内容正文:
第三节动量守恒定律
【教学目标】
【物理观念】能在一维情况下,两物体的相互作用情境中由牛顿定律及动量定理推导出动量守恒定律。理解并掌握定内容及定律成立条件。
【科学思维】能在具体问题中判断动量是否守恒,能熟练运用动量守恒定律解释现象和解决问题。
【科学探究】通过对动量概念及动量守恒定律的学习,了解归纳与演绎两种思维方法的应用,参加小组讨论师生互动,经过思考,发表自己的见解经历,实验探究过程发现规律。
【科学态度与责任】养成自主构建知识体系的意识,培养实事求是,具体问题具体分析的科学态度。
【教学重点】理解动量守恒成立的条件及定律的表达式的推导及应用。
【教学难点】理解动量守恒的物理内涵,动量守恒定律方程的矢量性,应用动量守恒定律解决问题。
【教学过程设计】
教学环节和教学内容
教师活动
学生活动
设计意图
【导入新课】
思考:第一节中我们通过分析一辆小车碰撞一辆静止小车,得出碰撞前后两辆小车的动量之和不变的结论。对于冰壶等物体的碰撞也是这样么?怎样证明这一结论?这是一个普遍的规律么?
【构建模型 理论推理】
碰撞模型:
利用动量定理对光滑水平面上的A、B两个物体在碰撞过程中对两物体进行分析:
对A应用动量定理:
对B应用动量定理:
根据牛顿第三定律:
得
结论:两个物体碰撞后的动量之和等于碰撞前的动量之和
引导学生研究生活中常见的两个物体的碰撞的情景,帮助学生建构物理模型。
联系生活情景,将碰撞过程抽象化,构建碰撞理模型。
从生活走向物理,让学生很快能够参与学习,从而培养模型构建能力。
【总结定律 解释条件】
1. 系统:我们把两个(或多个)相互作用的物体构成的整体叫做一个力学系统。(分析碰撞过程,引出系统概念)
内力:系统中物体间的作用力叫做内力。
外力:系统以外的物体施加给系统内物体的力,叫做外力。
2.定律内容:如果一个系统不受外力,或者外力矢量和为零,系统总动量保持不变。
3.解释动量守恒定律的三个适用条件并举例说明:
(1)理想条件:不受外力/外力矢量和为零
【例】在光滑水平面上有两个载有磁铁的相对运动的小车,两小车组成的系统动量守恒么?
分析:两小车在运动过程中,相互排斥的磁力属于内力,整个系统的外力即重力和支持力的和为零,所以系统动量守恒。
(2)近似条件:系统内力远大于外力
【例】一枚在空中飞行的火箭质量为m,在某时刻