
示，在光滑水平面上停放着质量为
图8
图9
木板左端的轻弹簧相碰，碰后返回并恰好停在长木板右端，若改变以下条件，物块：本题考查功能关系及动量守恒定律知识，涉及相对位移与功能关系的问题．根
错
)(2010·兰州模拟
图11 到达斜面底端时的速度大小；
代入数据，得
设碰
图12。
人教版高中物理选修3-516.3动量守恒定律教学设计
- 分发习题纸，让学生独立完成相关的习题。
- 对学生的练习进行点评和指导，帮助学生巩固对动量守恒定律的理解。
- 针对学生的困难点进行讲解和辅导，确保学生能够掌握动量守恒定律的应用。
- 对本节课的学习内容进行总结，强调动量守恒定律的重要性和应用范围。
- 鼓励学生在课后继续深入学习和探索动量守恒定律的相关知识。
学情分析
在进入高中物理选修3-5 16.3动量守恒定律的学习之前，学生们已经掌握了动量的概念和计算方法，具备了一定的物理逻辑思维能力。然而，对于动量守恒定律的深层含义和应用，部分学生可能还存在理解上的困难。
在知识层面，大部分学生已经能够理解质量和速度对动量的决定作用，但将其应用于复杂情境中，如多个物体相互作用的情况，他们可能会感到困惑。在能力层面，学生们在实验操作和数据处理方面具备一定的基础，但动量守恒定律的实际应用训练相对较少。
3. 综合评价：
通过这些评价方式，我可以全面了解学生的学习情况，及时发现问题并进行解决，帮助学生更好地理解和掌握动量守恒定律。同时，我也会根据学生的评价结果，调整教学方法和策略，以提高教学效果，促进学生的学习进步。
板书设计
1. 本文重点知识点：
- 动量守恒定律的定义
- 动量守恒的条件
- 动量守恒定律的应用
- 实验教学
- 多媒体演示
- 小组讨论
- 互动提问
- 习题训练
这些资源的整合将有助于提高教学效果，使学生能够从不同角度理解和掌握动量守恒定律。
教学过程
课前准备：
- 确认学生已经掌握了动量的概念和计算方法。
- 准备好实验室设备，确保动量守恒实验装置的正常运行。
- 准备动量守恒定律教学视频和动画演示，以便在课堂上进行多媒体演示。
高中物理第十六章动量守恒定律3动量守恒定律素材选修3-5教案[5篇范例]
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高中物理第十六章动量守恒定律3动量守恒定律素材选修3-5教案[5篇范例]第一篇：高中物理第十六章动量守恒定律3动量守恒定律素材选修3-5教案3动量守恒定律动量守恒定律和能量守恒定律以及角动量守恒定律一起成为现代物理学中的三大基本守恒定律。
最初它们是牛顿定律的推论，但后来发现它们的适用范围远远广于牛顿定律，是比牛顿定律更基础的物理规律，是时空性质的反映。
其中，动量守恒定律由空间平移不变性推出，能量守恒定律由时间平移不变性推出，而角动量守恒定律则由空间的旋转对称性推出。
定律特点矢量性动量是矢量。
动量守恒定律的方程是一个矢量方程。
通常规定正方向后，能确定方向的物理量一律将方向表示为“+”或“-”，物理量中只代入大小：不能确定方向的物理量可以用字母表示，若计算结果为“+”，则说明其方向与规定的正方向相同，若计算结果为“-”，则说明其方向与规定的正方向相反。
瞬时性动量是一个瞬时量，动量守恒定律指的是系统任一瞬间的动量和恒定。
因此，列出的动量守恒定律表达式m1v1+m2v2+…=m1v1ˊ+m2v2ˊ+…，其中v1，v2…都是作用前同一时刻的瞬时速度，v1ˊ，v2ˊ都是作用后同一时刻的瞬时速度。
只要系统满足动量守恒定律的条件，在相互作用过程的任何一个瞬间，系统的总动量都守恒。
在具体问题中，可根据任何两个瞬间系统内各物体的动量，列出动量守恒表达式。
相对性物体的动量与参考系的选择有关。
通常，取地面为参考系，因此，作用前后的速度都必须相对于地面。
普适性它不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于宏观物体组成的系统，也适用于微观粒子组成的系统。
适用性适用范围动量守恒定律是自然界最普遍、最基本的规律之一。
不仅适用于宏观物体的低速运动，也适用与微观物体的高速运动。
小到微观粒子，大到宇宙天体，无论内力是什么性质的力，只要满足守恒条件，动量守恒定律总是适用的。
适用条件1.系统不受外力或者所受合外力为零；2.系统所受合外力虽然不为零，但系统的内力远大于外力时，如碰撞、爆炸等现象中，系统的动量可看成近似守恒；3.系统总的来看不符合以上条件的任意一条，则系统的总动量不守恒。
高中物理选修3-5教学设计13：16.3 动量守恒定律教案
16.3 动量守恒定律用投影片出示本节课的学习目标：1、知道什么叫系统、什么是系统的内力，什么是系统的外力。
2、理解动量守恒定律的内容，知道得出动量守恒定律的数学表达式的条件。
3、能通过在光滑水平面上的两球发生碰撞，推导出动量守恒定律表达式。
4、知道动量守恒定律的成立条件和适应范围。
5、会应用动量守恒定律分析计算有关问题（只限于一维运动）学习目标完成过程：（一）实验、观察，初步得到两辆小车在相互作用前后，动量变化之间的关系1、用多媒体课件：介绍实验装置。
把两个质量相等的小车静止地放在光滑的水平木板上，它们之间装有弹簧，并用细线把它们拴在一起。
2、用CAI课件模拟实验的做法：①实验一：第一次用质量相等的两辆小车，剪断细线，观察它们到达距弹开埏等距离的挡板上时间的先后。
②实验二：在其中的一辆小车上加砝码，使其质量变为原来的2倍，重新做上述实验并注意观察小车到达两块木挡板的先后。
3、学生在气垫导轨上分组实验并观察。
4、实验完毕后各组汇报实验现象：学生甲：如果用两辆质量相同的小车做实验，看到小车同时撞到距弹开处等距离的挡板上。
学生乙：如果用两辆质量不同的小车做实验，看到质量大的小车后到，而质量小的小车先到达，且当质量小的小车到达挡板时，质量大的小车行驶到弹开处与木板的中点处。
5、教师针对实验现象出示分析思考题:①两小车在细线未被剪断前各自动量为多大?总动量是多大?②剪断细线后，在弹力作用下，两小车被弹出，弹出后两小车分别做什么运动?③据两小车所做的运动，分析小球运动的距离、时间，得到它们的速度有什么关系。
④据动量等于质量与速度的乘积，分析在弹开后各自的动量和总动量各为多大？⑤比较弹开前和弹出后的总动量，你得到什么结论。
6、学生讨论后，回答上述问题：①两小车未被剪断前，各自的动量为0，总动量为0；②两小车在被弹簧弹出后所做的运动，学生有两种看法：一种认为做加速直线运动；另一种认为做匀速直线运动。
教师结合小车在弹出后所受合力等于0的受力特点，得到小车在被出后做匀速直线运动；并向学生讲明小车之所以获得一个速度，是由于弹力的瞬间冲量的作用。
高中物理选修3-5教学设计4：16.3 动量守恒定律教案
16.3动量守恒定律教学目标：（一）知识与技能1、理解动量守恒定律的确切含义。
2、知道动量守恒定律的适用条件和适用范围，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、通过实验与探究，引导学生在研究过程中主动获取知识，应用知识解决问题，同时在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（只限于一维运动）。
（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。
3、培养学生将物理知识、物理规律进行横向比较与联系的习惯，养成自主构建知识体系的意识。
二、学情分析：学生已经掌握了动量概念，会运用牛顿第二，第三定律及运动学公式等，为本节课的学些打下了坚实的基础。
高中生思维方式逐渐由形象思维过渡为抽象思维，因此在教学中需要以一些感性认识为依托，加强直观性和形象性，以便学生理解。
三、教学重点、难点：重点：理解和基本掌握动量守恒定律。
难点：对动量守恒定律条件的掌握。
教学方法教师启发、引导、学生讨论、交流五、教学设计：同学们，我们上节课学习的动量定理研究了一个物体受到力的冲量作用后，动量怎样变化，那么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？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。
又如，在平静的湖面上有一艘小船，当人在船上走动时，船会同时沿着与人运动相反的方向运动，而且当人静止时，船也即时静止。
生活还有很多其它的例子，这些过程中相互作用的物体的动量都发生了变化，但它们究竟遵循着什么样的规律呢？那么这节课我们就要探讨这个问题。
（－）系统内力和外力【学生阅读讨论，并让学生自己总结什么是系统？什么是内力和外力？】（1）系统：两个或多个物体组成的研究对象称为一个力学系统。
高三物理：1.2《动量守恒定律(1)》教案(鲁科版选修3-5)
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，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；如果mA>mB，碰后A、B两球一起向右摆动；如果mA<mB，碰后A球反弹、B球向右摆动。
以上现象可以说明什么问题？结论：以上现象说明A、B两球碰撞后，速度发生了变化，当A、B两球的质量关系发生变化时，速度变化的情况也不同。
（2）追寻不变量在一维碰撞的情况下与物体运动有关的量只有物体的质量和物体的速度。
设两个物体的质量分别为m1、m2，碰撞前它们速度分别为v1、v2，碰撞后的速度分别为1v'、2v'，规定某一速度方向为正。
碰撞前后速度的变化和物体的质量m的关系，我们可以做如下猜测：分析：①碰撞前后物体质量不变，但质量并不描述物体的运动状态，不是我们追寻的“不变量”。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律3动量守恒定律教案新人教版选修3-5
3.课后拓展应用
教师活动：
-布置作业：根据本节课内容，布置相关的习题和思考题，巩固动量守恒定律的应用。
-提供拓展资源：推荐相关的物理书籍和在线资源，供学生进一步学习。
-反馈作业情况：及时批改作业，提供个性化反馈和指导。
学生活动：
-完成作业：认真完成作业，巩固课堂所学知识。
3.实验法：组织学生进行动量守恒定律的实验探究，包括碰撞实验、爆炸实验等。实验过程中，教师引导学生观察实验现象，分析实验数据，总结实验规律；
4.多媒体设备：利用PPT、动画等形式展示动量守恒定律的物理过程，如碰撞、爆炸等，让学生直观地感受动量守恒定律的作用；
5.教学软件：运用物理模拟软件，让学生在虚拟环境中进行动量守恒实验，观察不同条件下的动量变化，提高学生对动量守恒定律的理解；
-学生在数学计算方面，能够熟练运用代数方程和向量知识，解决动量守恒问题。
2.过程与方法方面：
-学生通过预习，能够主动发现学习中的难点，为课堂学习做好准备；
-学生在课堂上，能够积极参与讨论，提出自己的见解，通过合作解决问题；
-学生在实验探究中，学会了观察现象、分析问题、总结规律的科学方法；
-学生在课后能够自主安排学习时间，有效完成作业和拓展学习，形成良好的学习习惯。
-通过反思总结，帮助学生形成良好的学习习惯，促进个人成长。
学生学习效果
1.知识与技能：
-学生能够理解动量守恒定律的基本概念，掌握动量守恒的条件和应用范围；
-学生能够运用动量守恒定律解决简单的碰撞和爆炸问题，具备分析实际物理问题的能力；
-学生通过实验探究，能够验证动量守恒定律，并掌握实验操作的基本技能；
-讲解知识点：详细讲解动量守恒定律的表述、物理意义及其在碰撞问题中的应用。
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16．2 动量守恒定律（一）
★新课标要求
（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
★教学重点
动量的概念和动量守恒定律
★教学难点
动量的变化和动量守恒的条件．
★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
★课时安排
1 课时
★教学过程
（一）引入新课
上节课的探究使我们看到，不论哪一种形式的碰撞，碰撞前后mυ的矢量和保持不变，因此mυ很可能具有特别的物理意义。
（二）进行新课
1．动量（momentum）及其变化
（1）动量的定义：物体的质量与速度的乘积，称为(物体的)动量。
记为p=mv. 单位：kg·m/s读作“千克米每秒”。
理解要点：
①状态量：动量包含了“参与运动的物质”与“运动速度”两方面的信息，反映了由这两方面共同决定的物体的运动状态，具有瞬时性。
师：大家知道，速度也是个状态量，但它是个运动学概念，只反映运动的快慢和方向，而运动，归根结底是物质的运动，没有了物质便没有运动.显然地，动量包含了“参与运动的物质”和“运动速度”两方面的信息，更能从本质上揭示物体的运动状态，是一个动力学概念.
②矢量性：动量的方向与速度方向一致。
师：综上所述：我们用动量来描述运动物体所能产生的机械效果强弱以及这个效果发生的方向，动量的大小等于质量和速度的乘积，动量的方向与速度方向一致。
（2）动量的变化量：
定义：若运动物体在某一过程的始、末动量分别为p和p′，则称：△p= p′－p为物体在该过程中的动量变化。
强调指出：动量变化△p是矢量。
方向与速度变化量△v相同。
一维情况下：Δp=mΔυ= mυ2- mΔυ1矢量差
【例1（投影）】
一个质量是0.1kg的钢球，以6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，碰撞前后钢球的动量有没有变化？变化了多少？
【学生讨论，自己完成。
老师重点引导学生分析题意，分析物理情景，规范答题过程，详细过程见教材，解答略】
2．系统内力和外力
【学生阅读讨论，什么是系统？什么是内力和外力？】
（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
〖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〗
分析上节课两球碰撞得出的结论的条件：
两球碰撞时除了它们相互间的作用力（系统的内力）外，还受到各自的重力和支持力的作用，使它们彼此平衡。
气垫导轨与两滑块间的摩擦可以不计，所以说m1和m2系统不受外力，或说它们所受的合外力为零。
3．动量守恒定律（law of conservation of momentum）
（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；
思考与讨论：
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。
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。
〗
【例2（投影）】
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：v 1=8m/s ，v 2=0，
设小孩跳上车后他们共同的速度速度为v ′，由动量守恒定律得
m 1v 1=(m 1+m 2) v ′
解得 v ′=2
111m m v m =2m/s ， 数值大于零，表明速度方向与所取正方向一致。
（三）课堂小结
教师活动：让学生概括总结本节的内容。
请一个同学到黑板上总结，其他同学在笔记本上总结，然后请同学评价黑板上的小结内容。
学生活动：认真总结概括本节内容，并把自己这节课的体会写下来、比较黑板上的小结和自己的小结，看谁的更好，好在什么地方。
点评：总结课堂内容，培养学生概括总结能力。
教师要放开，让学生自己总结所学内容，允许内容的顺序不同，从而构建他们自己的知识框架。
（四）作业：“问题与练习”2、3、4题
课后补充练习
1．一爆竹在空中的水平速度为υ，若由于爆炸分裂成两块，质量分别为m 1和m 2，其中质量为m 1的碎块以υ1速度向相反的方向运动，求另一块碎片的速度。
2．小车质量为200kg ，车上有一质量为50kg 的人。
小车以5m/s 的速度向东匀速行使，人以1m/s 的速度向后跳离车子，求：人离开后车的速度。
（5.6m/s ） A
B。