1、第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律“守恒律”思想的渊源 追求“不变性”是科学思想的萌芽 “自然不允许魔法式的变换,而是要求过程按一定的规律进行,它确定出一个禁戒的王国,限制着事物发生的可能性。科学就是要在那万般变化的自然界里找出不变性，这就是各种各样的守恒律”冯劳厄：“物理学的任务是要发现普遍的自然规律，而且又因为这样的规律的最简单的形式之一，是它表明了某种物理量的不变性，所以对于守恒量的研究不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向。”在寻求各种各样的“不变性”或“守恒律”的过程中，运动的守恒量究竟是什么，曾引起激烈的争论。众多科学家都卷入其中的这一争论（17世纪末18世纪中叶）终于确
2、立了两个既有区别又有联系的物理量“能量”和“动量”用什么来量度物质的运动？法国笛卡尔基于自然哲学的观点 世界是由物质和运动组成的。“上帝创造了广延（物质），并把运动放进宇宙，此后就听其自然的进行。所以宇宙中运动的总量必定是个常数。”动量 笛卡尔 动量和动量守恒的初步思想 用物质和运动的乘积作为运动的量度 惠更斯进一步完善动量概念 赋予动量矢量性 发现弹性碰撞中 动量守恒和活力（mv2）守恒 牛顿1687自然哲学的数学原理明确定义了动量概念，并用它来表述第二定律 明确了质量、动量、力三个基本概念“活力”德国莱布尼兹 1686提出用活力（mv2）来量度运动达朗贝尔的“最后判决”法国达朗贝尔1743
3、动力学论序认为争论是“咬文嚼字”，他认为两种是量度等价的。当物体受到在一瞬间（t）就足以使运动停止的障碍时，物体克服障碍的能力与物体的动量成正比。而当物体受到阻碍做减速运动经过一段距离而停下来时，阻碍作用由那段距离表现出来，这种作用与活力成正比。所以，mv 和 mv2 都是“运动的力”的量度，只是他们适用于不同的情况。达朗贝尔的“判决”指出了两种量度的有效性 接触到了“动量的变化与力和作用时间有关，而活力的变化与力和物体运动距离有关”的认识。“判决”是形式上的，是从动量定理和动能定理的模糊认识去看，在不同运动形式相互转化、能量守恒和转化定律没有发现之前，不可能认识动量和动能作为机械运动的两种量
4、度的意义和本质的区别。恩格斯的总结。19世纪下半叶，能量概念和能量转化和守恒定理确立 机械运动确实有两种量度。如果已经存在着的机械运动保持机械运动的形态儿传递，那么它是依照质量和速度的乘积这一公式进行传递的 但是，如果机械运动是这样传递，即它作为机械运动而消失，并以位能、热、电等等形态重新出现一句话，如果它转变为另一种形态的运动，那么这一形态的运动的量就同原来运动着的物体的质量和速度的平方的乘积成正比。一句话，mv是以机械运动来量度的机械运动；mv2/2是以机械运动所具有的变为一定量的其他形态的运动的能力来量度的机械运动。动量概念的发展 经典力学中的实物粒子 电磁波的动量 狭义相对论中的动量、
5、动量和能量的关系 光子的动量和能量教学建议必修加选修 第八章 动量 一 冲量和动量 二 动量定理 三 动量守恒定律 四 动量守恒定律的应用 五 反冲运动 火箭 新概念物理 第五章 动量和角动量守恒定律 第一节 动量概念的确立及其意义 1.1引入新概念:走向科学进步的重要方法 1.2惠更斯对碰撞的研究 1.3动量 1.4关于运动量度的争论 第二节 动量定理 第三节 动量守恒定律 第四节 碰撞和反冲新教材 1 实验：探究碰撞中的不变量 2 动量和动量定理 3 动量守恒定律 4 碰撞 5 反冲运动 火箭 新版教材思路追寻科学足迹，体现科学发展的历程，使学生经历科学研究的过程，体会科学研究的方法教学建
6、议第一节实验：探究碰撞中的不变量 1结合学史和实验引入（基本功备课时魏华的一个“玩笑”）看到碰撞小球的实验，你想到了什么？牛顿想.笛卡尔想莱布尼兹想，引入学史 这个引入有两个好处：一是引起学生兴趣，明确研究的方向，二是结合学史，简化探究过程。2学生经历12组实验数据的处理，不宜过繁 如学生设计具体情景并进行交流，然后分组进行不同的碰撞，交流结果 3对教材的一点思考：在教材中，探究比较了mv，mv2，v/m等，是为了让学生体验探究的过程，但结合实际，可让学生仅针对mv，mv2中进行探究。4对于结果，学习深入的过程中，不断加深理解，不是简单的肯定和否定第二节动量和动量定理 重点问题 什么是动量 动
7、量的变化量由何决定 冲量 两种思路1（情景、实验引入生动）2 从守恒量mv有重要的意义，定义概念（理论引入和前一节学习联系紧密）传统思路 实验引入（演示、学生分组），体会运动改变的大小（效果），不仅决定于力的大小，还决定于作用时间的长短引入冲量 理论探究冲量和物体的速度及速度变化的关系（通过牛顿定律），对比动能定理（方法迁移）引入动量 归纳动量定理 mv有特殊的意义，定义为动量 对于碰撞中的每一个物体,它的动量都可以增加或减少,那么,每一个物体动量变化量由什么决定呢?根据牛顿第一定律,物体在不受外力时,总保持静止或匀速直线运动状态,因而动量mv不会改变 物体动量的变化必和它的受力情况相联系 理
8、论推导 定义冲量 动量定理新思路 理解动量、动量变化的矢量性 对比牛顿第二定律（瞬时效果）与动量定理（对时间累积的效果）第三节动量守恒定律 在第一节、第二节的基础上，进行理论探究，重点是探究守恒的条件（魏华的课例）动量守恒定律不是以牛顿第三定律为基础的。教材的推导和学生的推导都会用到牛顿第三定律，这是在牛顿力学体系内的必然结果，符合学生的基础，便于讲授，系统性强，但应向学生说明。举例：超新星 建议增加验证碰撞中的动量守恒的实验第四节 碰撞（严为军的课例）通过观察，体会不同碰撞的特征，熟悉物理情景 建立模型，展现碰撞的过程（压缩阶段、恢复阶段）让学生经历推导的过程 疑问：如何处理这一节实验和第一节追寻守恒量实验的关系？谢谢！
