高中物理动量守恒定律教案三篇
最新整理优秀高中物理动量守恒定律教案范文
高中物理动量守恒定律教案三篇范文一教学目标:一、知识目标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.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.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、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.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.教学过程: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,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,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,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.1.系统:存在相互作用的几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.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.(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.(三)动量守恒定律1.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:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.(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.成立条件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.适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt =△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v2’.【例1】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?高二物理《动量守恒定律》教案【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.【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:高二物理《动量守恒定律》教案(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B 向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:mAvA=mAvA’+mBvB’;vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m/s,A、B反方向运动.【例4】如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B 木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.高二物理《动量守恒定律》教案【解析】C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B的上表面滑行时,A和B脱离.A做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.范文二一、教材分析在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案动量动量守恒定律教案篇一一、教学目标1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒。
2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导。
3.知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一。
二、重点、难点分析1、重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定。
2.难点是动量守恒定律的矢量性。
三、教具1、气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣)。
2、计算机(程序已输入)。
四、教学过程(一)引入新课前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?(二)教学过程设计1、以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导。
画图:设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是m1和m2,速度分别是v1和v2,而且v1v2。
则它们的总动量(动量的矢量和)p=p1+p2=m1v1+m2v2。
经过一定时间m1追上m2,并与之发生碰撞,设碰后二者的速度分别为v1#39;和v2#39;,此时它们的动量的矢量和,即总动量p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;。
板书:p=p1+p2=m1v1+m2v2 p#39;=p1#39;+p2#39;=m1v1#39;+m2v2#39;下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和p#39;有什么关系。
设碰撞过程中两球相互作用力分别是F1和F2,力的作用时间是t。
根据动量定理,m1球受到的冲量是F1t=m1v1#39;-m1v1;m2球受到的冲量是F2t=m2v2#39;-m2v2。
根据牛顿第三定律,F1和F2大小相等,方向相反,即F1t=(m2v2#39;-m2v2) 整理后可得板书:m1v1#39;+m2v2#39;=m1v1+m2v2 或写成p1#39;+p2#39;=p1+p2就是p#39;=p 这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的。
动量守恒定律教案优秀6篇
动量守恒定律教案优秀6篇高中物理动量守恒定律教案篇一教学目标:一、知识目标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。
二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律。
2、能运用动量守恒定律解释现象。
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、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法。
2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用。
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。
教学过程:动(1mi)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,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,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,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律。
(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念。
1.系统:存在相互作用的几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。
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。
(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B 两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mAmB和作用后的位移SA和SB比较mASA 和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计。
高中物理说课稿:《动量守恒定律的应用》说课稿范文
高中物理说课稿:《动量守恒定律的应用》说课稿范文引言概述:动量守恒定律是物理学中的重要概念,它描述了在一个封闭系统中,物体的总动量保持不变。
本篇说课稿将环绕动量守恒定律的应用展开讲解,通过引入实际生活中的例子,匡助学生理解动量守恒定律的实际应用。
一、动量守恒定律的基本概念1.1 动量的定义和计算方法动量是物体运动的重要性质,它定义为物体的质量乘以其速度。
动量的计算公式为p=mv,其中p代表动量,m代表物体的质量,v代表物体的速度。
1.2 动量守恒定律的表述动量守恒定律指出,在一个封闭系统中,物体的总动量在相互作用过程中保持不变。
即物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,总动量保持不变。
1.3 动量守恒定律的实际意义动量守恒定律在实际生活中有广泛的应用。
例如,在车辆碰撞中,动量守恒定律可以匡助我们理解碰撞后车辆的运动情况;在运动项目中,动量守恒定律可以解释运动员如何利用动量转移来增加自己的速度等。
二、动量守恒定律在碰撞问题中的应用2.1 彻底弹性碰撞彻底弹性碰撞是指碰撞先后物体的总动能和总动量都保持不变的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,但总动量保持不变。
2.2 彻底非弹性碰撞彻底非弹性碰撞是指碰撞后物体粘合在一起,形成一个整体的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得两个物体的动量合为一体,总动量保持不变。
2.3 部份弹性碰撞部份弹性碰撞是指碰撞后物体的总动能减小,但总动量仍然保持不变的碰撞。
在这种碰撞中,物体之间的相互作用力使得一个物体的动量减小,同时另一个物体的动量增加,总动量保持不变。
三、动量守恒定律在火箭推进中的应用3.1 火箭推进原理火箭推进原理是基于动量守恒定律的应用。
火箭通过喷射燃料产生的反作用力来推进自身运动。
当燃料被喷射出去时,火箭的动量减小,而喷射出去的燃料的动量增加,总动量保持不变。
3.2 火箭推进的实际应用火箭的推进原理在航天领域有着广泛的应用。
高中物理动量守恒定律说课稿
高中物理动量守恒定律说课稿高中物理动量守恒定律说课稿1(一)教材分析:力对空间和时间的积累,是力对物体作用的两种基本表现形式,前一节介绍了力的时间积累效应——动量定理,而本节深入介绍了物体相互作用过程中所遵循的基本规律——动量守恒定律,这是高中学生所必修的自然界中四个基本守恒定律之一,因而它具有特殊的地位,在教学大纲中,动量守恒定律是B类知识点,属于较高层次的要求。
教材选取两体问题中的碰撞模型,依据牛顿第二定律及动量定理导出了动量守恒定律的一维表达式,再将结论拓展为多个物体、两维情况,较全面地介绍了动量守恒定律及其适用范围,它不仅和牛顿第二定律一样适用于宏观低速系统,也适用于牛顿第二定律不成立的宏观高速系统及微观系统,教材还详尽介绍了动量守恒的条件,提出在系统不受外力或所受外力的合力为零时,系统的动量保持不变。
前节教材讲述的.冲量、动量及动量定理是全章的基础知识,在中学物理中用动量定理处理的对象一般是单个物体(通常可看作质点)本节则将研究对象拓展到系统,在动量定理的基础上概括了封闭系统中的一般规律,动量守恒定律不仅是__的核心内容,也是整个高中物理的重点,学好本节内容对今后处理物理综合问题以及学习新的物理知识都是至关重要的。
(二)教学目标:根据大纲的要求,教材的具体内容及高中学生的认知特征,确定以下教学目标:1、知识目标。
能在一维情况下两物体的相互作用情景中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律,理解并掌握定律内容及定律成立条件,了解定律的几种不同的数学表达式。
并使学生明白定律虽可由牛顿定律及动量定理导出,但其具有独立性、普适性。
掌握定律中“系统”、“内力”、“外力”等名词的确切含义。
2、能力目标。
能在具体问题中判定动量是否守恒,能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题,知道应用定律解决实际问题的基本思路和方法。
通过实验探索物理规律,培养学生的创造力,体现素质教育的要求。
3、科学思维品质目标。
通过对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,使学生认识到研究物理量的守恒关系是自然科学研究的一种常见的科学思维方法。
高中力学物理动量守恒教案
高中力学物理动量守恒教案
教学内容:动量的概念、动量守恒定律、动量守恒定律在碰撞问题中的应用
教学目标:
1. 理解动量的概念;
2. 掌握动量守恒定律的基本原理;
3. 能够运用动量守恒定律解决碰撞问题。
教学重点:动量的概念、动量守恒定律、碰撞问题的解决
教学难点:碰撞问题中动量守恒定律的应用
教学过程:
一、导入新知识
让学生通过观察一个小球被撞击后加速度、速度的改变来引出动量的概念,并介绍动量的定义。
二、讲解动量守恒定律
1. 介绍动量守恒定律的概念和基本原理。
2. 解释动量守恒定律在封闭系统中的适用条件。
三、案例分析
1. 给出一个简单的碰撞问题,让学生尝试运用动量守恒定律求解。
2. 讲解解题思路和方法,引导学生理解碰撞问题中的动量守恒原理。
四、练习与检测
让学生进行一些练习题,巩固动量守恒定律的应用。
布置作业,要求学生解决几个碰撞问题,以检测他们是否掌握了动量守恒定律的应用。
五、总结与评价
对学生的学习情况进行总结和评价,强调动量守恒定律在力学物理中的重要性。
教学反思:
在教学过程中,要重点讲解动量守恒定律的适用条件和应用方法,帮助学生理解并熟练运用这一重要物理定律。
同时,要引导学生进行实际的案例分析和练习,加深他们对动量守恒定律的理解和掌握。
最新版-高中物理动量定理教案(优秀4篇)
高中物理动量定理教案(优秀4篇)高中物理教学设计篇一高三复习到五月份,基本结束了前两轮的复习。
但是学生在应用动量守恒定律解决问题时依然存在若干问题。
比较突出的问题有:弄不清楚守恒过程和不能正确的选择研究对象等。
学生屡屡出现类似问题的背后其实是忽略了守恒条件所造成。
当然学生在审题中不能正确的挖掘出隐含条件也是失分的主要原因。
如何解决这一现象呢?我做了这样的教学设计。
一.回归课本,指导学生进行弹性碰撞特点的理论推导。
本环节中强调守恒条件以及对弹性碰撞特点的理解。
二.归纳试题类型,找到解题模型。
主要选择子弹模型、木板滑块模型、滑块碰撞模型、微观粒子碰撞模型、微观粒子衰变模型。
采用讲一题练一题的方法,让学生熟悉这几个模型的解题思路和题中常见的隐含的条件。
为学生解决类似题型打好基础。
三.针对多过程的运动模型,引导学生做好运动分析,逐一过程利用守恒条件分析研究对象是否动量守恒。
四.针对多物体多运动过程模型,引导学生做好受力分析,运动过程分段处理,围绕守恒条件逐一分析所选定的研究对象是否守恒。
本教学设计的优点在于由易到难,由特殊模型到一般模型,从常见问题到复杂问题。
也很好的展示了利用守恒条件为解题起点,展开解题过程的示范。
通过多次训练能够有效的解决学生挖掘不出常见隐含条件和弄不清守恒过程的问题。
动量守恒定律教学反思篇二每学期举行一次教学开放活动,已成为我校教育教学的传统贯例,很好的促进青年教师专业成长,推动学校教学研究长足发展。
本次观课议课活动安排在高二年级组进行,由汪梦洁老师和孙正老师上同课异构课《动量守恒定律》,物理教研组全体老师参与听课、议课。
本人把听课议课的一些不成熟的心得体会总结如下。
一、以人为本在听中教课堂教学的核心是学生,所有的教学活动实施应围绕学生展开,以人为本是课堂教学的核心理念。
故评价一节课成败的核心标准是以学生为基准,看老师的教学是否以学生为主体,看老师在课堂上是否关心人、尊重人、依靠人、发展人、满足人。
高中物理《动量守恒定律》说课范例
精心整理高中物理《动量守恒定律》说课范例(一)教材分析:力对空间和时间的积累,是力对物体作用的两种基本表现形式,前一节介绍了力的时间积累效应——动量定理,而本节深入介绍了物体相互作用过程中所遵循的基本规律——动量守恒定律,这是高中学生所必修的自然界中四个基本守恒定律之一,因而它具有特殊的地位,在教学大纲中,动量守恒定律是b 类知识点,属于较高层次的要求。
教材选取两体问题中的碰撞模型,依据牛顿第二定律及动量定理导出了动量守恒定律的一维表达式,再将结论拓 ( (二) 1 23 (三) 本节的重点是理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。
难点是理解动量守恒的物理内涵,动量及动量守恒方程的矢量性,动量的相对性以及研究对象的系统性、物理状态的同时性。
(四)教法及学法指导:1、实验及引导探索式。
学习物理,重在理解。
为使学生理解动量守恒的概念及其守恒条件,本节课宜采用实验及引导探索式教学法,即通过实验,对一维两体模型中的每个物体及由两者构成的系统进行受力分析,确定单个物体及系统所受的合冲量,确定单个物体及系统的动量变化,在对单个物体应用动量定理的基础上,引出系统动量守恒的概念,进而探索系统动量守恒的条件,在探索的过程中充分利用分析、推理的方法,通过演绎论证,环环相扣地得出结论,以培养学生的分析能力及综合概括能力。
2、讲、练、评结合式。
在讨论动量守恒定律的应用时,通过让学生分析具体问题,随时发现学生中出现的错误,并及时组织学生进行评析产生错误的原因,使教师的主导作用与学生的主动学习的积极性有效地结合起来。
(五)教具的准备:气垫导轨、细线、弹簧、两质量相等的小车、砝码(六)教学程序:1、引入新课。
利用学生所熟悉的生活情景引入新课,让学生贴近生活,感到自然亲切,充满趣味性,可使学生2①②③④⑤⑥3①②互作用的物体组成的系统(系统性)。
对于矢量性的理解要重点突出动量是矢量,动量守恒表达式为矢量式,但在一维问题中可将之转换为代数式,故解题时正方向的假定是必要的。
高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】
高中物理《动量守恒定律》教学设计【优秀3篇】高中物理教学设计篇一一、内容人教版普通高中课程标准试验教科书物理必修2第六章第4节《万有引力理论的成就》二、教学分析1.教材分析本节课是《万有引力定律》之后的一节,内容是万有引力在天文学上的应用。
教材主要安排了“科学真是迷人”、“计算天体质量”和“发现未知天体”三个标题性内容。
学生通过这一节课的学习,一方面对万有引力的应用有所熟悉,另一方面通过卡文迪许“称量地球的质量”和海王星的发现,促进学生对物理学史的学习,并借此对学生进行情感、态度、价值观的学习。
2.教学过程概述本节课从宇宙中具有共同特点的几幅图片入手,对万有引力提供天体圆周运动的向心力进行了复习引入万有引力在天体运动中有什么应用呢?接下来,通过“假设你成为了一名宇航员,驾驶宇宙飞船。
发现前方未知天体”,围绕“你有什么办法可以测出该天体的质量吗”全面展开教学。
密度的计算以及海王星的发现自然过渡和涉及。
在教材的处理上,既立足于教材,但不被教科书所限制,除了介绍教科书中重要的基本内容外,关注科技新进展和我国天文观测技术的发展,时代气息浓厚,反映课改精神,着力于培养学生的科学素养。
三、教学目标1.知识与技能(1)通过“计算天体质量”的学习,学会估算中数据的近似处理办法,学会运用万有引力定律计算天体的质量;(2)通过“发现未知天体”,“成功预测彗星的回归”等内容的学习,了解万有引力定律在天文学上的重要应用。
2.过程与方法运用万有引力定律计算天体质量,体验运用万有引力解决问题的基本思路和方法。
3.情感、态度、价值观(1)通过“发现未知天体”、“成功预测彗星的回归”的学习,体会科学定律在人类探索未知世界的作用;(2)通过了解我国天文观测技术的发展,激发学习的兴趣,养成热爱科学的情感。
四、教学重点1.中心天体质量的计算;2.“称量地球的质量”和海王星的发现,加强物理学史的教学。
五、教学准备实验器材、PPT课件等多媒体教学设备六、教学过程(一)、图片欣赏复习引入通过几张宇宙图片的欣赏,学生体验宇宙中螺旋的共同特点,万有引力提供向心力是天体都遵循的规律。
2024-2025学年高中物理第16章动量守恒定律2动量和动量定理教案新人教版选修3-5
9.动量守恒的推导:动量守恒的推导可以通过系统的总动量在相互作用过程中的不变性来进行。假设系统由两个物体组成,分别为物体1和物体2,物体1的动量为p1 = m1v1,物体2的动量为p2 = m2v2。在相互作用过程中,物体1对物体2的作用力与物体2对物体1的作用力大小相等、方向相反,即F12 = -F21。根据动量定理,物体1的动量变化量为Δp1 = F12Δt,物体2的动量变化量为Δp2 = F21Δt。将两个动量变化量相加,得到系统总动量的变化量为Δp1 + Δp2 = 0,即系统总动量保持不变。
重点难点及解决办法
重点:
1.动量定理的数学表达式及含义
2.动量定理在实际问题中的应用
难点:
1.动量定理的数学推导过程
2.动量定理在复杂情境中的应用
解决办法:
1.通过物理实验和动画演示,帮助学生直观理解动量定理的物理意义,引导学生动手操作,加深对动量定理的理解。
2.分步骤讲解动量定理的数学推导过程,通过例题演示动量定理在实际问题中的应用,引导学生逐步掌握动量定理的解题方法。
3.提供丰富的练习题,涵盖不同难度的题目,让学生在练习中巩固动量定理的知识,培养学生的解题能力。
4.组织小组讨论,鼓励学生分享解题心得,培养学生的合作交流能力。
教学资源
1.软硬件资源:多媒体教室、物理实验室、计算机、投影仪、白板、教学模型等。
2.课程平台:学校教学管理系统、物理教学资源库等。
3.信息化资源:动量和动量定理相关的教学视频、动画、PPT课件、练习题等。
【人教版高三物理】第13讲 动量守恒定律教案
教学过程一、复习预习提出问题:前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?二、知识讲解课程引入:动量守恒定律成立的条件是一个系统不受外力或者系统所受外力的矢量和为0,考虑的是由多个物体组成的系统,因此在应用时需注意区分内力和外力.本节在了解系统、内力和外力的基础上,以一维情况下两个相互作用的小球为例,根据牛顿第二定律和牛顿第三定律,导出具体的动量守恒定律的表达式.这样的处理,使学生对动量守恒定律的理解更深刻,同时也使学生对知识间的联系有了更深入的理解.考点/易错点1、动量守恒定律1.动量守恒定律的内容:一个系统不受外力或者所受合外力为零,这个系统的总动量保持不变.2.动量守恒定律的成立条件①系统不受外力的作用.②系统受外力作用,但合外力为零.③系统受外力的作用,合外力也不为零,但合外力远小于内力.这种情况严格地说只是动量近似守恒,但却是最常见的情况.3.动量守恒定律的表达式①p=p′(系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′).②Δp1=-Δp2(相互作用的两个物体组成的系统,一个物体动量的变化量与另一个物体动量的变化量大小相等、方向相反.)③Δp=0(系统总动量的增量为零).④m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′(相互作用的两个物体组成的系统,作用前的动量和等于作用后的动量和).4.研究对象:相互作用的物体组成的系统.5.“总动量保持不变”是指系统在整个过程中任意两个时刻的总动量相等.6.动量守恒定律的“五性”(1)矢量性:定律的表达式是一个矢量式.①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.②在求系统的总动量p=p1+p2+…时,要按矢量运算法则计算.(2)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对地的速度.(3)条件性:动量守恒是有条件的,应用时一定要首先判断系统是否满足守恒条件.①系统不受外力或所受外力的矢量和为零,系统的动量守恒.②系统受外力,但在某一方向上合外力为零,则系统在这一方向上动量守恒.7.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.8.普遍性: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.考点/易错点2、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.三、例题精析【例题1】【题干】如图,粗糙水平面上,两物体A、B以轻绳相连,在恒力F 作用下做匀速运动。
《动量守恒定律》大单元整体教学设计 高中物理(人教版2019选择性必修第一册)
高中大单元整体教学设计案例单元教学课题高中物理选择性必修一第一章《动量守恒定律》学科物理年级高二单元动量守恒定律授课人Xxx单元内容本单元教学内容:本章共6节,大致可以划分为三个部分第一部分包括第1、2节,即“动量”“动量定理”,这部分内容侧重引导学生理解动量、冲量和动量定理,并能用其解释生产生活中的有关现象。
第二部分包括第3、4节,即“动量守恒定律”“实验:验证动量守恒定律”,这部分内容侧重介绍动量守恒定律的建立过程,并要求学生能用其解释生产生活中的有关现象。
第三部分包括第5、6节,即“弹性碰撞和非弹性碰撞”“反冲现象火箭”,这部分内容介绍动量守恒定律的应用。
本单元内容的逻辑结构:本单元内容可开发的教学活动与资源:学校实验室活动,学生自主探究、小组活动、网络共享资源。
本单元教学重点:动量冲量概念,动量定理理解运用。
动量守恒定律的理解运用。
本单元教学难点:动量定理处理流体问题。
综合运用动量守恒处理碰撞、反冲、火箭发射等综合性问题。
2020新课标要求1. 1.1理解冲量和动量。
通过理论推导和实验,理解动量定理和动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
1.1.2通过实验,了解弹性碰撞和非弹性碰撞的特点。
定量分析一维碰撞问题并能解释生产生活中的弹性碰撞和非弹性碰撞现象。
1.1.3体会用守恒定律分析物理问题的方法,体会自然界的和谐与统一。
单元学情高中物理必修课程中力学、电学的内容为学生初步形成物质观、运动与相互作用观和能量观奠定了重要的基础.“动量守恒定律”这一章为学生进一步形成运动与相互作用观提供帮助.动量和动量守恒定律在高中物理教学中占据着非常重要的地位.等级一能用动量的视角描述物体运动状态的变化,知道动量的变化量的描述和表达。
等级二能根据动量定理解释运动中的缓冲现象,运用动量守恒定律处理碰撞、打击和爆炸中的运动问题。
初步构建大动力观念。
等级三能对常见的生活生产、体育交通中的动量问题进行分析推理,过程中提出质疑,养成科学思维的严谨性和科学探究意识。
新教材高中物理人教版(2019)选择性必修 第一册-1.4 实验:验证动量守恒定律-教案
实验:验证动量守恒定律【教学目标】1.掌握动量守恒定律适用范围。
2.会用实验验证动量守恒定律。
【教学重难点】会用实验验证动量守恒定律。
【教学过程】一、实验思路教师:两个物体在发生碰撞时,作用时间很短。
根据动量定理,它们的相互作用力很大。
如果把这两个物体看作一个系统,那么,虽然物体还受到重力、支持力、摩擦力、空气阻力等外力的作用,但是有些力的矢量和为0,有些力与系统内两物体的相互作用力相比很小。
因此,在可以忽略这些外力的情况下,碰撞满足动量守恒定律的条件。
问题:我们应该怎样设计实验,使两个碰撞的物体所组成的系统所受外力的矢量和近似为0?学生思考,教师总结。
我们研究最简单的情况:两个物体碰撞前沿同一直线运动,碰撞后仍沿这条直线运动。
应该尽量创造实验条件,使系统所受外力的矢量和近似为0。
二、物理量的测量研究对象确定后,还需要明确所需测量的物理量和实验器材。
问题:想要验证动量守恒定律,需要测量哪些物理量?学生思考,教师总结:根据动量的定义,很自然地想到,需要测量物体的质量,以及两个物体发生碰撞前后各自的速度。
教师:那么物体的质量我们可以直接用天平测量,物体碰撞前后的速度呢?学生回忆之前我们学习了哪些测量物体速度的方法。
最后教师总结可行的方法进行实验的设计。
(一)方案一:研究气垫导轨上滑块碰撞时的动量守恒本案例中,我们利用气垫导轨来减小摩擦力,利用光电计时器测量滑块碰撞前后的速度。
实验装置如图所示,可以通过在滑块上添加已知质量的物块来改变碰撞物体的质量。
本实验可以研究以下几种情况:①选取两个质量不同的滑块,在两个滑块相互碰撞的端面装上弹性碰撞架,滑块碰撞后随即分开。
②在两个滑块的碰撞端分别装上撞针和橡皮泥,碰撞时撞针插入橡皮泥中,使两个滑块连成一体运动。
如果在两个滑块的碰撞端分别贴上尼龙拉扣,碰撞时它们也会连成一体。
③原来连在一起的两个物体,由于相互之间具有排斥的力而分开,这也可视为一种碰撞。
这种情况可以通过下面的方式实现。
1.3动量守恒定律+教学设计2023-2024学年高二上学期物理人教版(2019)选择性必修第一册
1.3 动量守恒定律教学设计(第1 课时)一、教学内容分析《动量守恒定律》是《普通高中物理课程标准(2017 年版2020 年修订)》选择性必修1 课程中“动量与动量守恒定律”主题下的内容。
课程标准要求为:通过理论推导和实验,理解动量守恒定律,能用其解释生产生活中的有关现象。
知道动量守恒定律的普适性。
查阅资料,了解中子的发现过程,讨论动量守恒定律在其中的作用。
《普通高中物理课程标准(2017 年版)解读》对课程标准的分析为:动量守恒定律对于发展学生的运动与相互作用观念和科学思维至关重要。
本条目强调理论推导和实验的统一,要求学生不但能用所学的牛顿运动定律和动量定理推导得出动量守恒定律,还要通过实验进行探究或验证,对物体相互作用过程中系统的动量守恒加深理解。
在此过程中,学生通过学习物理学研究问题的基本思路和方法,发展科学推理能力和科学论证能力,促进对物理知识的进一步关联整合,同时深化对“系统”的认识。
让学生在不同情境中应用动量守恒定律解释现象,分析和解决问题。
动量守恒定律虽然可以通过牛顿运动定律和运动学公式推导得出,但是物理学的研究表明,动量守恒定律比牛顿运动定律的适用性更广,对研究宏观物体和微观粒子都适用。
二、学情分析学生已从实验中知道碰撞前后物体动量之和不变,具备一定的逻辑思维能力,能在熟悉的问题情境中应用常见的物理模型,但在新情境中仍有困难;学生已掌握科学探究的一般方法,但基于证据证明物理结论的能力有待提高。
学生善于观察生活,对生活中的物理兴趣浓厚,有利于学生进行科学探究。
三、学习目标1.物理观念(1)相互作用观,理解动量守恒定律是物体与物体在相互作用过程中遵循的规律;(2)守恒观,即在“变化”中寻找“不变”,内力实现系统内物体间的动量相互转移,但总量保持不变。
2.科学思维(1)以动量定理为基础,理论推导系统总动量的变化原因;(2)“抓主要因素,忽略次要因素”来解读守恒条件;3.科学探究在理论探究中,养成小组团队合作的意识,熟悉问题、证据、解释、交流的科学探究方法;通过实验剪断细绳小车在弹簧作用下相向运动,验证动量守恒定律。
高中物理 第1章 动量守恒研究 实验 验证动量守恒定律教学案 鲁科版选修3-5-鲁科版高二选修3-5
实验验证动量守恒定律一、实验目的验证碰撞中的动量守恒.二、实验原理1.质量为m1和m2的两个小球发生正碰,假设碰前m1运动,m2静止,根据动量守恒定律应有:m1v1=m1v1′+m2v2′.2.因小球从斜槽上滚下后做平抛运动,由平抛运动知识可知,只要小球下落的高度相同,在落地前运动的时间就相同.那么小球的水平速度假设用飞行时间作时间单位,在数值上就等于小球飞出的水平距离.所以只要测出小球的质量及两球碰撞前后飞出的水平距离,代入公式,即m1OP=m1OM+m2ON.假设在实验误差允许X围内成立,就验证了两小球组成的系统碰撞前后总动量守恒.式中OP、OM和ON的意义如下图.三、实验器材斜槽,大小相等质量不同的小钢球两个,重垂线一条,白纸,复写纸,天平一台,刻度尺,圆规,三角板.四、实验步骤1.用天平测出两小球的质量,并选定质量大的小球为碰撞球.2.按照图所示安装实验装置,调整固定斜槽,调整时应使斜槽末端水平.3.白纸在下,复写纸在上且在适当位置铺放好,记下重垂线所指的位置O.4.不放被碰小球,让入射小球从斜槽上某固定高度处自由滚下,重复10次,用圆规画尽量小的圆把所有的小球落点圈在里面.圆心P就是小球落点的平均位置.5.把被碰小球放在槽口上,让入射小球从斜槽同一高度自由滚下,使它们发生碰撞,重复实验10次.用步骤4的方法,标出碰后入射小球落点的平均位置M和被碰小球落点的平均位置N,如下图.6.连接ON,测量线段OP、OM、ON的长度,将测量数据填入表中,最后代入m1OP=m1OM +m2ON,看在误差允许的X围内是否成立.五、须知1.斜槽轨道末端的切线必须水平,判断是否水平的方法是将小球放在斜槽轨道平直部分任一位置,假设小球均能保持静止,那么说明斜槽末端已水平.2.入射小球每次都必须从斜槽轨道同一位置由静止释放,可在斜槽适当高度处固定一挡板,使小球靠着挡板,然后释放小球.3.入射球的质量应大于被碰球的质量.4.实验过程中确保实验桌、斜槽、记录所用的白纸的位置要始终保持不变.5.在计算时一定要注意m1、m2与OP、OM和ON的对应关系.6.应尽可能的在斜槽较高的地方由静止释放入射小球.六、误差分析1.小球落点位置确定的是否准确是产生误差的一个原因,因此在确定落点位置时,应严格按步骤中的4、5去做.2.入射小球每次是否从同一高度无初速度滑下是产生误差的另一原因.3.两球的碰撞假设不是对心正碰那么会产生误差.4.线段长度的测量产生误差.5.入射小球释放的高度太低,两球碰撞时内力较小也会产生误差.实验的操作与数据处理如图,用“碰撞实验器〞可以验证动量守恒定律,即研究两个小球在轨道水平部分碰撞前后的动量关系.(1)实验中,直接测定小球碰撞前后的速度是不容易的,但是,可以通过仅测量________(填选项前的序号),间接地解决这个问题.A .小球开始释放高度hB .小球抛出点距地面的高度HC .小球做平抛运动的射程(2)图中O 点是小球抛出点在地面上的垂直投影.实验时,先让入射球m 1多次从斜轨上S 位置静止释放,找到其平均落地点的位置P ,测量平抛射程OP .然后,把被碰小球m 2静置于轨道的水平部分,再将入射球m 1从斜轨上S 位置静止释放,与小球m 2相碰,并多次重复.接下来要完成的必要步骤是________.(填选项前的符号)A .用天平测量两个小球的质量m 1、m 2B .测量小球m 1开始释放的高度hC .测量抛出点距地面的高度HD .分别找到m 1、m 2相碰后平均落地点的位置M 、NE .测量平抛射程OM 、ON(3)假设两球相碰前后的动量守恒,其表达式可表示为______________________________(用(2)中测量的量表示);假设碰撞是弹性碰撞,那么还应满足的表达式为________________(用(2)中测量的量表示).(4)经测定,m 1=45.0 g ,m 2=7.5 g ,小球落地点的平均位置距O 点的距离如下图.碰撞前、后m 1的动量分别为p 1与p 1′,那么p 1∶p 1′=________∶11;假设碰撞结束时m 2的动量为p 2′,那么p 1′∶ p 2′=11∶________.实验结果说明,碰撞前、后总动量的比值p 1p 1′+p 2′为________. (5)有同学认为,在上述实验中仅更换两个小球的材质,其他条件不变,可以使被碰小球做平抛运动的射程增大,请你用(4)中的数据,分析和计算出被碰小球m 2平抛运动射程ON 的最大值为________cm .[思路点拨] 此题可根据平抛运动、能量守恒定律等知识求解.[解析] (1)该实验是验证动量守恒定律,也就是验证两球碰撞前后动量是否相等,即验证m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′,由题图中装置可以看出,不放被碰小球m 2时,m 1从抛出点下落高度与放上m 2两球相碰后下落的高度H 相同,即在空中做平抛运动的下落时间t 相同,故有v 1=OP t ,v 1′=OM t ,v 2′=ON t,代入m 1v 1=m 1v 1′+m 2v 2′,可得m 1·OP =m 1·OM +m 2·ON ,只需验证该式成立即可,在实验中不需测出速度,只需测出小球做平抛运动的水平位移即可. (2)需先找出落地点才能测量小球的水平位移,测量小球的质量无先后之分. (3)假设是弹性碰撞,还应满足能量守恒, 即12m 1v 21=12m 1v 1′2+12m 2v 2′2, 即m 1·OP 2=m 1·OM 2+m 2·ON 2.(4)p 1p 1′=m 1·OP m 1·OM =OP OM =44.835.2=14∶11. p 1′p 2′=m 1·OM m 2·ON =45.0×35.207.5×55.68=11∶2.9. p 1p 1′+p 2′=m 1·OP m 1·OM +m 2·ON=45.0×44.8045.0×35.20+7.5×55.68≈1(1~1.01均可). (5)当两球发生弹性碰撞时,碰后m 2的速度最大,射程最大,由m 1·OP =m 1·OM +m 2·ON 与m 1·OP 2=m 1·OM 2+m 2·ON 2可解出ON 的最大值为76.8 cm .[答案] (1)C (2)ADE 或DEA 或DAE(3)m 1·OM +m 2·ON =m 1·OPm 1·OM 2+m 2·ON 2=m 1·OP 2 (4)14 2.9 1(1~1.01均可)(5)76.8实验的改进与创新如下图为气垫导轨上两个滑块A 、B 相互作用后运动过程的频闪照片,频闪的频率为10 Hz .开始时两个滑块静止,它们之间有一根被压缩的轻弹簧,滑块用绳子连接,绳子烧断后,两个滑块向相反方向运动.滑块A 、B 的质量分别为200 g 、300 g ,根据照片记录的信息,A 、B 离开弹簧后,A 滑块做________运动,其速度大小为________m /s ,本实验中得出的结论是________________________________________________________________________________________________________________________________________________.[解析] 由题图可知,A 、B 离开弹簧后,均做匀速直线运动,开始时v A =0,v B =0,A 、B 被弹开后,v A ′=0.09 m /s ,v B ′=0.06 m /s ,m A v A ′=0.2×0.09 kg ·m /s =0.018 kg ·m /sm B v B ′=0.3×0.06 kg ·m /s =0.018 kg ·m /s 由此可得:m A v A ′=m B v B ′,即0=m B v B ′-m A v A ′结论:两滑块组成的系统在相互作用过程中质量与速度乘积的矢量和守恒.[答案] 匀速直线 0.09 两滑块组成的系统在相互作用过程中质量与速度乘积的矢量和守恒1.(多项选择)在利用气垫导轨探究碰撞中的不变量实验中,哪些因素可导致实验误差( )A .导轨安放不水平B .小车上挡光板倾斜C .两小车质量不相等D .两小车碰后连在一起解析:选AB .选项A 中,导轨不水平,小车速度将受重力的影响,从而导致实验误差;选项B 中,挡光板倾斜会导致挡光板宽度不等于挡光阶段小车通过的位移,使计算速度出现误差,所以答案应为A 、B .2.(多项选择)在做利用悬线悬挂等大的小球探究碰撞中的不变量的实验中,以下说法正确的选项是( )A .悬挂两球的细线长度要适当且等长B .由静止释放小球以便较准确地计算小球碰前的速度C .两小球必须都是刚性球且质量相同D .两小球碰后可以粘合在一起共同运动解析:选ABD .两线等长能保证两球正碰,也就是对心碰撞,以减小实验误差,所以A正确.由于计算碰撞前速度时用到了mgh =12mv 2-0,即初速度为0时碰前的速度为v =2gh ,B 正确.本实验中对小球的材质性能无要求,C 错误.两球正碰后,有各种运动情况,所以D 正确.3.(多项选择)在用打点计时器做“探究碰撞中的不变量〞实验时,以下哪些操作是正确的( )A .相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了改变两车的质量B .相互作用的两车上,一个装上撞针,一个装上橡皮泥,是为了碰撞后粘在一起C .先接通打点计时器的电源,再释放拖动纸带的小车D .先释放拖动纸带的小车,再接通打点计时器的电源 解析:选BC .车的质量可以用天平测量,没有必要一个用撞针而另一个用橡皮泥配重.这样做的目的是为了碰撞后两车粘在一起有共同速度,选项B 正确;打点计时器的使用原那么是先接通电源,C 项正确.4.在利用平抛运动做“探究碰撞中的不变量〞实验中,安装斜槽轨道时,应让斜槽末端的切线保持水平,这样做的目的是( )A .入射球得到较大的速度B .入射球与被碰球对心碰撞后速度均为水平方向C .入射球与被碰球碰撞时动能无损失D .入射球与被碰球碰撞后均能从同一高度飞出解析:选B .实验中小球能水平飞出是实验成功的关键,只有这样才能使两个小球在空中运动时间相等.5.“探究碰撞中的不变量〞的实验中,入射小球质量m 1=15 g ,原来静止的被碰小球质量m 2=10 g ,由实验测得它们在碰撞前后的x -t 图象如下图,由图可知,入射小球碰撞前的m 1v 1是________,入射小球碰撞后的m 1v ′1是________,被碰小球碰撞后的m 2v ′2是________.由此得出结论________________________________________________________________________.解析:由题图可知碰撞前m 1的速度大小v 1=0.20.2m/s =1 m/s 故碰撞前的m 1v 1=0.015×1 kg ·m/s =0.015 kg ·m/s碰撞后m 1的速度大小v ′1=0.3-0.20.4-0.2m/s =0.5 m/s m 2的速度大小v ′2=0.35-0.20.4-0.2m/s =0.75 m/s 故m 1v ′1=0.015×0.5 kg ·m/s =0.007 5 kg ·m/sm2v′2=0.01×0.75 kg·m/s=0.007 5 kg·m/s可知m1v1=m1v′1+m2v′2.答案:0.015 kg·m/s 0.007 5 kg·m/s0.007 5 kg·m/s 碰撞中mv的矢量和是守恒的量6.用如下图的装置可以完成“探究碰撞中的不变量〞实验.(1)假设实验中选取的A、B两球半径相同,为了使A、B发生一维碰撞,应使两球悬线长度________,悬点O1、O2之间的距离等于________.(2)假设A、B两球的半径不相同,利用本装置能否完成实验?如果你认为能完成,请说明如何调节?解析:(1)为了保证一维碰撞,碰撞点应与两球在同一条水平线上.故两球悬线长度相等,O1、O2之间的距离等于球的直径.(2)如果两球的半径不相等,也可完成实验.调整装置时,应使O1、O2之间的距离等于两球的半径之和,两球静止时,球心在同一水平高度上.答案:(1)相等球的直径(2)见解析7.把两个大小相同、质量不等的金属球用细线连接起来,中间夹一被压缩了的轻弹簧,置于摩擦可以忽略不计的水平桌面上,如下图,现烧断细线,观察两球的运动情况,进行必要的测量,探究物体间发生相互作用时的不变量.测量过程中:(1)还必须添加的器材有________________________________________________________________________.(2)需直接测量的数据是________________________________________________________________________.解析:两球被弹开后,分别以不同的速度离开桌面做平抛运动,两球做平抛运动的时间相等,均为t=2hg(h为桌面离地的高度).根据平抛运动规律,由两球落地点距抛出点的水平距离x=v·t,知两物体水平速度之比等于它们的射程之比,即v1∶v2=x1∶x2,因此本实验中只需测量x1、x2即可.测量x1、x2时需准确记下两球落地点的位置,故需要直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤和木板等.假设要探究m1x1=m2x2或m1x21=m2x22或x1m1=x2m2是否成立,还需要用天平测量两球的质量m1、m2.答案:(1)直尺、纸、复写纸、图钉、细线、铅锤、木板、天平(2)两球的质量m1、m2以及它们做平抛运动的射程x1、x28.某同学设计了一个用打点计时器探究碰撞过程中不变量的实验:在小车甲的前端粘有橡皮泥,推动小车甲使之做匀速直线运动.然后与原来静止在前方的小车乙相碰并粘合成一体,而后两车继续做匀速直线运动,他设计的具体装置如下图.在小车甲后连着纸带,打点计时器打点频率为50 Hz,长木板下垫着小木片用以平衡摩擦力.(1)假设已得到打点纸带如下图,并测得各计数点间距并标在图上,A为运动起始的第一点,那么应选________段计算小车甲的碰前速度,应选________段来计算小车甲和乙碰后的共同速度(以上两空选填“AB〞“BC〞“CD〞或“DE〞).(2)已测得小车甲的质量m甲=0.40 kg,小车乙的质量m乙=0.20 kg,由以上测量结果可得:碰前m甲v甲+m乙v乙=________kg·m/s;碰后m甲v′甲+m乙v′乙=________kg·m/s.(3)通过计算得出的结论是什么?________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 解析:(1)观察打点计时器打出的纸带,点迹均匀的阶段BC应为小车甲与乙碰前的阶段,CD段点迹不均匀,故CD应为碰撞阶段,甲、乙碰撞后一起匀速直线运动,打出间距均匀的点,故应选DE段计算碰后共同的速度.(2)v甲=BCΔt=1.05 m/s,v′=DEΔt=0.695 m/sm甲v甲+m乙v乙=0.420 kg·m/s碰后m甲v′甲+m乙v′乙=(m甲+m乙)v′=0.60×0.695 kg·m/s=0.417 kg·m/s.(3)在误差允许X围内,碰撞前后两个小车的mv之和是相等的.答案:(1)BCDE(2)0.420 0.417(3)在误差允许X围内,碰撞前后两个小车的mv之和是相等的。
动量守恒定律教案
动量守恒定律教案动量守恒定律教案1一、教材分析在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。
因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。
接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。
具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。
通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。
整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标4.1知识与技能(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。
今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。
具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 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(如图二所示),求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?(2)碰撞前后钢球的动量变化?分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。
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高中物理动量守恒定律教案三篇导读:本文高中物理动量守恒定律教案三篇,仅供参考,如果觉得很不错,欢迎点评和分享。
篇一教学目标:一、知识目标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.二、能力目标1、运用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律.2、能运用动量守恒定律解释现象.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、情感目标1、培养实事求是的科学态度和严谨的推理方法.2、使学生知道自然科学规律发现的重大现实意义以及对社会发展的巨大推动作用.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.教学过程: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,会出现怎样的总结果?这类问题在我们的日常生活中较为常见,例如,两个紧挨着站在冰面上的同学,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,又如火车编组时车厢的对接,飞船在轨道上与另一航天器对接,这些过程中相互作用的物体的动量都有变化,但它们遵循着一条重要的规律.(-)系统为了便于对问题的讨论和分析,我们引入几个概念.1.系统:存在相互作用的几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.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.(二)相互作用的两个物体动量变化之间的关系【演示】如图所示,气垫导轨上的A、B两滑块在P、Q两处,在A、B间压紧一被压缩的弹簧,中间用细线把A、B拴住,M和N 为两个可移动的挡板,通过调节M、N的位置,使烧断细线后A、B 两滑块同时撞到相应的挡板上,这样就可以用SA和SB分别表示A、B两滑块相互作用后的速度,测出两滑块的质量mA\mB和作用后的位移SA和SB比较mASA和mBSB.高二物理《动量守恒定律》教案1.实验条件:以A、B为系统,外力很小可忽略不计.2.实验结论:两物体A、B在不受外力作用的条件下,相互作用过程中动量变化大小相等,方向相反,即△pA=-△pB或△pA+△pB=0【注意】因为动量的变化是矢量,所以不能把实验结论理解为A、B两物体的动量变化相同.(三)动量守恒定律1.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:p=p’,对由A、B两物体组成的系统有:mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)mA、mB分别是A、B两物体的质量,vA、vB、分别是它们相互作用前的速度,vA’、vB’分别是它们相互作用后的速度.【注意】式中各速度都应相对同一参考系,一般以地面为参考系.(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.成立条件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.适用范围动量守恒定律是自然界最重要最普遍的规律之一,大到星球的宏观系统,小到基本粒子的微观系统,无论系统内各物体之间相互作用是什么力,只要满足上述条件,动量守恒定律都是适用的.(四)由动量定理和牛顿第三定律可导出动量守恒定律设两个物体m1和m2发生相互作用,物体1对物体2的作用力是F12,物体2对物体1的作用力是F21,此外两个物体不受其他力作用,在作用时间△Vt内,分别对物体1和2用动量定理得:F21△Vt=△p1;F12△Vt=△p2,由牛顿第三定律得F21=-F12,所以△p1=-△p2,即:△p=△p1+△p2=0或m1v1+m2v2=m1v1’+m2v 2’.【例1】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?高二物理《动量守恒定律》教案【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.【例2】如图所示是A、B两滑块在碰撞前后的闪光照片部分示意图,图中滑块A的质量为0.14kg,滑块B的质量为0.22kg,所用标尺的最小刻度是0.5cm,闪光照相时每秒拍摄10次,试根据图示回答:高二物理《动量守恒定律》教案(1)作用前后滑块A动量的增量为多少?方向如何?(2)碰撞前后A和B的总动量是否守恒?【解析】从图中A、B两位置的变化可知,作用前B是静止的,作用后B向右运动,A向左运动,它们都是匀速运动.mAvA+mBvB=mAvA’+mBvB’(1)vA=SA/t=0.05/0.1=0.5(m/s);vA′=SA′/t=-0.005/0.1=-0.05(m/s)△pA=mAvA’-mAvA=0.14*(-0.05)-0.14*0.5=-0.077(kg·m/s),方向向左.(2)碰撞前总动量p=pA=mAvA=0.14*0.5=0.07(kg·m/s)碰撞后总动量p’=mAvA’+mBvB’=0.14*(-0.06)+0.22*(0.035/0.1)=0.07(kg·m/s)p=p’,碰撞前后A、B的总动量守恒.【例3】一质量mA=0.2kg,沿光滑水平面以速度vA=5m/s 运动的物体,撞上静止于该水平面上质量mB=0.5kg的物体B,在下列两种情况下,撞后两物体的速度分别为多大?(1)撞后第1s末两物距0.6m.(2)撞后第1s末两物相距3.4m.【解析】以A、B两物为一个系统,相互作用中无其他外力,系统的动量守恒.设撞后A、B两物的速度分别为vA’和vB’,以vA的方向为正方向,则有:mAvA=mAvA’+mBvB’;vB’t-vA’t=s(1)当s=0.6m时,解得vA’=1m/s,vB’=1.6m/s,A、B同方向运动.(2)当s=3.4m时,解得vA’=-1m/s,vB’=2.4m /s,A、B反方向运动.【例4】如图所示,A、B、C三木块的质量分别为mA=0.5Kg,mB=0.3Kg,mC=0.2Kg,A和B紧靠着放在光滑的水平面上,C以v0=25m/s的水平初速度沿A的上表面滑行到B的上表面,由于摩擦最终与B木块的共同速度为8m/s,求C刚脱离A时,A的速度和C的速度.高二物理《动量守恒定律》教案【解析】C在A的上表面滑行时,A和B的速度相同,C在B 的上表面滑行时,A和B脱离.A做匀速运动,对A、B、C三物组成的系统,总动量守恒.篇二一、教材分析在第一节课“探究碰撞中的不变量”的基础上总结出动量守恒定律就变得水到渠成。
因此本堂课先是在前堂课的基础上由老师介绍物理前辈就是在追寻不变量的努力中,逐渐明确了动量的概念,并经过几代物理学家的探索与争论,总结出动量守恒定律。
接下来学习动量守恒的条件,练习应用动量守恒定律解决简单问题。
二、学情分析学生由于知道机械能守恒定律,很自然本节的学习可以与机械能守恒定律的学习进行类比,通过类比建立起知识的增长点。
具体类比定律的内容、适用条件、公式表示、应用目的。
三、教法分析通过总结前节学习的内容来提高学生的分析与综合能力,通过类比教学来提高学生理解能力。
通过练习来提高学生应用理论解决实际问题的能力。
整个教学过程要围绕上述能力的提高来进行。
四、教学目标4.1知识与技能(1)知道动量守恒定律的内容、适用条件。
(2)能应用动量守恒定律解决简单的实际问题。
4.2过程与方法在学习的过程中掌握动量守恒定律,在练习的过程中应用动量守恒定律,并掌握解决问题的方法。
4.3情感态度与价值观体验理论的应用和理论的价值。
五、教学过程设计[复习与总结]前一节通过同学们从实验数据的处理中得出:两个物体各自的质量与自己速度的乘积之和在碰撞过程中保持不变。
今天我还要告诉大家,科学前辈在追寻“不变量”的过程,逐渐意识到物理学中还需要引入一个新的物理量——动量,并定义这个物理量的矢量。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量的定义。
具体有定义文字表述、公式表示、方向定义、单位。
[例题1]一个质量是0.1kg的钢球,以6 m/s 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(如图二所示),求:(1)碰撞前后钢球的动量各是多少?(2)碰撞前后钢球的动量变化?分析:动量是矢量,虽然碰撞前后钢球速度的大小没有变化,都是6m/s,但速度的方向变化了,所以动量也发生了变化。
为了求得钢球动量的变化量,先要确定碰撞前和碰撞后钢球的动量。
碰撞前后钢球是在同一条直线上运动的。
选定坐标的方向为矢量正方向。
解:略[阅读与学习]学生阅读课本掌握系统、内力和外力概念。
师:请一个同学举例说明什么系统?什么叫内力?什么叫外力?生:两个同学站在冰面上做互推游戏。
如果我们要研究互推后两个人的速度大小,可以把两人看成一个系统。
两人的相互作用力为内力。
两人所受的重力和支持力为外力。
[阅读与学习]学生阅读课本掌握动量守恒定律。
例题2: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。
[要求]学生练习后,先做好的学生将解答过程写在黑板上,老师依据学生的解答进行点评。
目的让学生学会判断动量守恒定律成立的条件,会利用动量守恒定律列方程,根据计算结果判断运动方向。
例题3:甲、乙两位同学静止在光滑的冰面上,甲推了乙一下,结果两人相反方向滑去。
甲推乙前,他们的总动量为零。
甲推乙后,他们都有了动量,总动量还等于零吗?已知甲的质量为50kg、乙的质量为45kg,甲的速率与乙的速率之比是多少?[要求]学生思考后回答问题:因为动量是矢量,正是因为是矢量,两个运动方向相反的人的总动量才能为零。
再要求学生列方程求解,并注意矢量的方向。
六、教学反思因为有前一节课的探究过程和探究结论,在此基础上总结出动量守恒定律,学生很容易接受。
课堂中把动量守恒定律与机械能守恒定律进行类比教学收到了很好的效果。
对于物理知识的学习应以学生自主学习为主,老师要对学生的学习效果进行有效监控。
动量守恒定律和的简单应用要以学生自主练习为主,老师要对学生的练习结果进行有效点评。