動(dòng)量守恒課程計(jì)劃第 1 部分
1.動(dòng)量守恒定律
1、定律內(nèi)容：如果一個(gè)系統(tǒng)不受外力作用或者外力之和為零，則系統(tǒng)的總動(dòng)量保持不變。 這個(gè)結(jié)論稱為動(dòng)量守恒定律。
說明：（1）動(dòng)量守恒定律是自然界最重要、最普遍的守恒定律之一。 它既適用于宏觀物體，也適用于微觀粒子； 它既適用于低速移動(dòng)物體，也適用于高速移動(dòng)物體。 這是一個(gè)實(shí)驗(yàn)定律，也可以利用牛頓第三定律和動(dòng)量定理推導(dǎo)出來。
(2) 互相作用的物體組成的系統(tǒng)稱為系統(tǒng)。 系統(tǒng)中的對(duì)象可以是兩個(gè)、三個(gè)或更多。 在解決實(shí)際問題時(shí)，必須根據(jù)解決問題的需要和方便程度，合理選擇系統(tǒng)。
(1)系統(tǒng)不受外力作用或者外力對(duì)系統(tǒng)的合力為零。
(2) 雖然外力作用在系統(tǒng)上的合力不為零，但F內(nèi)>F外，即外力作用于系統(tǒng)中物體引起的動(dòng)量變化遠(yuǎn)小于系統(tǒng)中物體的動(dòng)量變化。動(dòng)量是由內(nèi)力引起的，那么此時(shí)外力可以忽略不計(jì)，系統(tǒng)的動(dòng)量近似守恒。 例如：碰撞中的摩擦力和空氣爆炸中的重力遠(yuǎn)小于相互作用的內(nèi)力，可以忽略不計(jì)。 (3) 雖然系統(tǒng)所受的凈外力不為零，但系統(tǒng)在某一方向上所受的凈力為零，則系統(tǒng)在該方向上的動(dòng)量守恒。 例如，圖6.8，由汽車和小球組成的光滑水平面。 系統(tǒng)，當(dāng)球從車頂滾下時(shí)，系統(tǒng)水平方向的動(dòng)量守恒。 :
(1)p=p′表示系統(tǒng)在相互作用開始時(shí)的總動(dòng)量等于相互作用結(jié)束時(shí)（或中間狀態(tài)）時(shí)的總動(dòng)量。
(2)Δp=0表示系統(tǒng)總動(dòng)量的變化為零。 如果所討論的系統(tǒng)由兩個(gè)對(duì)象組成，則可以表示為： m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′（方程兩邊都是向量和） (3)Δp1=-Δp2
也就是說，如果系統(tǒng)由兩個(gè)物體組成，則兩個(gè)物體的動(dòng)量變化將大小相等、方向相反。 注意這里動(dòng)量變化的矢量性質(zhì)。 在兩個(gè)物體相互作用的過程中，兩個(gè)物體的動(dòng)量可能會(huì)增加或減少，但它們的矢量和保持不變。
4、應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的解題步驟（1）分析題意，明確討論對(duì)象（系統(tǒng)）。
(2)對(duì)系統(tǒng)中的物體進(jìn)行受力分析，明確內(nèi)力和外力，并推斷是否滿足動(dòng)量守恒條件。 (3) 明確探索系統(tǒng)的相互作用過程，確定過程的初態(tài)和終態(tài)，對(duì)于一維相互作用問題，首先指定正方向，然后確定物體在各過程中的動(dòng)量或動(dòng)量表達(dá)式狀態(tài)。
(4)利用守恒定律建立方程并代入已知量求解。 (5)根據(jù)解答結(jié)果，按題目要求回答問題。
2、碰撞
1、碰撞是指物體之間相互作用時(shí)間很短而相互作用力很大的現(xiàn)象。
在碰撞過程中，系統(tǒng)中物體之間相互作用的內(nèi)力一般遠(yuǎn)大于外力，因此碰撞中的動(dòng)量守恒。 可以根據(jù)碰撞前后物體的動(dòng)量是否在一條直線上來區(qū)分。 有正面碰撞和斜向碰撞。 中學(xué)物理只討論正面碰撞（正面碰撞是指兩個(gè)物體質(zhì)心的連線和碰撞前后的速度在同一條直線上）。
2.根據(jù)碰撞時(shí)動(dòng)能的損失，碰撞可分為兩種類型：
：碰撞前后系統(tǒng)總動(dòng)能不變，滿足兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)：m1v1+m2v2=m1v1′+m2v2′
1/2m1v1+1/2m2v2′=1/2m1v1′+1/2m2v2′ 將兩式聯(lián)立可得：2
2v1′=
v2′=
，本次碰撞損失的動(dòng)能最大，兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)滿足：m1v1+m2v2=(m1+m2)v
，碰撞的動(dòng)能介于前兩次碰撞之間。
3、間隙現(xiàn)象
在系統(tǒng)內(nèi)力的作用下，當(dāng)系統(tǒng)一部分動(dòng)量向某一方向變化時(shí)，其余部分的動(dòng)量向相反方向變化相同的量。 噴氣式飛機(jī)、火箭等都是利用反沖運(yùn)動(dòng)的例子。如果系統(tǒng)由兩部分組成，相互作用前的總動(dòng)量為零動(dòng)量守恒定律的生活實(shí)例，則0=m1v1+m2v2，v1和v2方向相反。
動(dòng)量守恒課程計(jì)劃第 2 部分
《動(dòng)量守恒定律》是中學(xué)物理新教材第一卷第七節(jié)、第三節(jié)的內(nèi)容。 這是本章的重點(diǎn)，也是力學(xué)部分的重要內(nèi)容。 動(dòng)量守恒定律是自然界最普遍、最重要的基本定律之一。 雖然它可以由牛頓定律推導(dǎo)出來，但它的適用范圍比牛頓定律要廣得多。 它不僅適用于宏觀低速物體，也適用于微觀高速運(yùn)動(dòng)粒子。 因此，它在整個(gè)物理學(xué)中占有特別重要的地位。 。
我相信，只有讓學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)物理定律感興趣、能夠理解、深刻理解，才能具備運(yùn)用定律分析問題、解決問題的能力。 因此，我的教學(xué)重點(diǎn)是動(dòng)量守恒定律。 在內(nèi)容控制上，也明確學(xué)生是學(xué)習(xí)活動(dòng)的主體。
根據(jù)本課程的實(shí)驗(yàn)定性分析和理論定量推導(dǎo)的特點(diǎn)，基于（1）教師引導(dǎo)作用與學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性相統(tǒng)一的原則（2）掌握相統(tǒng)一的原則知識(shí)和發(fā)展力量，我采用對(duì)話和討論相結(jié)合的啟發(fā)式教學(xué)。 在教與學(xué)方法上，可采取以下方法：檢查實(shí)驗(yàn)——問題思考——指導(dǎo)、抽象總結(jié)——鞏固實(shí)踐。 實(shí)施這種方法，可以讓學(xué)生親自觀察比較、分析總結(jié)，在老師的指導(dǎo)下主動(dòng)行動(dòng)。 努力探索知識(shí)，最大限度地發(fā)揮全體學(xué)生的積極參與，以達(dá)到教學(xué)的目的。
教學(xué)方式上采用演示實(shí)驗(yàn)，多媒體輔助教學(xué)，增加直觀性，提高教學(xué)效果。
一般來說，上課開始時(shí)，學(xué)生的注意力往往停留在課前自己感興趣的活動(dòng)上，所以我從學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律出發(fā)，一開始就向?qū)W生提問。 （1）如果一個(gè)人在汽車?yán)镉昧ν破嚕嚂?huì)移動(dòng)嗎？ (2) 在一條安靜的河流中心，有兩艘船靠得很近。 當(dāng)你從一艘船跳到另一艘船時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？ 由于問題有趣，無意中吸引了學(xué)生的注意力。 學(xué)生回答后，我問“為什么會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象？” 這時(shí)，為了探究疑點(diǎn)，學(xué)生的無意識(shí)注意力轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾R(shí)的注意力，這樣既吸引了學(xué)生探索物理定律的興趣，又順利地引入了話題。
為了使本節(jié)課的教與學(xué)順利進(jìn)行，我首先讓學(xué)生回顧了牛頓第三定律和動(dòng)量定理，然后要求學(xué)生：通過動(dòng)量定理的學(xué)習(xí)，我們了解了動(dòng)量守恒定律的生活實(shí)例，其中的定律當(dāng)物體受到外力作用時(shí)，其動(dòng)量會(huì)發(fā)生變化。 但我們知道任何物體都不可能孤立存在，那么兩個(gè)物體相互作用時(shí)動(dòng)量變化遵循什么規(guī)則呢？ 帶著這個(gè)問題，我向?qū)W生演示了課本上兩輛車與彈簧相互作用的實(shí)驗(yàn)。 。 通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行定性分析，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生對(duì)感性材料進(jìn)行分析、綜合和概括的能力。
然后通過兩個(gè)小球在同一條直線上運(yùn)動(dòng)時(shí)碰撞的例子，定量地推導(dǎo)了動(dòng)量守恒定律。 由于兩個(gè)小球碰撞產(chǎn)生的輕微變形很難看出來，所以我利用多媒體，用夸張的手法模擬了兩個(gè)小球碰撞的整個(gè)過程，增加學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，同時(shí)也活躍了課堂氣氛，延伸了課堂氣氛。學(xué)生自覺注意。 時(shí)間。
在分析推導(dǎo)的過程中，我提出了這樣一個(gè)問題：兩個(gè)球碰撞前后的總動(dòng)量應(yīng)該如何表示？ 經(jīng)過思考，學(xué)生很快就能列出公式，明白兩個(gè)球在碰撞前后的動(dòng)力學(xué)量發(fā)生了變化。 弄清楚了上面的問題后，我接著問：為什么兩個(gè)球的動(dòng)量會(huì)改變呢？ 讓學(xué)生進(jìn)一步探索。 在討論過程中，模擬演示了兩個(gè)球的碰撞過程。 通過引導(dǎo)學(xué)生分析小球的受力情況，將之前的問題再次提出，啟發(fā)學(xué)生利用動(dòng)量定理和牛頓第三定律自然地得出定律。 但在培養(yǎng)學(xué)生快速運(yùn)用數(shù)學(xué)運(yùn)算進(jìn)行物理推理的同時(shí)，要防止學(xué)生把物理公式中物理量之間的關(guān)系當(dāng)作純粹的數(shù)學(xué)關(guān)系，要加強(qiáng)對(duì)公式物理意義的分析。
得到動(dòng)量守恒定律的表達(dá)式后，讓學(xué)生考慮動(dòng)量守恒定律是否需要條件。 對(duì)于這個(gè)問題，學(xué)生感到比較陌生，無法給出肯定或否定的答案。 老師啟發(fā)他們推導(dǎo)出該定律的保護(hù)條件和適用范圍。 。
最后，為了突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)，我設(shè)計(jì)了兩道例題。
例子
1. 將兩塊強(qiáng)力磁鐵放在兩個(gè)手推車上，磁鐵的同極相對(duì)。 將手推車放在光滑的水平桌子上。 推動(dòng)手推車，使它們彼此靠近。 兩個(gè)手推車將分開，但不會(huì)相互接觸。 ，兩車相互作用前后，它們的總動(dòng)量守恒嗎？ 為什么？ （通過這個(gè)例子，學(xué)生可以明確動(dòng)量守恒的條件。）
例子
2、質(zhì)量為3kg的小球A在光滑的水平面上以6m/s的速度向右運(yùn)動(dòng)。 恰巧遇到一個(gè)質(zhì)量為5kg的小球B以4m/s的速度向右移動(dòng)。 碰撞后，球恰好靜止不動(dòng)。 求球 A 碰撞后的速度。
動(dòng)量守恒課程計(jì)劃第 3 部分
3D目標(biāo)：
(一)知識(shí)與技能
1.理解動(dòng)量守恒定律的精確含義和表達(dá)方式
2、了解法律的適用條件和范圍；
3.掌握和應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟
(二)流程與方法
知道利用動(dòng)量守恒定律解決問題時(shí)應(yīng)注意的問題，知道利用動(dòng)量守恒定律解決相關(guān)問題的優(yōu)點(diǎn)。
(3) 情感、觀點(diǎn)和價(jià)值觀
學(xué)習(xí)運(yùn)用動(dòng)量守恒定律來分析和解決涉及碰撞、爆炸等物體相互作用的問題，培養(yǎng)思維能力。 教學(xué)重點(diǎn)：
1.動(dòng)量的概念和動(dòng)量守恒定律。
2. 應(yīng)用動(dòng)量守恒定律的一般步驟。
教學(xué)難點(diǎn)：動(dòng)量的變化和動(dòng)量守恒的條件及應(yīng)用。 引入新課程：
通過之前的研究，我們已經(jīng)能夠描述一些簡單且典型的動(dòng)作。 我們知道，速度、位移、加速度都是用來描述物體運(yùn)動(dòng)的物理量。 從上節(jié)課中，我們了解到動(dòng)量也可以描述物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，并且我們還建立了動(dòng)能定理。 力和動(dòng)量的聯(lián)系，我們知道動(dòng)量是力對(duì)時(shí)間的累積效應(yīng)。 正如空間力的積累存在自然普遍規(guī)律一樣，力的積累與時(shí)間之間是否也存在某種普遍的守恒定律？ 開始新課程：
一、牛頓第三定律的內(nèi)容和本質(zhì)
內(nèi)容：所有物體總是具有保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)，除非有外力迫使其改變這種狀態(tài)。
本質(zhì)：力不是維持物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因，而是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的原因。
二、牛頓第二定律的內(nèi)容和本質(zhì)
內(nèi)容：物體的加速度與力成正比，與物體的質(zhì)量成反比。 本質(zhì)：力是產(chǎn)生加速度的原因，加速度改變了物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
三、牛頓第三定律的內(nèi)容和本質(zhì)
內(nèi)容：物體之間的作用力和反作用力總是大小相等、方向相反、作用在同一條直線上。
本質(zhì)：物體之間的相互作用總是相等、相反的。
4. 如果有兩個(gè)物體，如何區(qū)分它們之間的相互作用以及其他物體對(duì)它們的作用力？
系統(tǒng)：兩個(gè)或多個(gè)物體可以被視為一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)。 內(nèi)力：系統(tǒng)中物體之間的作用力稱為內(nèi)力。
外力：外部物體對(duì)系統(tǒng)內(nèi)物體所施加的力稱為外力。 老師總結(jié)：
我們把兩個(gè)物體看成一個(gè)系統(tǒng)，那么兩個(gè)物體之間的相互作用就屬于系統(tǒng)的內(nèi)力，而其他外部物體對(duì)系統(tǒng)中任意物體的影響就是系統(tǒng)上的外力。 根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知，外力和內(nèi)力都會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，內(nèi)力的作用就像人與人之間的內(nèi)部沖突，而外力的作用就是外部沖突。 前者可以互相抵消，達(dá)到和諧，但后者肯定會(huì)破壞這種和諧的關(guān)系。 而這樣的保護(hù)在現(xiàn)實(shí)生活中隨處可見。
例如：A、B各有500元現(xiàn)金。 如果他們互相交換，A和B共享的寶物的價(jià)值將保持不變。 但A從別處得到了500元，這肯定會(huì)讓他們兩人共享的寶物價(jià)值增加。 相反，C強(qiáng)行拿走了A的500元，兩人共有的財(cái)寶價(jià)值更少。
此外：在絕熱系統(tǒng)中，兩個(gè)物體相互吸收和釋放熱量，因此系統(tǒng)溫度必然升高； 當(dāng)外界加熱系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)溫度必然升高。
與我們所學(xué)到的更接近的例子：例如機(jī)械能守恒定律。 只有保守力在系統(tǒng)中做功，機(jī)械能守恒。 但如果外力確實(shí)對(duì)系統(tǒng)中的任何物體起作用，那么這種守恒定律就必須被打破。
在現(xiàn)實(shí)生活中，這種節(jié)約隨處可見。 為此，我們創(chuàng)建一個(gè)物理場景：
在光滑的水平桌面上，有一個(gè)質(zhì)量為 m1 的物體以速度 v1 向右運(yùn)動(dòng)，還有一個(gè)質(zhì)量為 m2 的物體以速度 v2 向右運(yùn)動(dòng)。 并且v1>v2，那么一定時(shí)間后，肯定會(huì)追上m1并發(fā)生碰撞。 假設(shè)碰撞后m1的速度為v1'，m2的速度為v2'
碰撞時(shí)，m2作用在m1上的力為F1，m1作用在m2上的力為F2。
雖然兩個(gè)物體所施加的重力和支撐力都是外力，但合力為零，并不改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。 F1和F2是由兩個(gè)物體組成的系統(tǒng)的內(nèi)力。
推導(dǎo)1：根據(jù)牛頓第二定律，兩球碰撞時(shí)的加速度為：
=,
a2=
m1m2 根據(jù)牛頓第三定律，F(xiàn)1和F2大小相等，方向相反，即
F1=-F2
所以：m1a=-m2a2
碰撞時(shí)兩球之間的相互作用時(shí)間很短，用Dt表示。這樣，加速度與速度的關(guān)系為
'v2-v2v1'-v1a1=,a2=
DtDt 將加速度表達(dá)式代入 m1a=-m2a2，移項(xiàng)后可得
