1、动量守恒定律说课课件绝对精品5432 1教材的地位与作用教材的地位与作用动量守恒定律是实验定律，是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发动量守恒定律是实验定律，是自然界普遍适应的基本规律之一，它比牛顿定律发现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光现的早，应用比牛顿定律更为广泛，如可以适用于牛顿定律不能够解决的接近光速的高速运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些速的高速运动问题和微观粒子的相互作用；即使在牛顿定律的应用范围内的某些问题，如碰撞、反冲问题，如碰撞、反冲、多过程、多过程问题等，动量守恒定律也更能够体现它简单、方便问题等，动量
2、守恒定律也更能够体现它简单、方便的优点。的优点。在在物理物理选修本中，前节教材讲述的冲量动量及动量定理是全章的基础知识选修本中，前节教材讲述的冲量动量及动量定理是全章的基础知识,在在中学物理中用动量定理处理的对象一般是单体中学物理中用动量定理处理的对象一般是单体,本节则将研究对象拓展到系统本节则将研究对象拓展到系统,在动在动量定理的基础上概括出动量守恒定律量定理的基础上概括出动量守恒定律,因此因此,本节内容是上节内容的深化和延伸。该本节内容是上节内容的深化和延伸。该定律对众多的研究对象定律对众多的研究对象,用更为复杂的数学表述形式用更为复杂的数学表述形式,深入地概括了封闭系统中的一深入地概括了
3、封闭系统中的一般规律般规律,所以不仅是本章的核心内容所以不仅是本章的核心内容,也是整个选修也是整个选修3-5的重点的重点.与旧课标对比，教材顺序上的调整体现探究理念。学好本节内容与旧课标对比，教材顺序上的调整体现探究理念。学好本节内容,对今后综合处理对今后综合处理物理问题以及学习新的物理知识都是至关重要的物理问题以及学习新的物理知识都是至关重要的.在新课标的高考中，对运动过程中较多过程的动量守恒和与能量联系较多较复杂在新课标的高考中，对运动过程中较多过程的动量守恒和与能量联系较多较复杂的问题，考察力度越来越小，但对基础的动量守恒模型仍作为必考内容。的问题，考察力度越来越小，但对基础的动量守恒模
4、型仍作为必考内容。不受外力作用或它们受到的外不受外力作用或它们受到的外力之和为零或受外力但内力远力之和为零或受外力但内力远大于外力或某一方向外力为零大于外力或某一方向外力为零定律内容：相互作用的物体，如果不受外定律内容：相互作用的物体，如果不受外力作用或它们受到的外力之和为零，力作用或它们受到的外力之和为零，则它们的总动量保持不变。则它们的总动量保持不变。学情分析学情分析知识基础：知识基础：1.1.牛顿定律。牛顿定律。2.2.动量定理动量定理能力基础：能力基础：数学公式数学公式字母运算字母运算v两个及以上物体相互作用并进行动量传递的生活两个及以上物体相互作用并进行动量传递的生活实例很多，学生对
5、这方面有一定的感受，引导学实例很多，学生对这方面有一定的感受，引导学生从动量的角度去看待这类问题，为学生创设较生从动量的角度去看待这类问题，为学生创设较为丰富的问题情境，引导学生举例，从生活实例为丰富的问题情境，引导学生举例，从生活实例构建物理模型，显得十分必要。只要构建出碰撞构建物理模型，显得十分必要。只要构建出碰撞模型，引导学生用公式变化出关于动量的表达式模型，引导学生用公式变化出关于动量的表达式，经过努力应该能推导动量守恒定律。，经过努力应该能推导动量守恒定律。知识目标知识目标能用一维、两能用一维、两体模型推导动体模型推导动量守恒定律，量守恒定律，理解并掌握动理解并掌握动量守恒定律的量守
6、恒定律的内容，了解动内容，了解动量守恒定律几量守恒定律几种不同的数学种不同的数学表达式表达式 能力目标能力目标理解动量守恒条理解动量守恒条件，能在具体问件，能在具体问题中判定动量是题中判定动量是否守恒；熟练应否守恒；熟练应用动量守恒定律用动量守恒定律解决问题，知道解决问题，知道应用动量守恒定应用动量守恒定解决实际问题的解决实际问题的基本思路和方法基本思路和方法 情感态度与情感态度与 价值观价值观让学生感受研让学生感受研究物理量的守究物理量的守恒关系是一种恒关系是一种科学思维方法科学思维方法培养学生自主培养学生自主探究、合作交探究、合作交流的良好习惯流的良好习惯。动量守恒定律的推导及其守恒条件的
7、分析动量守恒定律的推导及其守恒条件的分析重点重点动量守恒定律的理解，动量守恒的实际应用模型。动量守恒定律的理解，动量守恒的实际应用模型。难点难点注重参与注重直观性注重知能统一教教法法选选 择择 学学 法法指指导导学会到会学教学过程复复习习引引入入123456公公式式推推导导条条件件分分析析定定律律应应用用反反思思总总结结布布置置作作业业问题：问题：动量定理的内容。动量定理的内容。1 本章第一节的实验。本章第一节的实验。2 让学生回顾上节课知识，为模型建立和公式推导做准备。让学生回顾上节课知识，为模型建立和公式推导做准备。复习引入形成新知1 一个人在一辆小车里用力推车，车会不会动？形成新知2在理
8、想中光滑的结冰的湖面上，你可以怎么出来呢？在理想中光滑的结冰的湖面上，你可以怎么出来呢？形成新知引导学生思考：研究对象的选取，内力、外力对于改变系统参量的作用，为将要推导的动量守恒埋下伏笔。模型一：模型一：在光滑水平面上做匀速运动在光滑水平面上做匀速运动的的A A、B B两个小球，质量分别是两个小球，质量分别是m m1 1和和m m2 2，沿着，沿着同一直线向同一直线向相相同的方向运动，速度分别是同的方向运动，速度分别是v v1 1和和v v2 2，且，且v v2 2vv1 1，经过经过一段时间后，一段时间后，m m2 2追上了追上了m m1 1，两球发生碰撞，两球发生碰撞，碰碰撞后的速度分别
9、是撞后的速度分别是vv1 1和和vv2 2。应当指出，教材中推导一维动量守恒定律的应当指出，教材中推导一维动量守恒定律的数学表达时，所借助的是在光滑平面上的两数学表达时，所借助的是在光滑平面上的两体碰撞模型。这个模型虽然简单，也便于学体碰撞模型。这个模型虽然简单，也便于学生接受，但因力学环境较简单，对揭示动量生接受，但因力学环境较简单，对揭示动量守恒的条件，特别是阐述在系统受到合外力守恒的条件，特别是阐述在系统受到合外力为零时动量守恒、系统内相互作用的内力远为零时动量守恒、系统内相互作用的内力远大于其所受合外力时系统动量近似守恒，显大于其所受合外力时系统动量近似守恒，显得论述不够充分。学生常在
10、确定动量守恒定得论述不够充分。学生常在确定动量守恒定律成立条件时发生错误，有鉴于此，可另选律成立条件时发生错误，有鉴于此，可另选受力较为复杂的两体模型。受力较为复杂的两体模型。质量分别为质量分别为的、两物体叠放在的、两物体叠放在水平面上，所有接触面均粗糙，两物体具有水平面上，所有接触面均粗糙，两物体具有水平速度且分别为水平速度且分别为、（设（设）。在水平拉力。在水平拉力作用下，经时间作用下，经时间，两者速度，两者速度分别为分别为、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、（）由学生分析两物体的受力情况（图中竖直方向为平衡态，所受重力、弹力未画出），指出其中的一对作用力与反
11、作用力（图中均用弹力未画出），指出其中的一对作用力与反作用力（图中均用表示）。表示）。（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列（）在教师指导下，由学生分别以、为对象，利用动量定理导出下列方程：方程：（）教师提出将上述两方程相加，可得：（）教师提出将上述两方程相加，可得：)()()(22112211vmvmvmvmtfF11111)(vmvmtfF22221)(vmvmtFf教师结合模型介绍系统、内力、外力及动量守恒的教师结合模型介绍系统、内力、外力及动量守恒的概念，并进一步指出：概念，并进一步指出：将前述两式加的物理意义是，把研究对象由单将前述两式加的物理意义是，把研究对象
12、由单体扩展为系统；体扩展为系统；内力（一对内力（一对）只能在）只能在系统内的体间传递动系统内的体间传递动量，不能改变系统的总动量；量，不能改变系统的总动量；外力（及）可以改变系统的总动量，且外外力（及）可以改变系统的总动量，且外力的冲量等于系统动量的增量（系统动量定理，力的冲量等于系统动量的增量（系统动量定理，不要求全体学生掌握）。不要求全体学生掌握）。（）师生共同分析系统动量守恒的条件：先由学生分组（）师生共同分析系统动量守恒的条件：先由学生分组讨论，再由各组代表发言，教师最后总结，若使下述守恒讨论，再由各组代表发言，教师最后总结，若使下述守恒方程成立，即有方程成立，即有其必要且充分条件是：
13、其必要且充分条件是：1，即系统不受外力（可将系统视为竖直，即系统不受外力（可将系统视为竖直方向不受外力，理想条件）方向不受外力，理想条件）2，即系统虽受外力但所受外力的合力零，即系统虽受外力但所受外力的合力零22112211vmvmvmvm启发学生或者提问学生思考新的实例：启发学生或者提问学生思考新的实例：比如：斜向发射炮弹或给出如下模型比如：斜向发射炮弹或给出如下模型将质量将质量m的小球以大小为的小球以大小为V0，仰角为，仰角为的初速度抛入一装有的初速度抛入一装有砂子的总质量为砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与地面无摩擦，的静止的砂车中，砂车与地面无摩擦，球与车的共同速度多大？球与车的共
14、同速度多大？提示学生分方向分析提示学生分方向分析.归纳总结条件：归纳总结条件：3.某一方向合外力为零，则在这一方向上动量守恒。某一方向合外力为零，则在这一方向上动量守恒。质量均为质量均为的的、两木块从同一高度自由下落当两木块从同一高度自由下落当木块落至某一木块落至某一位置时被以速度位置时被以速度水平飞来的质量为水平飞来的质量为的子弹击中（设子弹未穿出），的子弹击中（设子弹未穿出），则则、两木块在空中运动的时间两木块在空中运动的时间、的关系是的关系是无法比较无法比较分析分析与子弹构成的系统：与子弹构成的系统：（）水平方向不受外力，动量守恒（）水平方向不受外力，动量守恒（）竖直方向：子弹击中瞬间（
15、）竖直方向：子弹击中瞬间在竖直方向的速度在竖直方向的速度，击中后共同速度为，击中后共同速度为，击中经历的时间为，击中经历的时间为，则方程，则方程2有（有（）（）由于重力（由于重力（）为有限量，且为有限量，且 极小，重力的冲量趋于零，故极小，重力的冲量趋于零，故有（有（），即竖直方向动量近似守恒依，即竖直方向动量近似守恒依知选项知选项正确，正确，据此有动量近似守恒的条件：据此有动量近似守恒的条件：4.系统所受外力的矢量和不为零，但为有限量，且相互作用的时间系统所受外力的矢量和不为零，但为有限量，且相互作用的时间极短（极短（），则外力的总冲量近似为零，系统的动量近似守恒。），则外力的总冲量近似为零
16、，系统的动量近似守恒。，即系统不受外力，即系统不受外力1，系统虽受外力但外力的合力为，系统虽受外力但外力的合力为02某一方向合外力为某一方向合外力为03内力远大于外力内力远大于外力4（1）（2）（3）pp抛出的手雷在最高点时水平速度为抛出的手雷在最高点时水平速度为10m/s，这时忽然炸成两块，其中大，这时忽然炸成两块，其中大块质量块质量300g仍按原方向飞行，其速度测得为仍按原方向飞行，其速度测得为50m/s，另一小块质量为，另一小块质量为200g，求它的速度的大小和方向。，求它的速度的大小和方向。分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力分析：手雷在空中爆炸时所受合外力应是它受到的重力
17、G=(m1+m2)g，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间，内力远大于外力时，外力可以不计，可见系统的动量并不守恒。但在爆炸瞬间，内力远大于外力时，外力可以不计，系统的动量近似守恒。系统的动量近似守恒。设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度设手雷原飞行方向为正方向，则整体初速度 smv100m1=0.3kg的大块速度为的大块速度为 smv501m2=0.2kg的小块速度为的小块速度为 2v由动量守恒定律：由动量守恒定律：2211021)vmvmvmm（smmvmvmmv50)(2110212此结果表明，质量为此结果表明，质量为200克的部分以克的部分以50m/s的速度向反方向运动，其中负号的速
18、度向反方向运动，其中负号表示与所设正方向相反表示与所设正方向相反(1)分析题意，明确研究对象分析题意，明确研究对象(系统系统).(2)对系统内的物体进行受力分析，明确内力、外对系统内的物体进行受力分析，明确内力、外力，判断是否满足动量守恒的条件力，判断是否满足动量守恒的条件.(3)明确研究系统的相互作用过程，确定过程的初、明确研究系统的相互作用过程，确定过程的初、末状态，对一维相互作用问题，先规定正方向，末状态，对一维相互作用问题，先规定正方向，再确认各状态物体的动量或动量表述再确认各状态物体的动量或动量表述.(4)利用守恒定律列方程，代入已知量求解利用守恒定律列方程，代入已知量求解.(5)依
19、据求解结果，按题目的要求回答问题依据求解结果，按题目的要求回答问题.CvAv两块厚度相同的木块两块厚度相同的木块A和和B，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别，紧靠着放在光滑的水平面上，其质量分别为，为，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量的滑，它们的下底面光滑，上表面粗糙；另有一质量的滑块块C（可视为质点）以（可视为质点）以 的速度恰好水平地滑到的速度恰好水平地滑到A的上表面，如图所示，的上表面，如图所示，由于摩擦，滑块最后停在木块由于摩擦，滑块最后停在木块B上，上，B和和C的共同速度为的共同速度为3.0m/s，求：，求：（1）木块）木块A的最终速度；的最终速度；（2）滑块）滑块C离开离
20、开A时的速度。时的速度。当当C滑上滑上A后，由于有摩擦力作用，将带动后，由于有摩擦力作用，将带动A和和B一起运动，直至一起运动，直至C滑上滑上B后，后，A、B两木块分离，分离时木块两木块分离，分离时木块A的速度为。最后的速度为。最后C相对静止在相对静止在B上，与上，与B以共以共同速度运动，由动量守恒定律有同速度运动，由动量守恒定律有ABCv0（1）这是一个由）这是一个由A、B、C三个物体组成的系统，三个物体组成的系统，以这系统为研究对象，当以这系统为研究对象，当C在在A、B上滑动时，上滑动时，A、B、C三个物体间存在相互作用，但在水平方向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，
21、因此系统的动量守恒。不存在其他外力作用，因此系统的动量守恒。BCBAACCvmmvmvm)(smvA6.2kgmkgmBA3.0,5.0smvC25（2）为计算，我们以）为计算，我们以B、C为系统，为系统，C滑上滑上B后与后与A分离，分离，C、B系统水平系统水平方向动量守恒。方向动量守恒。C离开离开A时的速度为时的速度为 ，B与与A的速度同为的速度同为 ，由动量守，由动量守恒定律有恒定律有CvAvBCBCCABvmmvmvm)(smvC2.4ABCv0让做错的同学分析错误所在，指出易错点。让做错的同学分析错误所在，指出易错点。例如：例如：1.选择研究对象的重要性。选择研究对象的重要性。2.注重
22、过程的初态末态。注重过程的初态末态。3.动量守恒定律的系统性、相对性、动量守恒定律的系统性、相对性、同时性、矢量性同时性、矢量性让学生总结让学生总结1.内容。内容。2.条件。条件。3.步骤。步骤。4.易错点。易错点。布置作业P17 练习6 练习7 通过问题串引领学生体会知识发生和发展过程。通过问题串引领学生体会知识发生和发展过程。还原学生主动探索问题的过程，从多个角度增强还原学生主动探索问题的过程，从多个角度增强教学的动态性。教学的动态性。注重教学的直观性，还原物理模型的直观特征。注重教学的直观性，还原物理模型的直观特征。内容动量守恒动量守恒条件易错点两个物块模型板演区投影区投影区恳请各位老师多提宝贵意见！恳请各位老师多提宝贵意见！衷心感谢大家衷心感谢大家THANKS谢谢聆听
