西北师大附中高一物理奥赛教案：动量守恒定律

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1、课题第三节动量守恒定律教学目标知识目标：1．理解动量守恒定律的确切含义和表达式；2．能用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律；3．知道动量守恒定律的适用条件和适用范围。能力目标：1．能结合动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律；2．学会用动量守恒定律解释现象；3．会应用动量守恒定律分析求解一维运动问题。德育目标：1．通过动量守恒定律的推导出，培养学生实事求是的科学态度和严谨的推理方法；2．了解自然科学规律发展的深远意义及对社会发展的巨大推动作用。课型新授课课时2课时重点掌握动量守恒定律的推导、表达式、适用范围和守恒条件。难点正确判断系统在所研究的过

2、程中动量是否守恒。教学方法首先通过演示实验使学生了解系统相互作用过程中动量守恒，再使学生清楚地理解动量守恒定律的推导过程、守恒条件及适用范围，即用实验法、推理法归纳法、举例讲授法。教具教学过程摘要8动量定理告诉我们：一个物体在受到力作用一段时间后，物体的动量会发生变化，动量的变化量等于物体所受合外力的冲量。如果两个物体发生相互作用时，物体动量也会发生变化，这两个物体动量变化的规律是什么呢？动量守恒定律就专门解决这个问题。第1课时复习：1．动量定理的内容什么？动量定理的数学表达式怎么写？物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化量。2．动量定理的物理意义是什么

3、？动量定理说明：一个物体受合外力力作用一段时间后，物体的动量会发生变化。引入：如果两个物体发生相互作用后，它们的动量会发生变化吗？演示实验：请两个同学穿上旱冰鞋，靠近站在教室前边，让学生甲推乙一下，学生观察现象。现象：两位同学都向相反的方向运动。分析：两位同学原来靠近站立，说明他们各自的动量都是0，相互推后，两位同学都具有了动量，说明他们各自的动量都发生了变化，若假设地面光滑，那么他们的动量变化遵循什么规律呢？本节课我们来探讨这个问题。新课教学：一、动量守恒定律的推导8在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是m1和m2，沿着同一直线向相同的方向运动

4、，速度分别是v1和v2，且v2>v1，经过一段时间后，m2追上了m1，两球发生碰撞，碰撞后的速度分别是和。（1）两个小球在碰撞过程中所受到的平均作用力F和F＇有什么关系？（2）写出碰撞过程中小球各自所受到的合外力的冲量和每个小球动量的变化。（3）分析碰撞前后两球的动量变化有何关系？N2m2gF2F1N1m1gm2m1分析：两球碰撞前后，它们各自的动量都发生了变化，引起动量变化的原因是受到了冲量的作用，分别以两球为研究对象，分析受力情况球受重力、支持力、弹力（碰撞过程中产生的弹力），其中，重力与支持力平衡。假设两球碰撞的时间为t，应用动量定理：球1：球2：

5、由牛三定律得：F1=－F2=－（……………………………①＋（=0……………………………②或………………………………………③讨论：以上三式的意义分别是什么？①式说明两球在碰撞过程中动量变化大小相等，方向相反。②式说明两球在碰撞过程中动量变化的矢量和为0，两球的动量变化相互抵消了。③式说明若将两球看成整体，则作用前系统的总动量等于作用后系统的总动8量。即，系统整体的总动量不变——守恒。二、动量守恒定律1．内容：系统不受外力或者所受外力之和为零时，这个系统的总动量保持不变。2．数学表达式：p1＋p2=p1＇＋p2＇或，3．适用条件：系统不受外力，或者所受外力之

6、和为零。4．适用范围：正碰、斜碰；宏观、微观、低速、高速。动量守恒定律对内力的性质没有限制，可以是万有引力、弹力、摩擦力、库仑力、安培力、原子核内的相互作用力等。巩固练习：思考与讨论：P10，思考与讨论；习题（2）（3）练习1：质量为4.0kg的物体A静止在光滑水平桌面上，另一个质量为2.0kg的物体B以5.0m/s的水平速度与物体A相撞，撞后物体B以1.0m/s的速度反向弹回，则A球碰撞后的速度为多少？图7－5－2练习2：如图7-5-2所示，一质量的长方形木板B放在光滑水平地面上，在其右端放一质量的小木块A。现以地面为参照系，给A和B以大小均为，方向相

7、反的初速度，使A开始向左运动，B开始向右运动，但最后A并没有滑离B板。站在地面的观察者看到在一段时间内小木块A正在做加速运动，则在这段时间内的某时刻木板B相对地面的速度大小可能是（）A．B．C．D．2．应用动量守恒定律解题的一般步骤（1）确定研究对象（即相互作用的系统）；（2）对系统进行受力分析，分清哪些力是内力，哪些是外力；8（3）判断是否符合动量守恒的条件；（4）恰当选取初态和末态，分别确定初末状态系统的总动量，根据动量守恒定律的列方程；（5）解方程。第2课时复习提问：1．动量守恒定律的内容是什么？数学表达式怎么写？2．动量守恒定律成立的条件是什么

8、？例题1：在水平轨道上放置一门质量为M的炮车，发射炮弹的质量为m，炮车与轨道间摩