江苏省苏州市蓝缨学校高一物理《动量守恒》教案VIP专享VIP免费

动量守恒定律通过演示实验及推导，使学生掌握动量守恒的条件及适用范围．课时安排：1课时教学用具：演示动量守恒的小车、弹簧和长玻璃板、砝码等（或验证动量守恒定律的气垫导轨和滑块、充气机等）．师生互动活动设计：1、教师做好演示实验，从理论上推导动量守恒定律．2、学生观察、分析演示实验．教学过程：一、引入新课问题提出：两个相互作用的物体，在没有外力作用下，它们的动量变化服从什么规律？演示实验：如图所示，在光滑水平面MN上放两等质量的小车A、B，小车间夹一个弹簧，使弹簧处于压缩状态，并用线拴住小车．用火柴烧断线，由于弹簧的弹力，两车分离，并沿着相反方向运动，同时撞到等距离的挡板C、D上，这说明它们碰撞后总动量即动量的矢量和为零，也就是说，它们碰撞前后动量守恒．二、理论推导如果使两小车的质量之比，重复上面的实验，可以近似地得到关系，这说明它们碰撞前后动量守恒．理论推导：设在光滑水平面上做匀速运动的两个小球，质量分别是和，沿着同一直线向相同的方向运动，速度分别是和，且两个小球的总动量为：经过一段时间后，两个发生碰撞，碰撞后的速度分别是和，碰撞后的总动量为：设碰撞过程中第一个球和第二个球所受的平均作用力分别是和，力的作用时间是t．根据动量定理，第一个球受到的冲量是：，第二个球受到的冲量是：．根据牛顿第三定律，和大小相等，方向相反．所以：由此得或者上式表明碰撞前后的总动量相等．教师提出问题让学生们思考：动量守恒的条件是什么呢？介绍基本概念：系统、内力、外力后得出动量守恒的条件．一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变．（一）写出动量守恒定律数学表达式的几种形式：1、2、强调动量守恒定律的表达式是矢量式，速度v必须对同一参考系，通常取地面为参考系．举例说明动量守恒定律的适用条件，即“一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变．”这是所说的“外力之和”与“合外力”不是一个概念．“合外力”是指作用在某个物体（质点）上的外力的矢量和，而“外力之和”是指把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出矢量和．（二）推广动量守恒的适用条件：1、系统外力之和不为零，但系统相互作用力远大于外力，但相互作用时间极短，也可认为动量守恒，如碰撞、爆炸等．2、系统外力之和不为零，但某一方向外力之和为零，系统在该方向动量守恒．（三）说明动量守恒定律的适用范围3、既适用正碰，也适用于斜碰，不仅适用于碰撞，也适用于各种相互作用．4、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．5、不仅适用于低速宏观物体，也适用于高速微观系统．三、思考与讨论：在图中所示的装置中，木块B与水平桌面间的接触是光滑的，子弹A沿水平方向射入木块后，留在木块内，将弹簧压缩到最短．现将子弹、木块和弹簧（质量不可以忽略）合在一起作为研究对象（系统），此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中，动量是否守恒？说明理由．分两个过程讨论：将子弹、木块和弹簧（质量不可忽略）合在一起作为一个研究对象（系统），子弹射入木块时间极短，弹簧未压缩，系统动量守恒，设子弹质量为m，初速为，木块质量为M，射入后子弹和木块立刻有相同的末速度v．对系统进行受力分析，得出系统在这一极短时间在水平方向不受外力，竖直方向外力之和为零，系统动量守恒．有子弹和木块以共同速度v推动弹簧向左运动，弹簧发生形变，此过程系统水平方向受到墙壁向右的作用力，系统动量不守恒．五、例题讲解【例】平板小车C放在光滑的水平地面上，车上表面粗糙，车上有A、B两个木块，中间有一轻细弹簧，弹簧压缩，，突然释放弹簧，则（CD）A．若A、B与平板车上表面的动摩擦因数相同，A、B、C系统动量守恒．B．若A、B与平板车上表面的动摩擦因数不相同，A、B、C组成的系统动量不守恒．C．若A、B所受摩擦力大小相等，A、B组成的系统动量守恒．D．若A、B所受摩擦力大小不相等，A、B、C组成的系统动量仍守恒．引导学生分析系统的受力情况，区别内力与外力，从而选择正确答案．六、总结、扩展1、动量定理适用于单个物体，动量守恒定律适...