高二動量守恆定律的物理教案

教學目的:

1.知道動量守恆定律的內容,掌握動量守恆定律成立的條件,並在具體問題中判斷動量是否守恆。

2.學會沿同一直線相互作用的兩個物體的動量守恆定律的推導。3.知道動量守恆定律是自然界普遍適用的基本規律之一。

教學重點:重點是動量守恆定律及其守恆條件的.判定。

教學難點:難點是動量守恆定律的理解。

教 具:1.氣墊導軌、光門和光電計時器,已稱量好質量的兩個滑塊(附有彈簧圈和尼龍拉扣)。

教學過程:

前面已經學習了動量定理,下面再來研究兩個發生相互作用的物體所組成的物體系統,在不受外力的情況下,二者發生相互作用前後各自的動量發生什麼變化,整個物體系統的動量又將如何?

1.從生活現象引入:兩個同學靜止在滑冰場上,總動量為0,用力推開後,總動量為多少?(接下來通過實驗建立模型分析)

2.實驗:

1)準備 : 在已調節水平的氣墊導軌上放置兩個質量相等的滑塊,用細線連在一起處於被壓縮狀態

2)解説實驗操作過程

3)實際操作

4)實驗結論:兩個物體在相互作用的過程中,它們的總動量是一樣的

3.理論推導總結出動量守恆定律並分析成立條件

1)推導:

碰撞之前總動量:P=P1+P2=m11+m22

碰撞之後總動量:P'=P1'+P2'=m11'+m22'

碰撞過程:F1t= m11'- m11

F2t= m22'- m22

由牛三定律有:F1t=- F2t

m11'- m11= -(m22'- m22 )

整理: m11+m22=m11'+m22'

即:P= P'

2)引入概念:

1.系統:相互作用的物體組成系統。

2.外力:外物對系統內物體的作用力

3.內力:系統內物體相互間的作用力

分析得到上述兩球碰撞得出的結論的條件:

兩球碰撞時除了它們相互間的作用力(系統的內力)外,還受到各自的重力和支持力的作用,使它們彼此平衡。桌面與兩球間的滾動摩擦可以不計,所以説m1和m2系統不受外力,或説它們所受的合外力為零。

結論:相互作用的物體所組成的系統,如果不受外力作用,或它們所受外力之和為零,則系統的總動量保持不變。這個結論叫做動量守恆定

4.動量守恆定律

1)內容:一個系統不受外力或者所受外力的和為零,這個系統的總動量保持不變

2)注意點:

①研究對象:系統(注意系統的選取)

②區別: a.外力的和:對系統或單個物體而言

b.合外力:對單個物體而言

③內力衝量只改變系統內物體的動量,不改變系統的總動量

④向量性(即不僅對一維的情況成立,對二維的情況也成立,例如斜碰)

⑤同一性(參考系的同一性,時刻的同一性)

⑥作用前後,作用過程中,系統的總動量均保持不變

5.分析動量守恆定律成立條件:

b)F合=0(嚴格條件)F內 遠大於F外(近似條件)某方向上合力為0,在這個方向上成立

6.適用範圍(比牛頓定律具有更廣的適用範圍:微觀、高速)

7.小結