动量守恒定律教学设计方案一、教学目标
1、知道动量守恒定律的内容,掌握动量守恒定律成立的条件,并在具体问题中判断动量是否守恒.
2、学会沿同一直线相互作用的两个物体的动量守恒定律的推导.
3、知道动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一.
二、重点、难点分析
1、重点是动量守恒定律及其守恒条件的判定.
2、难点是动量守恒定律的矢量性.
三、教具
1、气垫导轨、光门和光电计时器,已称量好质量的两个滑块(附有弹簧圈和尼龙拉扣).
2、计算机(程序已输入).
四、教学过程
(一)引入新课
前面已经学习了动量定理,下面再来研究两个发生相互作用的物体所组成的物体系统,在不受外力的情况下,二者发生相互作用前后各自的动量发生什么变化,整个物体系统的动量又将如何?
(二)教学过程设计
以两球发生碰撞为例讨论“引入”中提出的问题,进行理论推导.
画图:
设想水平桌面上有两个匀速运动的球,它们的质量分别是
和
,速度分别是
和
,而且
.则它们的总动量(动量的矢量和)
.经过一定时间
追上
,并与之发生碰撞,没碰后二者的速度分别为
和
,此时它们的动量的矢量和,即总动量
板书:
下面从动量定理和牛顿第三定律出发讨论p和
有什么关系.
设碰撞过程中两球相互作用力分别是
和
,力的作用时间是t.根据动量定理,
球受到的冲量是
;
球受到的冲量是
.
根据牛顿第三定律,
和
大小相等,方向相反,即
.
板书:
①
②
③
将①、②两式代入③式应有
板书:
整理后可得
板书:
或写成:
就是:
这表明两球碰撞前后系统的总动量是相等的.
分析得到上述结论的条件:
1、两球碰撞时除了它们相互间的作用力(这是系统的内力)外,还受到各自的重力和支持力的作用,但它们彼此平衡.桌面与两球间的滚动摩擦可以不计,所以说
和
系统不受外力,或说它们所受的合外力为零.
2、结论:相互作用的物体所组成的系统,如果不受外力作用,或它们所受外力之和为零,则系统的总动量保持不变.这个结论叫做动量守恒定律.
做此结论时引导学生阅读“选修本(第三册)”第110页.并板书:
时
3、利用气垫导轨上两滑块相撞过程演示动量守恒的规律.
(1)两滑块弹性对撞(将弹簧圈卡在一个滑块上对撞)
光电门测定滑块
和
<