动量守恒定律在碰撞中的应用教案

PAGE动量守恒定律在碰撞中的应用——选修3-5第一章第3节教案佛山市南海区大沥高级中学钟盛文2011年2月28日教学目标：掌握动量守恒定律的内容、成立的条件、表达形式。掌握应用动量守恒定律解决问题的一般步骤．会应用动量定恒定律分析、解决碰撞物体相互作用的问题．教学重点：明确、理解动量守恒定律的解题步骤。熟练应用动量守恒定律解决有关力学的问题。教学难点：在解决实际问题时，对应用动量守恒定律的守恒条件的判断。在运用定律的过程中，理解动量守恒定律的①条件性；②整体性；③矢量性；④相对性；⑤同时性．教学方法：通过理论推导，归纳出动量守恒定律的成立条件、表达形式。通过对比、讨论，总结出动量守恒定律的解题步骤．讲练结合，通过实例分析，结合碰撞、爆炸等问题的特点，明确动量守恒定律的矢量性、同时性和相对性。教学过程：一、引语：动量守恒定律的学习意义（对学生进行目标情感教育，提高学习积极性）从现代物理学的理论来认识，动量守恒定律是物理学中最基本的普适原理之一。从科学实践的角度来看，迄今为止，人们尚未发现动量守恒定律有任何例外。所以掌握好动量守恒定律在生活、学习中的应用，对物理学习来讲很重要。二、复习：动量守恒定律的内容、成立条件、表达形式。（对学生进行归纳性复习，为本节课的中心目标——动量守恒定律的解题步骤，在碰撞中的应用，打基础）前一天的晚自习，让学生完成知识要点复习卷，统计完成情况及掌握程度，利用课堂3分钟的时间，ppt公布复习卷的正确答案，反馈学生的完成情况及掌握程度，明确本节课的学习目标。1．动量守恒定律的内容一个系统不受外力或者受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。即：守恒是指整个过程任意时刻相等（时时相等,类比匀速）定律适用于宏观和微观高速和低速2．动量守恒定律成立的条件⑴系统不受外力或者所受外力之和为零；⑵系统受外力，但外力远小于内力，可以忽略不计；⑶系统在某一个方向上所受的合外力为零，则该方向上动量守恒。3．动量守恒定律的表达形式（1），即p1+p2=p1/+p2/，（2）Δp1+Δp2=0，Δp1=-Δp2理解：①正方向②同参同系③微观和宏观都适用提问、思考：动量守恒定律是否能应用在碰撞现象中？三、复习：碰撞的特点：1、作用时间极短。比任何一个确定的短时间都要短，在计算物体运动时间时，通常可以把碰撞时间忽略不计。2、碰撞在原地进行。由于碰撞突然发生，作用力很大，作用时间又极短，因此认为物体见碰装前后没有明显位移发生。3、动能不增加，在弹性碰撞中，动能保持不变；在非弹性碰撞中，动能减少；在完全非弹性碰撞中，动能损失最大。4、动量守恒：由于碰撞的作用时间短，作用力很大，相互作用的系统内力远大于外力，满足动量守恒条件，系统在碰撞过程中动量守恒。四、物理学里所研究的碰撞，包括的范围很广。只要通过相互作用，物体的动量发生了明显的变化，都可视为碰撞。例如：两小球的撞击、子弹射入木块、系在绳子两端的物体将弯曲的绳子突然拉紧、铁锤打击钉子、中子轰击原子核等都视为碰撞。五、新课引入：1、探讨动量守恒定律解决碰撞问题的步骤：（1）学生用1分钟进行讨论（2）老师汇总同学们的意见，展示排序题：用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法A.明确研究阶段：分析研究阶段的初、末状态的动量情况。B.根据动量守恒定律列出方程求解C.选定正方向（一维情况）D.对研究对象进行受力分析，判断系统的动量是否守恒E.确定研究对象（系统）请按正确的步骤排序：E\A\D\C\B（3）提出实践、体验：完成课本P10例题12、典型例题选讲，课本P10例题1（借以推导应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法）（ppt演示例题内容+思考问题）例题1：在列车编组站里，一辆载重质量为m1=3.0×10４kg的货车在平直轨道上以v1=2m/s的速度运动，碰上另一辆载重后质量为m2=4.5×10４kg的静止的货车，它们碰撞后接合在一起继续运动，求运动的速度？（学生自由讨论、分析并解答，时间5钟。老师提问2个同学代表回答）老师分析：在处理实际问题时，如果外力远小于相互作用过程中的内力，此时外力可以忽略不计，满足动量守恒定律成立条件，因此例题1中可应用动量守恒定律。（ppt展示解题过程．）解：取两辆货车在碰撞前运动货车的运动方向为正方向，则v1=2m/s，设两车接合后的速度为v，则两车碰撞前的总动量为p=m1v1，碰撞后的总动量为p′=(m1+m2)v，由动量守恒定律p′=p可得：（m1+m2）v=m1v1∴即两车接合后以0.8m/s的速度沿着第一辆车原来运动的方向继续运动．（提问1位同学完成排序题，老师总结应用动量守恒定律解决问题的基本思路和一般方法）3、解题步骤的强化训练：课本p13习题4例题：两个质量相等的小球分别以4m/s和2m/s的速率相向运动，相撞后粘合在一起，假设以3m/s的速率一起运动，这是否有可能？错解：4m+2m=2mV——V=3m/s，可能正解：4m-2m=2mV——V=1m/s，不可能。（强调解题时设定正方向的重要性）4、知识点强化应用：课本p11例题2.（ppt演示例题2内容,2个学生上黑板完成）质量为M=0.2kg的小球以5m/s的速度在光滑平面上运动，跟原来静止的质量为m=0.05kg的小球相碰撞，如果碰撞是弹性的，求碰撞后球m1、m2的速度。（分析完成情况，ppt展示解题步骤）5．应用动量守恒定律解题的优点：①不论相互作用力是恒力还是变力，都可以使用动量守恒定律．②应用动量守恒定律求解时，只需要考虑过程的始末状态，不需要考虑过程的细节．六、小结通过本节课的学习，我们明确了以下几个问题：1．应用动量守恒定律解题时，动量守恒的条件是：

①系统不受外力或所受外力之和为0②系统所受外力比内力小很多③系统在某一方向不受外力或所受外力之和为0，或所受外力比内力小很多，则该方向的动量分量守恒（分动量守恒）．2．碰撞的特点：满足动量守恒定律的条件，可应用动量守恒定律3．在应用动量守恒定律解题时，步骤为：A.明确研究阶段：分析研究阶段的初、末状态的动量情况。B.根据动量守恒定律列出方程求解C.选定正方向（一维情况）D.对研究对象进行