物理选修实用PPT学习教案

1、会计学1物理选修实用物理选修实用 本模块研究的问题：本模块研究的问题：碰撞（宏观、微观）碰撞（宏观、微观）科学方法：科学方法：对于原子结构的认识，典型地展示了人类对于原子结构的认识，典型地展示了人类认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二认识自然规律的科学方法；而对于微观粒子的波粒二象性的认识，则表现了人类直接经验的局限性。在这象性的认识，则表现了人类直接经验的局限性。在这个模块的教学中，要注意体会其中的科学方法，受到个模块的教学中，要注意体会其中的科学方法，受到科学哲学思想的启迪，感受科学的和谐美。科学哲学思想的启迪，感受科学的和谐美。教材结构：教材结构：动量守恒定律是自然界几个基本的

2、守恒定动量守恒定律是自然界几个基本的守恒定律之一，也是研究微观粒子所必需的知识，所以教材律之一，也是研究微观粒子所必需的知识，所以教材安排在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。安排在学习原子结构和原子核的内容之前学习它。 研究方法：研究方法：动量守恒定律动量守恒定律本模块概览本模块概览第2页/共103页 本章概览本章概览提出问题：提出问题：在在自然界中，从微观、宏观到宇自然界中，从微观、宏观到宇宙，碰撞的事例很多。由于碰撞时相互作用宙，碰撞的事例很多。由于碰撞时相互作用的时间很短，而且在碰撞过程中作用力是变的时间很短，而且在碰撞过程中作用力是变化的，直接运用牛顿定律来分析就很困难。化的，直接

3、运用牛顿定律来分析就很困难。那么，怎样分析研究这类碰撞问题呢？那么，怎样分析研究这类碰撞问题呢？概念规律：概念规律：本章将引入新的物理量本章将引入新的物理量动量动量和冲量，通过实验，探究碰撞中所遵循的物和冲量，通过实验，探究碰撞中所遵循的物理原理理原理动量守恒定律，并从动量和能量动量守恒定律，并从动量和能量的角度分析弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运的角度分析弹性碰撞和非弹性碰撞、反冲运动、火箭等问题，最后，将对学过的守恒定动、火箭等问题，最后，将对学过的守恒定律进行总结，学生将进一步体会自然规律的律进行总结，学生将进一步体会自然规律的和谐统一，感受物理学之美。和谐统一，感受物理学之美。第十六章第十

4、六章 动量守恒定律动量守恒定律第3页/共103页重点：重点：动量守恒定律的实验探究动量守恒定律的实验探究难点：难点：动量守恒定律和动量定理的应用动量守恒定律和动量定理的应用研究范围：研究范围：动量是物理学中一个重要的物理动量是物理学中一个重要的物理量，动量守恒定律是自然界普遍运用的基本量，动量守恒定律是自然界普遍运用的基本规律之一，它比牛顿运动定律的适用范围广规律之一，它比牛顿运动定律的适用范围广泛得多。因此本章内容在力学中占有重要的泛得多。因此本章内容在力学中占有重要的地位，在整个物理学中也是重要内容之一。地位，在整个物理学中也是重要内容之一。也是高考对本章考查的热点之一。也是高考对本章考查

5、的热点之一。第十六章第十六章 动量守恒定律动量守恒定律第4页/共103页内容标准内容标准 1 探究物体弹性碰撞的一探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞些特点。知道弹性碰撞和非弹性碰撞和非弹性碰撞 2 通过试验，理解动量和通过试验，理解动量和动量守恒定律。能用动动量守恒定律。能用动量守恒定律定量分析一量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量维碰撞问题。知道动量守恒定律的普遍意义。守恒定律的普遍意义。3 通过物理学中的守恒定通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐律，体会自然界的和谐与统一。与统一。 2007考试说明考试说明1 动量、动量守恒定律及其应用动量、动量守恒定律及其应用 （只限于一维

6、只限于一维）2 弹性碰撞和非弹性碰撞弹性碰撞和非弹性碰撞 课标要求与高考考点分析课标要求与高考考点分析第5页/共103页 新旧教材对比分析新旧教材对比分析过去的思路过去的思路 冲量和动量的概念冲量和动量的概念 由牛顿第二定律导出动量定理由牛顿第二定律导出动量定理最后告诉学生：动量守恒定律最后告诉学生：动量守恒定律的适用范围更广的适用范围更广由动量定理导出动量守恒定律由动量定理导出动量守恒定律现在的思路现在的思路:出发点出发点“守恒守恒”的重的重要性，而非牛顿定律要性，而非牛顿定律 寻找碰撞中的不变量寻找碰撞中的不变量碰撞中两个物体的碰撞中两个物体的m1v1 + m2v2可能是不变的可能是不变的

7、 动量守恒定律的普适性动量守恒定律的普适性定义动量定义动量经过几代物理学家的探索与争论经过几代物理学家的探索与争论共识共识动量守恒定律动量守恒定律动量守恒定律与牛顿定律的关系，动动量守恒定律与牛顿定律的关系，动量定理（物理规律的自恰）量定理（物理规律的自恰）思路与过去相比有很大的不同思路与过去相比有很大的不同科学思想、科学方法科学思想、科学方法 第6页/共103页课时分配建课时分配建议议 第一单元第一单元 1实验：探究碰撞中的不变量实验：探究碰撞中的不变量 2学时学时 2动量守恒定律（一）动量守恒定律（一） 2学时学时 3动量守恒定律（二）动量守恒定律（二） 2学时学时 第二单元第二单元 4碰

8、撞碰撞 1学时学时 5反冲运动反冲运动 火箭火箭 1学时学时 第三单元第三单元 6用动量概念表示牛顿第二定律用动量概念表示牛顿第二定律 1学时学时 复习检测复习检测 2学时学时第7页/共103页教材分析教材分析 第第1节节 实验：探究碰撞中的不变量（实验：探究碰撞中的不变量（2学时）学时） 教学目标：教学目标：理解碰撞的概念，知道实验探究过程，体会科学探究理解碰撞的概念，知道实验探究过程，体会科学探究 七要素七要素 引入思路：引入思路：碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、碰撞是常见的现象，以宏观、微观现象为例，从生产、生活中的现象（包括实验现象）中提出研究的问题生活中的现象（包括实

9、验现象）中提出研究的问题-碰撞前后是碰撞前后是否有什么物理量保持不变？引导学生从现象出发去发现隐藏在现象否有什么物理量保持不变？引导学生从现象出发去发现隐藏在现象背后的自然规律。背后的自然规律。 P2演示演示 A、B是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使是两个悬挂起来的钢球，质量相等。使B球静止，拉起球静止，拉起A球，放开后球，放开后A与与B碰撞，观察碰撞，观察碰撞前后两球运动的变化。碰撞前后两球运动的变化。换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验换为质量相差较多的两个小球，重做以上实验通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运通过演示实验的结果看出，两物体碰后质量虽然没有改变，但运

10、动状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象动状态改变的程度与物体质量的大小有关。让学生通过观察现象猜想碰撞前后可能的猜想碰撞前后可能的“不变量不变量”。 第8页/共103页P2P2课文，描述思路课文，描述思路两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不两个物体各自的质量与自己的速度的乘积之和是不是不变量？变量？ m1 v1 + m2v2 = m1 v1 + m2 v2 ？或者或者，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是，各自的质量与自己的速度的二次方的乘积之和是不变量？不变量？ m1 v12 + m2v2 = m1 v12 + m2 v22 ？也许也许，两个物体的速度与自

11、己质量的比值之和在碰撞前，两个物体的速度与自己质量的比值之和在碰撞前后保持不变？后保持不变？ ？ 指明了探究的方向和实验的目的指明了探究的方向和实验的目的22112211mvmvmvmv制定计划与设计实验：制定计划与设计实验：P4P4P5P5参考案例：给学生一定的设计空间参考案例：给学生一定的设计空间第9页/共103页P3需要考虑的问题需要考虑的问题: : 讨论操作和数据处理中的技术性问题讨论操作和数据处理中的技术性问题 （2）数据采集方案：）数据采集方案：质量的测量：天平速度的测量质量的测量：天平速度的测量（1）获得一维碰撞的方案）获得一维碰撞的方案利用气垫导轨实现两滑块发生一维利用气垫导轨

12、实现两滑块发生一维碰撞；利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；碰撞；利用等长悬线悬挂等大小球实现两球发生一维碰撞；利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。利用小车在光滑桌面上碰撞另一静止小车实现一维碰撞。方案一：滑块速度的测量：方案一：滑块速度的测量：txv/方案二：摆球速度的测量：方案二：摆球速度的测量：ghv2方案三：小车速度的测量：方案三：小车速度的测量：txv/第10页/共103页（3）数据处理方案：）数据处理方案：把测量的量把测量的量m、v，填入表格，并进行计算，填入表格，并进行计算 (参考用的记录表格参考用的记录表格 P3)设计与进行实验：设计与进行实验：教学中要

13、针对具体实验参考案例设计实验，要求说明其实验原理、实验条件、主要测量的物理量、重要的实验步骤、数据记录、数据处理。教学中要针对具体实验参考案例设计实验，要求说明其实验原理、实验条件、主要测量的物理量、重要的实验步骤、数据记录、数据处理。教学中要针对具体实验参考案例合理安排，参考过程如下：教学中要针对具体实验参考案例合理安排，参考过程如下：（1） 用天平测相关质量用天平测相关质量（2） 安装实验装置安装实验装置（3） 使物体发生碰撞使物体发生碰撞（4）测量和读出相关物理量，按数据采集方案中速度的测量内容，计算有关速度，并填入表格。）测量和读出相关物理量，按数据采集方案中速度的测量内容，计算有关速

14、度，并填入表格。（5） 进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的不变量进行数据处理，通过分析比较，找出碰撞中的不变量（6） 整理实验器材。整理实验器材。第11页/共103页 有限的几次简单的测量是得不出普适性的物理规律的。有限的几次简单的测量是得不出普适性的物理规律的。只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致时，它才能成为一条定律。尽管如此，本节实验还是很有意义的，它让学生体验了探究自然规律的过程。只有根据实验结果推导出的许许多多新结论都与事实一致时，它才能成为一条定律。尽管如此，本节实验还是很有意义的，它让学生体验了探究自然规律的过程。 （在此体现了科学方法的教育。在此体现了科学方

15、法的教育。）实验结论：实验结论：在实验误差允许的范围内，碰撞系统的在实验误差允许的范围内，碰撞系统的mv是不变的。是不变的。第12页/共103页P6P6第第1 1题，重现探究的过程：题，重现探究的过程：1光滑桌面上有两光滑桌面上有两1、2两个小球。两个小球。1球的质量为球的质量为0.3 kg，以速度，以速度8 m/s跟质量跟质量0.1 kg的静止的的静止的2球发生碰撞，碰撞后球发生碰撞，碰撞后2球的速度变为球的速度变为9 m/s，1球的速度变为球的速度变为5 m/s，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律做了如下几项猜想。，方向与原来相同。根据这些实验数据，晓明对这次碰撞的规律

16、做了如下几项猜想。（1）碰撞后）碰撞后2球获得了速度，是否是球获得了速度，是否是1球把速度传递给了球把速度传递给了2球？经计算，球？经计算，2球增加的速度是球增加的速度是9 m/s，1球减小的速度是球减小的速度是3 m/s，因此，这种猜想不成立。，因此，这种猜想不成立。（2）碰撞后）碰撞后2球获得了动能，是否是球获得了动能，是否是1球把动能传递给了球把动能传递给了2球？经计算，球？经计算，2球增加的动能是球增加的动能是4.05 J，1球减小的动能是球减小的动能是5.85 J，这种猜想也不成立。，这种猜想也不成立。（3）请你根据以上实验数据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中）请你根据以上实验数

17、据猜想：有一个什么物理量，在这次碰撞中2球所增加的这个量与球所增加的这个量与1球所减小的这个量相等？请计算表明。球所减小的这个量相等？请计算表明。第13页/共103页（1）本节实验在本章第一节进行，以体现探究式学习的宗旨；）本节实验在本章第一节进行，以体现探究式学习的宗旨；（2）教材）教材P4P5参考案例：给学生一定的设计空间，教学中参考案例：给学生一定的设计空间，教学中可重点介绍一个，条件不具备的学校，可以考虑改用平抛器。可重点介绍一个，条件不具备的学校，可以考虑改用平抛器。（3）本节教学重视科学探究的过程，体会科学探究的七要素。）本节教学重视科学探究的过程，体会科学探究的七要素。下面提供一

18、个参考案例下面提供一个参考案例 实验装置如图实验装置如图16161 1所示。让一个质量较大的小球所示。让一个质量较大的小球 ，从斜，从斜槽上滚下来，跟放在斜槽末端的另一质量较小的小球槽上滚下来，跟放在斜槽末端的另一质量较小的小球 ( (半径相半径相同同) )发生碰撞发生碰撞( (正碰正碰) )。1m2m本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。本实验设计思想巧妙之处在于用长度测量代替速度测量。 教学建议教学建议第14页/共103页 第第2节节 动量守恒定律（一）动量守恒定律（一） 教学目标：教学目标： 理解动量的概念，理解动量的概念，明确动量守恒定律的内容，理解守恒条件和矢量性。理解明

19、确动量守恒定律的内容，理解守恒条件和矢量性。理解“总动量总动量”就是系统内各个物体动量的矢量和。就是系统内各个物体动量的矢量和。 引入思路：引入思路： 本节在前面科学探究的基础上提出了动量的概念和动量守恒定律，并从物理学史的角度来加以认识。本节在前面科学探究的基础上提出了动量的概念和动量守恒定律，并从物理学史的角度来加以认识。 一、动量一、动量 1动量是状态量：动量是状态量：p=mv 2动量的矢量性：动量的矢量性：物体动量的方向与物体的瞬时速度方向相同物体动量的方向与物体的瞬时速度方向相同 3动量具有相对性：动量具有相对性：一般情况下一般情况下是相对于地面的。是相对于地面的。 4动量的变化量动

20、量的变化量p：p=V2-V1 ,p是矢量，运算时遵循平行四边形定则。一维情况，规定正方向。是矢量，运算时遵循平行四边形定则。一维情况，规定正方向。第15页/共103页5动量与动能的关系：动量与动能的关系： E= p /2m，动量与动能的区别是动量是矢量，动能是标量。（可通过例题体会），动量与动能的区别是动量是矢量，动能是标量。（可通过例题体会） 2例题例题1的功能：建立矢量运算的概念，强化矢量运算的方法。的功能：建立矢量运算的概念，强化矢量运算的方法。二、系统二、系统 1系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。系统：存在相互作用的几个物体所组成的整体称

21、为系统，系统可按解决问题的需要灵活选取。 2内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。内力：系统内各个物体间相互用力称为内力。 3外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力称为外力。外力：系统外其他物体作用在系统内任何一个物体上的力称为外力。 内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有在确定了系统后，才能确定内力和外力。第16页/共103页三、动量守恒定律三、动量守恒定律 1动量守恒定律的条件：动量守恒定律的条件： (1)系统不受外力或所受外力之矢量和为零。系统不受外力或所受外力之矢量和为零。 (2)系统受外力，合外力

22、也不为零，但合外力远小于物体间相互作用的内力，合外力可以忽略不计系统受外力，合外力也不为零，但合外力远小于物体间相互作用的内力，合外力可以忽略不计 (3)系统所受的合外力不为零，但在某一个方向上所受的合外力为零，或在某一方向上外力比内力小得多，则系统只在该方向上动量守恒。系统所受的合外力不为零，但在某一个方向上所受的合外力为零，或在某一方向上外力比内力小得多，则系统只在该方向上动量守恒。 后两种情况严格说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况。后两种情况严格说只是动量近似守恒，但却是最常见的情况。注意注意：（1）应用时需注意区分内力和外力。）应用时需注意区分内力和外力。（2）区分）区分“外力的矢

23、量和外力的矢量和”：把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出的矢量和。：把作用在系统上的所有外力平移到某点后算出的矢量和。 “合外力合外力”：作用在某个物体：作用在某个物体(质点质点)上的外力的矢量和。上的外力的矢量和。（3）明确）明确“不变量不变量”绝不是绝不是“守恒量守恒量”。确切理解。确切理解“守恒量守恒量”是学习物理的关键。是学习物理的关键。第17页/共103页例题例题2教学教学（1）明确系统、内力和外力，判断是否满足守恒条件。）明确系统、内力和外力，判断是否满足守恒条件。 （2）明确研究过程，分析碰撞过程的初末状态。画出初末态的情景图）明确研究过程，分析碰撞过程的初末状态。画出初末态

24、的情景图（3）分析初、末状态的总动量，最后列方程。）分析初、末状态的总动量，最后列方程。（4）解题过程的表述力求清楚、规范。）解题过程的表述力求清楚、规范。 可以引导学生从例题总结出解决这类问题的分析思路，以便学生更好地掌握和运用动量守恒定律分析和解决问题。可以引导学生从例题总结出解决这类问题的分析思路，以便学生更好地掌握和运用动量守恒定律分析和解决问题。动量守恒定律解题的一般步骤：动量守恒定律解题的一般步骤： (1)明确题意，明确研究对象；明确题意，明确研究对象； (2)受力分析，判断是否守恒；受力分析，判断是否守恒； (3)确定动量守恒系统的作用前总动量和作用后总动量；确定动量守恒系统的作

25、用前总动量和作用后总动量； (4) 选定正方向根据动量守恒定律列出方程；选定正方向根据动量守恒定律列出方程； (5)解方程，得出结论。解方程，得出结论。第18页/共103页例题例题教学中要让学生明确：教学中要让学生明确： 应用动量守恒定律分析问题时研究的应用动量守恒定律分析问题时研究的对象不是一个物体，而是相互作用的两个或对象不是一个物体，而是相互作用的两个或多个物体组成的物体系。应用时注意选系统多个物体组成的物体系。应用时注意选系统。 动量守恒定律的表达式实际上是一个动量守恒定律的表达式实际上是一个矢量式。处理一维问题时，注意规定正方向矢量式。处理一维问题时，注意规定正方向。 动量守恒定律指

26、的是系统任一瞬时的动动量守恒定律指的是系统任一瞬时的动量矢量和恒定。量矢量和恒定。 应用动量守恒定律时，各物体的速度必应用动量守恒定律时，各物体的速度必须是相对同一惯性系的速度。一般以地球为须是相对同一惯性系的速度。一般以地球为参考系。参考系。第19页/共103页 第第3节节 动量守恒定律（二）动量守恒定律（二） 教学目标：教学目标： 理解理解动量守恒定律与牛顿运动定律的关系动量守恒定律与牛顿运动定律的关系，理解，理解动量守恒定律的适用范围动量守恒定律的适用范围 引入思路：引入思路： 以一维情况下两个相互作用的小球为例，根据牛顿第二定律和第三定律，推导出具体的动量守恒定律的表达式，并由此给出动

27、量守恒定律的一般表述和几种表达形式。这样的处理，使学生对动量守恒定律的理解更深刻。在推导动量守恒定律时要注意情景的设置，明确条件。以一维情况下两个相互作用的小球为例，根据牛顿第二定律和第三定律，推导出具体的动量守恒定律的表达式，并由此给出动量守恒定律的一般表述和几种表达形式。这样的处理，使学生对动量守恒定律的理解更深刻。在推导动量守恒定律时要注意情景的设置，明确条件。 第20页/共103页一、动量守恒定律与牛顿运动定律的关系一、动量守恒定律与牛顿运动定律的关系 1由牛顿第二、第三定律导出动量守恒定律由牛顿第二、第三定律导出动量守恒定律 明确牛顿定律只在惯性参考系中成立，所以动量守恒定律也只在惯

28、性系中成立，而且系统中各物体的动量必须相对同一惯性系来计算。明确牛顿定律只在惯性参考系中成立，所以动量守恒定律也只在惯性系中成立，而且系统中各物体的动量必须相对同一惯性系来计算。 2动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实验决定。动量守恒定律是实验定律，它的结论完全由实验决定。 明确虽然定律可由牛顿第二、第三定律导出，但它比牛顿定律更普遍，在相对论和微观粒子范畴仍然适用明确虽然定律可由牛顿第二、第三定律导出，但它比牛顿定律更普遍，在相对论和微观粒子范畴仍然适用(动量守恒定律并不依赖牛顿定律动量守恒定律并不依赖牛顿定律)。动量守恒定律是物理学中的一条十分普遍的基本规律。动量守恒定律是物理学中的一

29、条十分普遍的基本规律。二、动量守恒定律适用范围：二、动量守恒定律适用范围：目前为止的物理学研究的一切领域，即不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域目前为止的物理学研究的一切领域，即不仅适用于宏观、低速领域，而且适用于微观、高速领域 例题教学给出了爆炸问题系统外力不为零的处理方法例题教学给出了爆炸问题系统外力不为零的处理方法 第21页/共103页三、关于爆炸问题三、关于爆炸问题 1爆炸问题的特点爆炸问题的特点 最简单的爆炸问题是质量为最简单的爆炸问题是质量为m的物体，炸裂成两块，这样我们就可以认为未炸裂前是由质量为的物体，炸裂成两块，这样我们就可以认为未炸裂前是由质量为m和和(m-

30、m1)的两块组成爆炸过程时间短，爆炸力很大，炸裂的两块间的内力远大于它们所受的重力，所以可认为爆炸前后系统的动量守恒的两块组成爆炸过程时间短，爆炸力很大，炸裂的两块间的内力远大于它们所受的重力，所以可认为爆炸前后系统的动量守恒 2爆炸过程初状态是指炸弹将要爆炸前瞬间的状态，末状态是指爆炸力刚停止作用时的状态，只要抓住过程的初末状态，即可根据动量守恒定律列式求解。爆炸过程初状态是指炸弹将要爆炸前瞬间的状态，末状态是指爆炸力刚停止作用时的状态，只要抓住过程的初末状态，即可根据动量守恒定律列式求解。第22页/共103页例题还可以变化为：例题还可以变化为：已知爆炸后与初速度的方向一致的那块弹片已知爆炸

31、后与初速度的方向一致的那块弹片( (质量为质量为m-mm-m1 1) )的速度，求另一块弹片的速度，求另一块弹片( (质量为质量为m m1 1) )的速度。将会在结论的讨论中发现的速度。将会在结论的讨论中发现m m1 1速度有三种可能性：其方向仍然向前、为零或反方向。还可以用矢量图来反应这一情况。这类问题很典型。人从运动着的滑板车向前跳出，就属于这类问题。速度有三种可能性：其方向仍然向前、为零或反方向。还可以用矢量图来反应这一情况。这类问题很典型。人从运动着的滑板车向前跳出，就属于这类问题。v1v2v2v例题教学：例题教学：进一步加深了对动量守恒定律的守恒条件和矢量性的理解。进一步加深了对动量

32、守恒定律的守恒条件和矢量性的理解。在分析例题时，（一）要明确题目中的在分析例题时，（一）要明确题目中的 、 、 均是指的速度矢量，包含大小和方向；（二）要明确内力远远大于外力时，动量守恒定律依然成立；（三）要明确教材上列出的动量守恒的方程是矢量方程，最后选择正方向讨论均是指的速度矢量，包含大小和方向；（二）要明确内力远远大于外力时，动量守恒定律依然成立；（三）要明确教材上列出的动量守恒的方程是矢量方程，最后选择正方向讨论 方向。方向。“思考与讨论思考与讨论”中提出的问题，重在加深理解动量的改变量是末动量与初动量的矢量之差，也是矢量。虽然教学中不要求做这种计算，但是思考一下这个问题，会帮助学生加

33、深对动量的矢量性的认识。中提出的问题，重在加深理解动量的改变量是末动量与初动量的矢量之差，也是矢量。虽然教学中不要求做这种计算，但是思考一下这个问题，会帮助学生加深对动量的矢量性的认识。第23页/共103页本节小结：本节小结： 明确牛顿运动定律和动量守恒定律不是等明确牛顿运动定律和动量守恒定律不是等价的，动量守恒定律是一个独立的实验定律价的，动量守恒定律是一个独立的实验定律，它适用于目前为止物理学研究的一切领域，它适用于目前为止物理学研究的一切领域，而牛顿运动定律只适用于宏观、低速的情，而牛顿运动定律只适用于宏观、低速的情形。应用动量守恒定律解决碰撞等问题时不形。应用动量守恒定律解决碰撞等问题

34、时不涉及过程中的复杂受力情况，更为方便。涉及过程中的复杂受力情况，更为方便。 第24页/共103页 第第4节节 碰撞碰撞 教材分析教材分析 不要把这节当做新的知识点，应该把它看成动量守恒定律和机械不要把这节当做新的知识点，应该把它看成动量守恒定律和机械能守恒定律的习题课。能守恒定律的习题课。本节回顾第本节回顾第1 1节的演示实验，提出了弹性碰节的演示实验，提出了弹性碰撞的概念，进而提出非弹性碰撞的概念。通过撞的概念，进而提出非弹性碰撞的概念。通过“思考与讨论思考与讨论”，进行理论推导，从而解释了第进行理论推导，从而解释了第1 1节的演示实验。明确对心碰撞和非节的演示实验。明确对心碰撞和非对心碰

35、撞的概念，进一步介绍了微观粒子的碰撞现象对心碰撞的概念，进一步介绍了微观粒子的碰撞现象散射。散射。最后介绍了中子的发现过程，让学生进一步了解动量守恒定律的最后介绍了中子的发现过程，让学生进一步了解动量守恒定律的应用。应用。 引入思路：引入思路： 碰撞问题，遵循动量守恒定律学生已经明确，这时可以向学生碰撞问题，遵循动量守恒定律学生已经明确，这时可以向学生提出两个物体碰撞前后其能量是否守恒的问题。因为在处理碰提出两个物体碰撞前后其能量是否守恒的问题。因为在处理碰撞问题过程中，学生往往关注的是动量及动量守恒定律的应用撞问题过程中，学生往往关注的是动量及动量守恒定律的应用，而对系统的总能量是否守恒的问

36、题容易忽视。，而对系统的总能量是否守恒的问题容易忽视。第25页/共103页 探究：探究： P14思考与讨论思考与讨论 在本章第一节开始的演示中，一个钢球与另一个静止的钢球在本章第一节开始的演示中，一个钢球与另一个静止的钢球相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个相碰，如果两个钢球的质量相等，第一个钢球停止运动，第二个钢球能摆到同样的高度，说明这个碰撞过程中没有能量损失，碰钢球能摆到同样的高度，说明这个碰撞过程中没有能量损失，碰撞过程能量守恒。撞过程能量守恒。碰撞过程中能量总要守恒吗？下面分析一个例子。碰撞过程中能量总要守恒吗？下面分析一个例子。如图如图16.4-1，两个物体的质

37、量都是，两个物体的质量都是m，碰撞以前一个物体静止，碰撞以前一个物体静止，另一个以速度，另一个以速度v向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起，成为一向它撞去。碰撞以后两个物体粘在一起，成为一个质量为个质量为2m的物体，以速度的物体，以速度v继续前进。继续前进。这个碰撞过程中能量（总动能）守恒吗？这个碰撞过程中能量（总动能）守恒吗？可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度可以先根据动量守恒定律求出碰撞后的共同速度v，用，用v表示表示它，然后分别计算碰撞前后的总动能。它，然后分别计算碰撞前后的总动能。实质上又是一个科学探究过程（理论探究实质上又是一个科学探究过程（理论探究 ）图图16.4-1碰撞后两

38、个物体结碰撞后两个物体结合在一起，碰撞过程中能量合在一起，碰撞过程中能量守恒吗？守恒吗？第26页/共103页P16P16“弹性碰撞弹性碰撞”、“非弹性碰撞非弹性碰撞”、“对心碰撞对心碰撞”、“非对心碰撞非对心碰撞”、“散射散射”都是有用的名词。理解上不会有困难。都是有用的名词。理解上不会有困难。P17P17旁批：旁批：对于非对心碰撞，应该在两个相互垂直的两个方向上分别应对于非对心碰撞，应该在两个相互垂直的两个方向上分别应用动量守恒定律。用动量守恒定律。从对心碰撞到非对心碰撞，从一维动量守恒变为平面内的二维动量守恒从对心碰撞到非对心碰撞，从一维动量守恒变为平面内的二维动量守恒，问题复杂了。在解释

39、台球相碰问题的同时，也加深了学生的思维活动，同，问题复杂了。在解释台球相碰问题的同时，也加深了学生的思维活动，同时也为介绍微观粒子的散射现象打下了基础。时也为介绍微观粒子的散射现象打下了基础。（扩展，不做定量要求。扩展，不做定量要求。）探究过程：探究过程： P15P15思考与讨论思考与讨论我们的任务是得出用我们的任务是得出用m m1 1、m m2 2、v v1 1表达表达v v1 1和和v v2 2的公式。的公式。碰撞过程都要遵从动量守恒定律碰撞过程都要遵从动量守恒定律弹性碰撞中没有机械能损失弹性碰撞中没有机械能损失两个两个方程联立，把方程联立，把v v1 1和和v v2 2作为未知量解出来就

40、可以了。作为未知量解出来就可以了。（落实探究精神，改落实探究精神，改变学习方式变学习方式）评估：评估： P16P16旁批：旁批：对一个问题进行理论分析之后，我们会关心分析的过程对一个问题进行理论分析之后，我们会关心分析的过程是否正确、分析的根据是否可靠。可以有多种方法进行是否正确、分析的根据是否可靠。可以有多种方法进行评估评估。方法之一是。方法之一是把分析的结果应用于几个比较简单的特例，这些特例中的结论如果与常识把分析的结果应用于几个比较简单的特例，这些特例中的结论如果与常识或已有的知识一致，那么理论分析很可能是正确的，否则一定出了问题。或已有的知识一致，那么理论分析很可能是正确的，否则一定出

41、了问题。( (“评估评估”：科学探究的要素：科学探究的要素) )第27页/共103页要求：画出图来就可以，不要求定量计算。要求：画出图来就可以，不要求定量计算。 “科学足迹科学足迹”中介绍了中子的发现，可以结合弹性正碰和中介绍了中子的发现，可以结合弹性正碰和“问问题与练习题与练习”中的第中的第5题来说明。中子的发现过程体现了科学的题来说明。中子的发现过程体现了科学的猜想猜想(卢瑟福预言中子的存在卢瑟福预言中子的存在)和科学精神和科学精神(合作与交流合作与交流)的重要的重要性。还应该让学生明白，认识和掌握了规律之后，能够对人性。还应该让学生明白，认识和掌握了规律之后，能够对人类的认识活动和生产活

42、动产生的巨大推动作用。类的认识活动和生产活动产生的巨大推动作用。第28页/共103页教学内容教学内容一、碰撞一、碰撞 1碰撞的特点：碰撞的特点： 2碰撞的种类碰撞的种类 (1)弹性碰撞：满足动量守恒和机械能守恒（讨论）弹性碰撞：满足动量守恒和机械能守恒（讨论） (2)非弹性碰撞：满足动量守恒，但机械能不守恒非弹性碰撞：满足动量守恒，但机械能不守恒 (3)完全非弹性碰撞：两物体相碰后黏合为一个整体，这种碰撞能量损失最多完全非弹性碰撞：两物体相碰后黏合为一个整体，这种碰撞能量损失最多二、对心碰撞和非对心碰撞、散射二、对心碰撞和非对心碰撞、散射说明：关说明：关于于“碰撞前碰撞前”和和“碰撞后碰撞后”

43、的含义的含义 碰撞前的动量是指即将发生碰撞那一时刻的动量，而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量；碰撞后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量，而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量碰撞前的动量是指即将发生碰撞那一时刻的动量，而不是指发生碰撞之前某一时刻的动量；碰撞后的动量是指碰撞刚结束那一时刻的动量，而不是指碰撞结束之后某一时刻的动量解决的问题：一维碰撞解决的问题：一维碰撞题型：爆炸、反冲、子弹打木块问题、人船模型、简单的多体问题题型：爆炸、反冲、子弹打木块问题、人船模型、简单的多体问题第29页/共103页 教学建议教学建议 （1）对于弹性碰撞和非弹性碰撞的教学，）对于弹性碰撞和非弹性碰撞的教学，应该发

44、挥学生的主观能动性，让他们根据课本中应该发挥学生的主观能动性，让他们根据课本中“思考与讨论思考与讨论”的提示，自己分析列出方程，解的提示，自己分析列出方程，解出结果后，再做讨论。出结果后，再做讨论。 （2）还可以在第）还可以在第1节的演示实验的基础上，演节的演示实验的基础上，演示非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，只要在两个钢示非弹性碰撞和完全非弹性碰撞，只要在两个钢球间粘上少量的橡皮泥或双面胶即可。球间粘上少量的橡皮泥或双面胶即可。 （3）教材强调了物理学中研究的碰撞不仅包）教材强调了物理学中研究的碰撞不仅包括宏观物体间的相互作用，而且包括微观粒子间括宏观物体间的相互作用，而且包括微观粒子间的相互作

45、用，教师可以举一些微观粒子相互作用的相互作用，教师可以举一些微观粒子相互作用的动量守恒的例子让学生分析讨论。的动量守恒的例子让学生分析讨论。第30页/共103页 第第5节节 反冲运动反冲运动 火箭火箭 教材分析教材分析 本节介绍了动量守恒定律在生产和科技方面的应用，通过生产、生活中的现象介绍反冲运动，通过演示实验加深对反冲运动的理解，最后介绍了火箭的飞行原理本节介绍了动量守恒定律在生产和科技方面的应用，通过生产、生活中的现象介绍反冲运动，通过演示实验加深对反冲运动的理解，最后介绍了火箭的飞行原理反冲反冲( (动量守恒定律动量守恒定律) )，这一节一方面体现了动量守恒定律的应用，另一方面也体现了

46、从物理走向社会的新课程理念。，这一节一方面体现了动量守恒定律的应用，另一方面也体现了从物理走向社会的新课程理念。 引入思路引入思路 由由P19P19思考与讨论思考与讨论 章鱼的运动引入新课，章鱼的运动引入新课，P19P19P20P20定性介绍反冲现象。定性介绍反冲现象。 知识点知识点 反冲运动、火箭反冲运动、火箭 第31页/共103页教学内容：教学内容： 1反冲运动反冲运动 2反冲运动的特点：反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用力常反冲运动的特点：反冲运动和碰撞、爆炸有相似之处，相互作用力常为变力，且作用力大，一般都满足内力为变力，且作用力大，一般都满足内力外力，所以反冲运动可用动量守外力

47、，所以反冲运动可用动量守恒定律来处理。恒定律来处理。 3、反冲运动的应用：火箭、喷气式飞机、反击式水轮机、灌溉喷水等。、反冲运动的应用：火箭、喷气式飞机、反击式水轮机、灌溉喷水等。 反冲运动教学：反冲运动教学：做好反冲实验是教学中的重要环节。在做火箭的模拟实验做好反冲实验是教学中的重要环节。在做火箭的模拟实验时要注意安全。还可以让学生举出其他的反冲运动的例子，或者演示其他时要注意安全。还可以让学生举出其他的反冲运动的例子，或者演示其他的反冲现象。教师在教学中可多做一些小实验，或结合参观、看电影、录的反冲现象。教师在教学中可多做一些小实验，或结合参观、看电影、录像等活动使教学内容尽可能生动些。像

48、等活动使教学内容尽可能生动些。注意：注意：(1)反冲运动的问题，有时遇到的速度是相互作用的两物体间的相反冲运动的问题，有时遇到的速度是相互作用的两物体间的相对速度，这时应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒的方对速度，这时应先将相对速度转换成对地的速度后，再列动量守恒的方程程 (2)在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程在反冲运动中还常遇到变质量物体的运动，如火箭在运动过程中，随着燃料的消耗火箭本身的质量不断减少，此时必须取火箭本身和中，随着燃料的消耗火箭本身的质量不断减少，此时必须取火箭本身和在相互作用的时间内喷出的所有气体为研究对象，以相互作用的整个过在相互作用的时

49、间内喷出的所有气体为研究对象，以相互作用的整个过程来进行研究。程来进行研究。第32页/共103页P21反冲运动的应用反冲运动的应用-火箭火箭思考与讨论：为火箭的半定量讨论做铺垫思考与讨论：为火箭的半定量讨论做铺垫改变学习方式改变学习方式第33页/共103页火箭的教学：火箭的教学： 让学生认识到火箭是反冲运动的重要应用，它是靠喷出气让学生认识到火箭是反冲运动的重要应用，它是靠喷出气流的反冲作用而获得巨大速度的。火箭向前飞行所能达到的最大速度，也流的反冲作用而获得巨大速度的。火箭向前飞行所能达到的最大速度，也就是燃料烧尽时火箭获得的最终速度，跟什么因素有关呢就是燃料烧尽时火箭获得的最终速度，跟什么

50、因素有关呢? ?由学生根据动由学生根据动量守恒定律进行讨论。在介绍了火箭的原理、结构之后，可以介绍一下我量守恒定律进行讨论。在介绍了火箭的原理、结构之后，可以介绍一下我国在航空、航天事业中的进步，介绍一下国在航空、航天事业中的进步，介绍一下“神舟神舟”系列飞船以及我国的登系列飞船以及我国的登月计划，激发学生的学习热情。月计划，激发学生的学习热情。教学内容：教学内容： 1火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压燃气获得反作用力向前火箭：现代火箭是指一种靠喷射高温、高压燃气获得反作用力向前推进的飞行器。推进的飞行器。 2火箭的工作原理：动量守恒定律火箭的工作原理：动量守恒定律 3火箭的速度：火箭的速

51、度：mv +m u = 0 理解这里的理解这里的v的物理意义是什么？的物理意义是什么？ 火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素：火箭飞行能达到的最大飞行速度，主要决定于两个因素： 一个是喷气速度一个是喷气速度u，一个是质量比，一个是质量比m/m， 即火箭起飞时的质量与燃料烧尽时的质量之比。喷气速度越大，质即火箭起飞时的质量与燃料烧尽时的质量之比。喷气速度越大，质量比量比 越大，火箭的最终速度也越大越大，火箭的最终速度也越大(忽略重力的影响忽略重力的影响)。ummv第34页/共103页 第第6节节 用动量概念表示牛顿第二定律用动量概念表示牛顿第二定律 教材分析教材分析 首先用动量的概念

52、表示牛顿第二定律，进而得出动量定理，然后介绍动量定理的应用，解释一些生产、生活中的现象。首先用动量的概念表示牛顿第二定律，进而得出动量定理，然后介绍动量定理的应用，解释一些生产、生活中的现象。 引入思路引入思路 提出问题用动量的概念表示牛顿第二定律：首先要建立一个情景，再运用加速度的定义和牛顿第二定律进行推导。学生自主完成。提出问题用动量的概念表示牛顿第二定律：首先要建立一个情景，再运用加速度的定义和牛顿第二定律进行推导。学生自主完成。 用动量概念表示牛顿第二定律：用动量概念表示牛顿第二定律：物体动量的变化率等于它所受的力。这是牛顿第二定律的另一种表示。物体动量的变化率等于它所受的力。这是牛顿

53、第二定律的另一种表示。 F 计算时的用处不大，可认为是动量定理的表示计算时的用处不大，可认为是动量定理的表示tp第35页/共103页2 2、动量定理的意义：表示力在一段时间内连续作用的积累效果引起物体动量的变化。、动量定理的意义：表示力在一段时间内连续作用的积累效果引起物体动量的变化。课本虽然是在恒力作用的情况下由牛顿第二定律推导出动量定理的，但是，动量定理不仅适用于恒力情形，也适用于变力情形。正因为如此，动量定理在实际中有广泛的应用。尤其是在解决作用时间短、作用力大而且随时间变化的打击、碰撞等问题时，动量定理要比牛顿定律方便得多。课本虽然是在恒力作用的情况下由牛顿第二定律推导出动量定理的，但

54、是，动量定理不仅适用于恒力情形，也适用于变力情形。正因为如此，动量定理在实际中有广泛的应用。尤其是在解决作用时间短、作用力大而且随时间变化的打击、碰撞等问题时，动量定理要比牛顿定律方便得多。动量定理的教学：动量定理的教学：1、动量定理的表达式、动量定理的表达式:I=P 是矢量式，处理一维问题时，需选定一个正方向，以简化成代数运算。是矢量式，处理一维问题时，需选定一个正方向，以简化成代数运算。在教材的例题中，以初速度的方向为正方向，平均作用力在教材的例题中，以初速度的方向为正方向，平均作用力F的方向和末动量的方向都以初速度的方向为标准。在例题教学中要明确研究对象的方向和末动量的方向都以初速度的方

55、向为标准。在例题教学中要明确研究对象(垒球垒球)和研究的物理过程中的初、末态，注意加深对动量定理矢量性的理解。题目不要太难，主要是一维问题。和研究的物理过程中的初、末态，注意加深对动量定理矢量性的理解。题目不要太难，主要是一维问题。第36页/共103页教学建议教学建议 用动量定理来解释生产、生活中的现象，应紧扣在某一物理过程中物体的动量改变量、作用时间以及作用力，可以做一些演示实验来加深理解。用动量定理来解释生产、生活中的现象，应紧扣在某一物理过程中物体的动量改变量、作用时间以及作用力，可以做一些演示实验来加深理解。 还可以对汽车安全带、安全气囊和交通规则进行介绍，加强学生的安全意识，提高他们

56、的科学素质。这也很好体现了理论与实际相结合，从物理走向社会的理念。还可以列举分析一些应用实例，开阔学生眼界，活跃思维，培养他们运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。还可以对汽车安全带、安全气囊和交通规则进行介绍，加强学生的安全意识，提高他们的科学素质。这也很好体现了理论与实际相结合，从物理走向社会的理念。还可以列举分析一些应用实例，开阔学生眼界，活跃思维，培养他们运用所学知识来分析和解决实际问题的能力。 第37页/共103页冲量的教学冲量的教学 定义式：定义式：I=Ft I=Ft 冲量是矢量、过程量，冲量是矢量、过程量，是力对时间的积累是力对时间的积累效应。效应。 它的方向不能笼统地说是力的

57、方向。只有在作用时间内，它的方向不能笼统地说是力的方向。只有在作用时间内，力的方向不变时，冲量的方向才是力的方向。因为一般情况下力的方向不变时，冲量的方向才是力的方向。因为一般情况下，冲量矢量是在作用时间内，力矢量对这段时间的积分，而不，冲量矢量是在作用时间内，力矢量对这段时间的积分，而不是简单的力和力的作用时间的乘积。如果在作用时间内，力的是简单的力和力的作用时间的乘积。如果在作用时间内，力的方向不断变化，冲量的方向可能跟任何时刻力的方向都不相同方向不断变化，冲量的方向可能跟任何时刻力的方向都不相同。注意动量定理中的冲量是指合力的冲量，注意动量定理中的冲量是指合力的冲量，F F是指合力。是指

58、合力。通过通过“科学足迹科学足迹”，理解，理解动量动量和和动能动能、动量定理动量定理和和动能定理动能定理的区别。练习中还应理解的区别。练习中还应理解冲量冲量和和动量动量的区别，主要区别状态的区别，主要区别状态量和过程量。量和过程量。动量定理动量定理和和牛顿第二定律牛顿第二定律的区别，两者实质是的区别，两者实质是相同的，相同的，动量定理反映了合力在时间上的积累效果动量定理反映了合力在时间上的积累效果改变改变物体的动量，牛顿第二定律反映了合力的瞬时作用效果物体的动量，牛顿第二定律反映了合力的瞬时作用效果使物体产生加速度。使物体产生加速度。第38页/共103页教学建议教学建议 在学生做过一定数量练习

59、后，引导学生在学生做过一定数量练习后，引导学生将所学知识加以整理、比较。在学完动量守将所学知识加以整理、比较。在学完动量守恒定律的应用以后，可引导学生将所学的恒定律的应用以后，可引导学生将所学的牛牛顿运动定律、动量定理、动量守恒定律和动顿运动定律、动量定理、动量守恒定律和动能定理、动量的变化率与动量的变化能定理、动量的变化率与动量的变化p p等等加加以比较，教师可启发学生从定律或定理的内以比较，教师可启发学生从定律或定理的内容、研究对象、适用条件、分析问题的基本容、研究对象、适用条件、分析问题的基本步骤和方法等方面去讨论。步骤和方法等方面去讨论。第39页/共103页 本章概要本章概要到到19世

60、纪末，经典物理学经历世纪末，经典物理学经历300多年的发展多年的发展，已达到完善成熟的阶段，不少物理学家都，已达到完善成熟的阶段，不少物理学家都认为：辉煌的物理大厦已建成，剩下的只是认为：辉煌的物理大厦已建成，剩下的只是进一步精细化的工作，如在一些细节上做了进一步精细化的工作，如在一些细节上做了些补充和修正，使各个物理学常量测得更精些补充和修正，使各个物理学常量测得更精确一些。但这时，物理学晴朗的天空中飘着确一些。但这时，物理学晴朗的天空中飘着两朵两朵“乌云乌云”影响了物理学家的好心情。第影响了物理学家的好心情。第一朵与以太的零漂移实验有关，相对论对此一朵与以太的零漂移实验有关，相对论对此做出