陕西省安康市石泉县江南高级中学高中物理选修3-5沪科版：1.2 探究动量守恒定律 课件+教学设计 (2份打包)

第一章 碰撞与动量守恒 第２节　探究动量守恒定律 2、能够区分系统、内力和外力。 3、能够自行推导动量守恒定律的表达式。 4、了解动量守恒定律的普适性和牛顿运动定律适用范围的局限性。 5、深刻理解动量守恒定律，练习用动量守恒定律解决实际问题。 1、明确探究物体碰撞时动量的变化规律，掌握实验数据处理的方法 学习目标定位 她能跳上岸吗？ 很不幸，她落水了。 估计到岸边只有1.5m。 我平时立定跳远都是2m多呢。 跳 啊！ 我怎么会跳到水里去了呢？ ??? 问题1：这位自信的同学为什么会掉到水里呢？ 1.5m * 问题2： 小球碰撞时，他们的动量变化遵守怎样的规律呢？ m1 m2 实验探究——探究物体碰撞时动量的变化规律 建立模型：实验必须保证碰撞是一维的，即两个物体在碰撞之前沿同一直线运动，碰撞之后还沿同一直线运动，且方向同向为正，反向为负；这种情况叫做一维碰撞。 在一维碰撞的情况下，两个物体碰撞前后的动量有什么规律呢？ 问题3：如何探究物体碰撞时动量的变化规律？ A B m1 m2 m1 m2 A B * 问题5：怎样测量物体的质量呢？ 用天平测量物体的质量； 速度的测量：可以充分利用所学的运动学知识，如利用匀速运动、平抛运动，并借助于斜槽、气垫导轨、打点计时器和纸带等来达到实验目的和控制实验条件。 问题6：怎样测量物体的速度呢？ 问题4：实验室如何测量两个物体碰撞前后的动量呢？ 质量? 速度? 测速原理1：光电门测速 测出滑块经过光电门的时间t， 挡光条的宽度为L， 则滑块匀速运动的速度为 气垫导轨 碰撞滑块 光电门 L 挡光条 导轨水平 θ β 测速原理2：单摆测速 设摆绳长为L，测出摆角θ和β， 机械能守恒可得速度为 橡皮泥 保证两绳等长 测出相邻计数点间的距离Δx， 测速原理3：打点计时器测速 可得速度为 相邻计数点间的时间Δt， 橡皮泥 光滑桌面通过平衡摩擦力获得 还有其他方案吗？ 分析频闪照片中A、B滑块碰撞前后的位置情况， 设频闪时间间隔为Δ t，可得速度为 测速原理4 ：频闪照片测速 测出碰撞前后各球落点到O间的距离xOP、xOM、xON，各球空中运动时间均相同，设为Δ t，可得速度为 为防止碰撞中A球反弹，有: mA＞mB 落点确定： 测速原理5：平抛测速 h h 斜槽末端切向水平 m2 m1 系统：有相互作用的两个（或两个以上）物体构成一个系统 内力：系统中相互作用的各物体之间的相互作用力 外力：外部其他物体对系统的作用力 系统 内力 外力 问题7：如何理解系统　内力和外力，举例说明？ A B m2 m1 N1 G1 N2 G2 F1 F2 * m2 m1 光滑 问题8：试用牛顿运动定律推导两物体碰撞前后的总动量的关系？ 你还有其他的推导方法吗？ A B m2 m1 m2 m1 A B F1 F2 * m2 m1 光滑 问题9：试用动量定理推导两物体碰撞前后的总动量的关系？ A B m2 m1 m2 m1 A B F1 F2 * 问题10：观看视频，你有何感想？ 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。这就是动量守恒定律。 1、内容 2、表达式 3、适用条件 (1)系统不受外力；(理想条件) (2)系统受到外力，但外力的合力为零；(实际条件) (3)系统所受外力合力不为零，但系统内力远大于外力，外力相对来说可以忽略不计，因而系统动量近似守恒；(近似条件） (4)系统总的来看虽不符合以上三条中的任何一条，但在某一方向上符合以上三条中的某一条，则系统在这一方向上动量守恒.(单向条件) 问题11：对动量守恒定律的理解？ 审题指导 ③ 本题中研究的是哪一个过程？该过程的初状态和末状态分别是什么？ ①本题中相互作用的系统是什么？ ②分析系统受到哪几个外力的作用？是否符合动量守恒的条件？ 碰撞前、后 地面摩擦力和空气阻力 远小于内力 动量守恒 系统 内力 外力 如图所示，一只质量为5.4kg的保龄球，撞上一只质量为1.7kg、原来静止的球瓶，此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞出，而保龄球以1.8m/s的速度继续向前运动，求保龄球碰撞前的运动速度。 问题12：处理课本案例，归纳如何动量守恒定律进行解题？ m1 m2 N1 N2 F1 G1 G2 F2 如图所示，一只质量为5.4kg的保龄球，撞上一只质量为1.7kg、原来静止的球瓶，此后球瓶以3.0m/s的速度向前飞出，而保龄球以1.8m/s的速度继续向前运动，求保龄球碰撞前的运动速度。 解析 沿保龄球碰撞前的运动方向建立坐标轴，有 碰撞前保龄球的总动量为 碰撞后保龄球的总动量为 由动量守恒定律可得： 所以 代入数值，得 问题12：处理课本案例，归纳如何动量守恒定律进行解题？ m1 m2 x 0 ⑴找：找研究