動量守恆說課

2022-10-06 15:03:08 字數 2279 閱讀 6071

選自:人民教育出版社高二物理第八章第三節;

教材地位和作用:動量守恆定律是中學階段四個基本守恆定律之一,在中學物理教學中有著舉足輕重的重要地位,它是自然界普遍適應的基本規律之一,比牛頓運動定律發現更早,應用更廣泛,它既可以適用於牛頓運動定律應用範圍內的某些問題,還能解決接近光速運動的問題和微觀粒子的相互作用。在解決實際問題的過程中動量守恆定律也更是充分體現了它的優越性

學生分析:本堂課針對的是高中二年級的學生,他們的抽象思維進一步發育成熟,邏輯推理能力正趨於完善,接受能力也明顯增強,對物理知識也達到一定的積澱,但還不夠系統,這導致他們對事物的認識不夠全面,因而適當的實物情景展現依然必要。在學習動量守恆定律之前,學生已經學習了受力分析、運動、牛頓運動定律、動量、動量定理等知識,這些都成為學習本節課的必要先決條件

教學目標:

知識與技能:1、理解動量守恆定律,並能根據牛頓第三定律和動量定理推導動量守恆定律的數學表示式。2、知道動量守恆定律的適用條件和適用範圍。3、會用動量守恆定律處理簡單的問題。

過程與方法:在運用動量守恆定律解決實際問題的過程中熟知動量守恆的適用條件和應注意的基本問題,並體會運用動量守恆定律解決有關問題的方便之處。

情感態度與價值觀:1、通過動量守恆定律的推出,培養學生實事求是的科學態度和嚴謹的推理方法; 2、了解自然科學規律發展的深遠意義及對社會發展的巨大推動作用;

教學重點:動量守恆定律的推導及其守恆條件的分析,動量守恆的簡單運用;

教學難點:動量守恆定律的理解,動量守恆的條件判斷。

教學方法:採用啟發-引導教學模式,以講授法、討論法、實驗法相結合的方式完成本堂課教學。

教學用具:平拋運動實驗儀、金屬小球兩顆、白紙、複寫紙、圓規、直尺、多**輔助教學裝置。

教學程式設計:

通過讓學生**「斯洛克」比賽的**,激發學生的興趣, 針對運動的白球撞擊靜止的紅球,碰後白球速度減小而紅球開始運動這一現象提問,碰撞前後的總動量大小關係如何?引發學生去思考,學生可能會有多種猜測,此時由老師提示在物理學上物理量的大小比較,需要通過實驗資料來進行判斷,引發師生一起進行實驗方案設計。因為物體動量等於物體質量與其速度的乘積,質量我們可以通過天平進行測量的,而速度是乙個瞬間量而不便於測量,但是如果物體做勻速直線運動,那麼我們就可以通過對一段時間內物體發生的位移來測出其運動速度。

學生回顧發現平拋運動可以實現這一功能。自此確定用平拋運動實驗儀來完成我們的動量大小的測量。

實驗原理:讓質量大的小球(m1)從斜導軌上某一點靜止自由下滑,與靜止在水平導軌末端的小球(m2)發生正碰,隨後二者做平拋運動,測出各自的水平位移l1、l2,讓主碰球從同一高度靜止自由下滑,作無碰撞的平拋運動,測出其水平位移l0;為了減小實驗誤差,可對上實驗操作多次進行,在三處撞擊位置用圓規畫出三個圓,盡量使多的撞擊點被包含在半徑最小的圓內,測出圓心到白紙上「o」點的距離l1、l0、l2;由於平拋儀的豎直高度一定,即運動的時間是固定不變的,而小球在水平方向又作勻速直線運動,所以小球的水平位移之比就是對應的速度之比;所以只需要判斷m1l0與m1l1+m2l2 的大小關係。

得出實驗方案,提出實驗原理之後,學生動手進行實驗,測出實驗資料,發現兩球碰撞前得總動量約等於碰撞後的總動量。

針對實驗結果,作出必要的誤差分析,思考為什麼會有這樣的實驗結果,猜想碰撞前的總動量可能與碰撞後的總動量相等。那我們就有必要理論分析一下該碰撞過程。

以碰撞的白球和紅球作為研究物件,讓學生進行受力分析,由兩球間存在相互作用力過度到「相互作用的物體稱為系統」的概念,並以例項(太陽系的八大行星和太陽構成的天體系統,封閉容器內無數的空氣分子構成的分子系統,以及前面視屏中碰撞的白球和紅球構成了乙個簡單系統。)來形象展示系統,點明系統由兩個或兩個以上的物體構成,並順勢提出什麼是系統內力、什麼是系統外力,讓學生判斷白球和紅球構成的簡單系統受到的力,哪些是系統內力,哪些是系統外力,達到對新概念熟悉、鞏固的目的,並得出該系統所受合外力為0的結論。

在這樣的前提下,設白球和紅球的質量m1、m2 ,碰撞前後的速度分別為v0 、0和v1、v2 ,碰撞過程系統內力是一對作用力與反作用力f1、f2,結合動量定理,推導出m1v0+0=m1v1+m2v2;學生結合實驗結果和理論推導的結果進行歸納,得出碰撞前後系統總動量守恆的結論。

在此基礎上,提出動量守恆定律,並讓學生總結動量守恆的適用條件,老師對其進行修正、補充和完善。最後總結出動量守恆的3個條件:(1)系統不受外力或所受合外力為0 ;(2)系統所受的合外力雖然不為0,但在某一方向上為0;(3)系統內力遠遠大於系統外力;並趁機提出 :

向量性、相對性、瞬時性、普適性;進行逐一分析解釋。最後以「水平路面上執行的小車,在某一瞬間車上的以男孩向小車運動相反方向跳下,求小車後來執行速度」的例題來鞏固前面的知識。

最後以課堂小結結束本堂課的教學行為。

1、板書設計:

為主板書區,副板書區,即興板書區;

動量守恆實驗報告

實驗五氣墊導軌上的實驗 實驗簡介 力學實驗中,摩擦力的存在使實驗結果的分析處理變得很複雜。採用氣墊技術能大大地減小物體之間的摩擦,使得物體作近似無摩擦的運動,因此在機械 紡織 運輸等工業領域都得到了廣泛的應用。利用氣墊技術製造的氣墊船 氣墊輸送線 空氣軸承等,可以減小機械摩擦,從而提高速度和機械效率...

碰撞中的動量守恆

1.2014 吉林白山 如圖所示,光滑水平面上靜止放置著一輛平板車a.車上有兩個滑塊b和c,a b c三者的質量分別是3m 2m 與車之間的動摩擦因數為 而c與車之間的動摩擦因數為2 開始時b c分別從車的左 右兩端同時以大小相同的初速度v0相向滑行 已知滑塊b c最後都沒有脫離平板車,則車的最終速...

基礎動量守恆章末總結

4 某一方向上的動量守恆 例4 質量為m的小車在水平地面上以速度v0勻速向右運動。當車中的砂子從底部的漏斗中不斷流下時,車子速度將 a 減小 b 不變 c 增大 d 無法確定 變式4.1 連同炮彈在內的車停放在水平地面上。炮車和彈質量為m,炮膛中炮彈質量為m,炮車與地面同時的動摩擦因數為 炮筒的仰角...