動量守恒定律高三物理教案

　　1、與技能：掌握運用動量守恒定律的一般步驟。

　　2、過程與：知道運用動量守恒定律解決問題應(yīng)注意的問題，并知道運用動量守恒定律解決有關(guān)問題的優(yōu)點。

　　3、情感、態(tài)度與價值觀：學(xué)會用動量守恒定律分析解決碰撞、爆炸等物體相互作用的問題，培養(yǎng)。

　　教學(xué)重點：運用動量守恒定律的一般步驟。

　　教學(xué)難點：動量守恒定律的應(yīng)用。

　　教學(xué)方法：啟發(fā)、引導(dǎo)，討論、交流。

　　教學(xué)用具：投影片、多媒體輔助教學(xué)設(shè)備。

　　(一)引入新課

　　動量守恒定律的內(nèi)容是什么?分析動量守恒定律成立條件有哪些?(①F合=0(嚴格條件)②F內(nèi) 遠大于F外(近似條件，③某方向上合力為0，在這個方向上成立。)

　　(二)進行新課

　　1、動量守恒定律與牛頓運動定律

　　用牛頓定律自己推導(dǎo)出動量守恒定律的表達式。

　　(1)推導(dǎo)過程：

　　根據(jù)牛頓第二定律，碰撞過程中1、2兩球的加速度分別是：

　　根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1、F2等大反響，即 F1= - F2 所以：

　　碰撞時兩球間的作用時間極短，用 表示，則有：

　　代入 并整理得

　　這就是動量守恒定律的表達式。

　　(2)動量守恒定律的重要意義

　　從現(xiàn)代物理學(xué)的理論高度來認識，動量守恒定律是物理學(xué)中最基本的普適原理之一。(另一個最基本的普適原理就是能量守恒定律。)從科學(xué)實踐的角度來看，迄今為止，人們尚未發(fā)現(xiàn)動量守恒定律有任何例外。相反，每當(dāng)在實驗中觀察到似乎是違反動量守恒定律的現(xiàn)象時，物理學(xué)家們就會提出新的假設(shè)來補救，最后總是以有新的發(fā)現(xiàn)而勝利告終。例如靜止的原子核發(fā)生β衰變放出電子時，按動量守恒，反沖核應(yīng)該沿電子的反方向運動。但云室照片顯示，兩者徑跡不在一條直線上。為解釋這一反常現(xiàn)象，1930年泡利提出了中微子假說。由于中微子既不帶電又幾乎無質(zhì)量，在實驗中極難測量，直到1956年人們才首次證明了中微子的存在。(2000年綜合題23 ②就是根據(jù)這一事實設(shè)計的)。又如人們發(fā)現(xiàn)，兩個運動著的帶電粒子在電磁相互作用下動量似乎也是不守恒的。這時物理學(xué)家把動量的概念推廣到了電磁場，把電磁場的動量也考慮進去，總動量就又守恒了。

　　2、應(yīng)用動量守恒定律解決問題的基本思路和一般方法

　　(1)分析題意，明確研究對象

　　在分析相互作用的物體總動量是否守恒時，通常把這些被研究的物體總稱為系統(tǒng).對于比較復(fù)雜的物理過程，要采用程序法對全過程進行分段分析，要明確在哪些階段中，哪些物體發(fā)生相互作用，從而確定所研究的系統(tǒng)是由哪些物體組成的。

　　(2)要對各階段所選系統(tǒng)內(nèi)的物體進行受力分析

　　弄清哪些是系統(tǒng)內(nèi)部物體之間相互作用的內(nèi)力，哪些是系統(tǒng)外物體對系統(tǒng)內(nèi)物體作用的外力。在受力分析的基礎(chǔ)上根據(jù)動量守恒定律條件，判斷能否應(yīng)用動量守恒。

　　(3)明確所研究的相互作用過程，確定過程的始、末狀態(tài)

　　即系統(tǒng)內(nèi)各個物體的初動量和末動量的量值或表達式。

　　注意：在研究地面上物體間相互作用的過程時，各物體運動的速度均應(yīng)取地球為參考系。

　　(4)確定好正方向建立動量守恒方程求解。

　　3、動量守恒定律的應(yīng)用舉例

　　例2：如圖所示，在光滑水平面上有A、B兩輛小車，水平面的左側(cè)有一豎直墻，在小車B上坐著一個小孩，小孩與B車的總質(zhì)量是A車質(zhì)量的10倍。兩車開始都處于靜止狀態(tài)，小孩把A車以相對于地面的速度v推出，A車與墻壁碰后仍以原速率返回，小孩接到A車后，又把它以相對于地面的速度v推出。每次推出，A車相對于地面的速度都是v，方向向左。則小孩把A車推出幾次后，A車返回時小孩不能再接到A車?

　　分析：此題過程比較復(fù)雜，情景難以接受，所以在講解之前，教師應(yīng)多帶領(lǐng)學(xué)生分析物理過程，創(chuàng)設(shè)情景，降低理解難度。

　　解：取水平向右為正方向 高一，小孩第一次

　　推出A車時：mBv1-mAv=0

　　即： v1=

　　第n次推出A車時：mAv +mBvn-1=-mAv+mBvn

　　則： vn-vn-1= ，

　　所以： vn=v1+(n-1)

　　當(dāng)vn≥v時，再也接不到小車，由以上各式得n≥5.5 取n=6

　　點評：關(guān)于n的取值也是應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生仔細分析的問題，告誡學(xué)生不能盲目地對結(jié)果進行“四舍五入”，一定要注意結(jié)論的物理意義。

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