第三节 动量守恒定律（表格式教学设计）物理粤教版选择性必修第一册

年级

高二年级

学科

物理

教师

课题

第三节　动量守恒定律

教学

目标

物理观念

了解系统、内力和外力的概念；知道动量守恒定律的表达式及物理含义；知道动量守恒定律适用的条件和适用范围。

科学思维

会应用动量定理和牛顿第三定律分析每个物体的动量变化情况，能运用演绎方法推导出动量守恒定律的表达式。

科学探究

应用动量定理和牛顿第三定律推导出动量守恒定律，养成科学推理和科学论证的思维习惯。

科学态度

与责任

运用动量守恒定律分析生产生活中的现象，深化运动与相互作用观念，体会物质世界的多样性与统一性，感受动量守恒定律的简洁性与普适性。

教学

重难点

1.了解系统、内力、外力的概念(重点)。

2.会根据动量定理、牛顿第三定律推导动量守恒定律，理解动量守恒定律从“动量”的角度描述物体间的相互作用的本质(重点)。

3.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相关现象和解决相关问题(重难点)。

教学过程

教师活动

学生活动

导入新课

教师：现象观察：

提问：保龄球和冰壶在撞击时，发生了力的作用，撞击前的动量和撞击后的动量是否发生改变？

学生现象观察，思考问题。

新课讲授 一、动量守恒定律

教师：这里涉及到的两个物体，我们往往需要一起研究，可以把他们看成一个系统。那么，什么是系统？什么是内力？什么是外力？

学生：相互作用的两个（或多个）物体组成的整体通常称为系统。系统内物体之间的相互作用力叫作内力，系统外部其他物体对系统的作用力叫作外力。

教师：内力和外力的区分依赖于系统的选取，只有确定了系统后，才能确定内力和外力。

教师：结合下列情境，回答问题：如图所示，物体1和物体2在光滑的水平面上碰撞。设物体1和物体2的质量分别为 m1，m2，碰撞前，物体1和物体2的速度分别为v1，v2，碰撞后，物体1和物体2的速度分别为v′1，v′2。

（1）物体1动量变化是多少？

（2）物体2动量变化是多少？

（3）物体1和2动量变化间有什么关系？

学生：（1）ΔP1＝m1v1′－m1v1

（2）ΔP2＝m2v2′－m2v2

（3）大小相等，方向相反

教师：下面让我们结合牛顿运动定律，推导动量守恒定律。

学生：利用动量定理对两物体进行分析：

对物体1：F1Δt＝m1v1′－m1v1

对物体2：F2Δt＝m2v2′－m2v2

根据牛顿第三定律F1＝－F2

得m1v1′－m1v1－(m2v2′－m2v2)＝0

即物体在碰撞时，如果系统所受合外力为零，则系统的总动量保持不变。这就是动量守恒定律，用数学公式表示为m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。

学生阅读教材，回答问题。

学生动手推导动量守恒定律的表达式。

师生：共同归纳总结动量守恒定律有关内容：

1.动量守恒定律

(1)内容：如果一个系统不受外力，或者所受外力的矢量和为0，这个系统的总动量保持不变。

(2)表达式：m1v1＋m2v2＝m1v1′＋m2v2′。

2.动量守恒定律的成立条件

(1)系统不受外力或所受合外力为零。

(2)系统所受合外力不为零，但合外力远远小于内力，此时动量近似守恒。

(3)系统所受合外力不为零，但在某一方向上合外力为零，则系统在该方向上动量守恒。

3.动量守恒定律的特性

(1)矢量性：动量守恒定律的表达式是一个适量表达式，对于作用前后的运动方向都在同一条直线上的问题，应选取统一的正方向；

(2)瞬时性:动量是一个状态量，动量守恒指的任意时刻的动量守恒。列方程时，应是左右前（或某一时刻）系统的动量和等于作用后（或另一时刻）系统的动量和；

(3)相对性：定律中的速度都是相对于统一参考系，一般是以地面作为参考系；

(4)普适性：动量定律不仅适用于两个物体组成的系统，也适用于多个物体组成的系统；不仅适用于低俗、宏观物体组成的系统，也适用接近光速运动的微观粒子组成的系统。

新课讲授 二、典例分析

教师：下面，我们通过具体的例题来加强对动量守恒定律的应用。

【典例1】（多选）关于动量守恒的条件，下列说法正确的是（　CD　）

A．只要系统内有摩擦力，动量就不可能守恒

B．只要系统所受合外力的冲量为零，系统动量守恒

C．系统加速度为零，系统动量一定守恒

D．虽然系统合外力不为零，但系统在某一方向上动量有可能守恒

【典例2】（多选）以下四个图中，系统动量守恒的是（　AC　）

学生完成例题解答。