陕西省石泉县江南高级中学沪科版高中物理选修3-5教案：1.2探究动量守恒定律 (2份打包)

江南中学__物理_学科教学设计 课题 探究动量守恒定律 授课人 周磊 课时安排 3 课型 新课 授课时间 5.8、5.9和5.10 课标依据 探究动量守恒定律 教材分析 这节课是在学生学习了动量定理之后，针对如两个物体相互作用过程中的系统动量进行研究，新课中涉及复杂的实验探究，理论推导、物理模型的建立，外加实验条件有限，探究起来较难，理解难度较大。 学情分析 学生们刚刚学会动量定律解决实际问题，知道了如何分析一个物体的动量变化量，然而对两个物体的相互作用还不了解，这节课通过实验结合牛顿运动定律、动量定律分析系统的动量守恒定律。 B班 三维目标 知识与能力： 1．理解动量、冲量的概念，会计算简单的动量的变化。 2．能推导动量定理的表达式，会用动量定理解释有关现象和处理有关问题。 过程与方法： 通过鸡蛋受到撞击过程的分析，掌握理论分析论证的方法。 情感态度与价值观： 通过动量定理的实际应用，增强对物理知识的亲近感，提高学生学习物理的兴趣 教学重难点 教学重点： 1、 动量、冲量的概念 2、 动量定律 教学难点： 动量定律的应用 教法 与 学法 讲授法、探究法 教学资源 教 学 活 动 设 计 师生活动 设计意图 批注 一、新课引入： 想一想：假如在月球上建一飞机场，应配置喷气式飞机还是螺旋桨飞机呢？ 二、教学目标： 1.知道牛顿运动定律和动量守恒定律的关系，能用牛顿运动定律推导动量守恒定律. 2.理解动量守恒定律的确切含义和表达式. 三、新课探究 探究一： 实验：两物体相互作用前后总动量是否守恒 思考下列问题： （1）滑块的质量和挡光板的长度是否需要测量？ （2）实验可以分为几个步骤？ （3）实验中有哪些注意事项？ 1. 实验器材： 气垫导轨、滑块（3块）、天平、光电门、数字毫秒表等. 2.实验步骤 （1）将两个质量相等的滑块装上相同的挡光板，放在光滑气垫导轨的中部.两滑块靠在一起，压缩其间的弹簧，并用细线拴住，使滑块处于静止状态.烧断细线，两滑块被弹开并朝相反的方向通过光电门，记录挡光板通过光电门的时间，表示出滑块的速度，求出两滑块的总动量p=mv1-mv2,如图所示. 实验结果：两滑块的总动量p=0. （2）增加一滑块，质量与前两块相同，使弹簧一侧滑块的质量是另一侧的2倍，重复（1）步骤，求出两侧滑块的总动量p=mv1-2mv2. 实验结果：两侧滑块的总动量p=0. （3）把气垫导轨的一半覆盖上牛皮纸，并用胶带固定后，用两块质量相等的滑块重复（1）步骤，求出滑块的总动量p=mv1-mv2. 实验结果:两滑块的总动量p≠0. 3.实验结论 （1）在光滑气垫导轨上无论两滑块质量是否相等，它们被弹开前的总动量为零，分开后的总动量也为零. （2）两滑块构成的系统受到牛皮纸的摩擦力后，两滑块的总动量发生了变化. 【特别提醒】在用气垫导轨验证动量守恒的实验中，为了减小误差应该将气垫导轨调整到水平，确保两滑块分开后均做匀速直线运动. 探究二： 一、动量守恒定律 1.内容 一个系统不受_____或者所受_______为零，这个系统的总动量保持不变. 2.表达式 （1）物体m1、m2相互作用前的速度为v1、v2，相互作用后的速度为v1′、v2′,则可表示为:____________. （2）物体m1、m2相互作用前的动量为p1、p2，相互作用后的动量为p1′、p2′，则可表示为：__________. （3）物体m1、m2相互作用后动量的变化分别为Δp1和Δp2，则可表示为：___________或__________. 3.适用范围 动量守恒定律是自然界普遍适用的基本规律之一，不仅适用于低速、宏观物体的运动，而且适用于_____、_____物体的运动. 例1:如图所示，将质量为m1的砖头以大小为v0、仰角为θ的初速度抛入一个装有砂子的总质量为M的静止的砂车中，砂车与水平地面间的摩擦可以忽略.求： (1)砖头和砂车的共同速度； (2)球和砂车获得共同速度后，砂车底部出现一小孔，砂子从小孔中流出，当漏出质量为m2的砂子时砂车的速度. 例2：气垫导轨是一种常见的实验仪器，在导轨的两端固定两块竖直挡板C和D，用滑块A、B验证动量守恒定律，实验装置如图所示，实验步骤如下： a.用天平分别测出滑块A、B的质量mA、mB； b.调整气垫导轨，使导轨处于水平； c.在滑块A和B之间放入一个被压缩的轻弹簧，用电动卡销锁定，静止放置在气垫导轨上； d.用刻度尺测出A的左端到C板的距离L1； e.按下电钮放开卡销，同时分别记录滑块A、B运动时间的计时器开始工作，当滑块A、B分别碰撞挡板C、D